[發明專利]一種彩色輕體纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201310179110.4
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103334169A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 項岳平
• 申請（專利權）人: 杭州思遠化纖有限公司
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D1/00;D01D1/04;D01D5/28
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 周豪靖

1.一種彩色輕體纖維的制備方法，其特征在于按以下步驟進行：

（一）、切片干燥：

　紡絲前必須降低切片中的含濕量，低速紡要求切片含水率在0.005％以下，而高速紡要求切片的含水率在0.003％以下，切片的含水率要均勻，粉末量少；

（1）、預結晶熱風循環系統處理：

　　切片進入預結晶流化床，空氣經網板從下向上吹進切片中，網板的傾斜角度為65度，帶走切片中的粉塵，每個切片都充分接觸氣體，熱傳遞效率高，切片在結晶過程中不受外加機械負荷均勻連續地進行預結晶，切片停留時間均勻；切片在預結晶流化床中的停留時間為40分鐘，空氣的進氣速度為13Nm3/min；

預結晶流化床中設有粉塵分離器，切片與切片中的粉塵經粉塵分離器，切片中的粉塵進入到粉塵分離器中，在收集粉塵分離器排出的粉塵時，應關閉排塵蝶閥；粉塵分離器的排塵速度為15m/min；

預結晶流化床中的空氣經循環空氣加熱器加熱，使預結晶流化床中的循環空氣升溫到190℃，循環空氣加熱器升溫的速度為16℃/min，循環空氣加熱器保溫的時間為24不間斷保溫；

預結晶流化床通過預結晶風機進行通風；

（2）、干燥熱風系統處理：

　　切片經（1）后，進入干燥熱風系統的干燥塔中，壓縮空氣經除濕機進行除濕，使壓縮空氣達到-80℃的露點，干燥空氣的進氣速度為1.0Nm3/min；

除濕后的壓縮空氣經干燥熱風系統中的干燥加熱器進行加熱，使壓縮空氣中的溫度從10℃上升到190℃，干燥加熱器的加熱速度為12℃/min；

加熱后的壓縮空氣進入干燥塔中，壓縮空氣經塔內氣流分配部件進行分流，氣流與切片呈逆向流動，使壓縮空氣與切片充分接觸，形成穩定的活塞流，無切片粘結現象發生；干燥的時間為40分鐘，干燥的溫度不超過180℃，循環壓縮空氣的含水率為30ppm，切片干燥結束；

（二）、色母粒注射器：

將干燥后的切片與色母粒按比例進行均勻混合，切片與色母粒的比例為97：3，切片為Ａ，Ｂ和Ｃ為不同顏色的色母粒，打開計量室，放入計量盒，將電腦工作方式選擇開關設置在“EOIT”方式上，A、B、C份的“H/KG”選擇開關設置在A的位置上，將所要的組份的對應單元中的上一排撥碼開關中前兩位設定為99，后兩位輸入所需要的孔的數量為30克，孔的數量為稱量盒的最大容積量，不稱量的兩個組份設定為“0000”，這時就可以按下稱量按鈕進行稱量；

色母粒注射器中的Ａ、Ｂ和Ｃ三組份的注入比例應保證Ａ＞Ｂ＞Ｃ，Ｂ組份不能超過總質量的9％，Ｃ組份不能超過總質量的4％，

　?將A、B、C組每孔的重量輸入到相應的數碼開關，第一位是十位，第二位是個位，三、四位是小數點的后兩位，然后將每組份對應物料的百分數輸入上面的數碼開關，檢查三個組份的百分比之和是否等于100，否則電腦顯示err信號，檢查無誤后，輸入工作完成；形成固體切片；

　當需要生產白絲時，只需將機器關閉，將A組份計量盤取下，用一個不銹鋼或鋁制的蓋板將暴露的軸承保護起來，防止粉塵進入，再將計量室轉動180度，重新固定好即可開始紡白絲；

色母粒注射器的最大吐出量為13600?g/min；電壓為：380V?，電流為：50HZ～60HZ；總功率為：1.2?KW；工作溫度：控制部分的溫度為：?0～50℃，注入器部分的溫度為：室溫～160℃；

（三）、螺桿擠壓機：

步驟（二）后進入至高速紡絲螺桿擠壓機中，紡絲直徑為75～200mm，高速紡絲螺桿擠出機的最小與最大擠出量的變化范圍為1：3，最佳擠出量為最大擠出量的65～80%，螺桿材料為合金鋼，并經氮化處理；螺桿的外圓和槽底分別經拋光處理，光潔度在▽8以上；螺桿套筒內壁襯有2～3mm的離心澆鑄的硬質合金鋼，具有很高的耐磨性和高硬度，傳熱均勻，使用壽命長；螺桿套筒加熱由6個區的瓷件電熱圈加熱元件組成，加熱元件采用高頻瓷件做絕緣材料；加熱溫度采用各區獨立的一組連接式串級控制系統，加熱精度控制在±1.5℃，各區均有鉑電阻溫度計進行測溫和控溫，根據螺桿直徑確定加熱功率，前二區加熱功率大，后四區加熱功率小，根據各螺桿的不同，視螺桿紋槽的深淺可劃分為進料段、壓縮段和計量混合段；

共分6區，前二區為進料段，中間二區為壓縮段，后二區為計量混合段；

第一區的加熱溫度為280℃～285℃。

2.第一區的保溫時間為6小時，第一區的加熱功率為60KW，第一區的加熱時間為4小時，熔體經過的時間為7～10分鐘；

第二區的加熱溫度為285℃～288℃，第二區的保溫時間為6小時，第二區的加熱功率為60KW，第二區的加熱時間為4小時，熔體經過的時間為7～15分鐘；

第三區的加熱溫度為288℃～290℃，第三區的保溫時間為6小時，第三區的加熱功率為60KW，第三區的加熱時間為4小時，熔體經過的時間為7～15分鐘；

第四區的加熱溫度為290℃～293℃，第四區的保溫時間為6小時，第四區的加熱功率為60KW，第四區的加熱時間為4小時，熔體經過的時間為7～10分鐘；

????第五區的加熱溫度為293℃～296℃，第五區的保溫時間為6小時，第五區的加熱功率為60KW，第五區的加熱時間為4小時，熔體經過的時間為7～10分鐘；

????第六區的加熱溫度為296℃～298℃，第六區的保溫時間為6小時，第六區的加熱功率為60KW，第六區的加熱時間為4小時，熔體經過的時間為7～10分鐘；

進料段：其螺桿的螺紋槽深度為15mm，且螺紋為等螺矩，固體切片進入螺桿中，在向前輸送過程中，固體切片被均勻預熱并軟化，進料段的長度應等于或大于壓縮段2～3D,D表示螺桿的直徑；進料段的長度為0.8m，固體切片經過進料段的時間為15分鐘；

　　壓縮段：螺桿的螺紋槽深度為5mm，壓縮段由進料段時的固體顆粒轉化為熔體的過程，在加工過程中，螺桿壓縮比與物料的物理壓縮比為2.5～3.5；壓縮段的長度為0.5米，熔體經過壓縮段的時間為10分鐘；

計量混合段：螺桿的螺紋槽深度為7mm，為了保證物料勻比和流動穩定，計量混合段的長度至少大于4D，D表示螺桿的直徑，當計量段長度增加時，熔體在擠出機內的逆流和漏流量減少，產量增加，計量段的長度對測量頭熔體的壓力影響很大，當長度增加時，熔體在計量段的停留時間增加，使熔體熔融更均勻，計量充分、壓力波動減小，熔體經過計量混合段的時間為15分鐘；熔體形成絲條；

（四）、卷繞成形：

絲條進入卷繞機中，即進入低速生頭過程，低速生頭時速度為3000m/min，經過50S時間的運轉，再轉換到高速正常生產狀態，此時速度達到4500m/min；卷繞成形由二部分完成；

第一部分是由導絲器、吸絲口、斷絲器和監絲器組成的導絲系統，其作用是一旦發生卷繞絲斷頭，自甬道下來的絲條由斷絲器剪斷，再由吸絲口吸進廢絲箱；

第二部分是由換向軸帶動的絲往復裝置、輔助槽輥，摩擦輥和卡盤組成的卷繞頭，它的功能是完成連續動作，完成卷繞；

卷繞頭的摩擦輥是一臺同步外轉子電動機，由靜態變頻器供電啟動，并裝有高精度的滾珠軸承，表面磨光后鍍有經拋光處理的硬鉻；

往復裝置由橫動導絲器和換向軸組合而成，絲條由橫動導絲器的來回運動鋪絲，經輔助槽輥引到卷繞筒子上；橫動導絲器的換向進行得很慢，因而慣性力較弱；換向軸是由輔助槽筒通過齒輪皮帶帶動的，絲條繞在輔助槽筒上的角度為90°，并嵌在槽中，而以極小的逆轉半徑繞在絲筒上；輔助槽筒由異步外轉子電動機帶動，并裝有高精度滾珠軸承，由靜態變頻器供電驅動，為防止卷繞重疊，靜態變頻器還設置干擾頻率，其干擾的次數為1～20次/min，干擾幅度為0～5%；

在卷繞筒管夾內裝有高精度滾珠軸承，由壓縮空氣控制自動收緊和失放松開；卷繞筒管夾的動平衡以及它與摩擦輥的平行度對卷繞的順利進行起重要作用；卷繞頭上設有尾絲轉移機構，可調節底層絲卷取的厚度和尾絲的圈數；卷繞上還有卷繞筒子最大直徑跟限位開關，當摩擦輥滑塊不斷升高時，碰到限位開關時，即觸發動開關，將摩擦輥抬高，卷繞筒子同時制動；另外，一旦廢絲繞入輔助槽輥或摩擦輥時，機械掃描機構也會驅動限位開關，卷繞自動停止；卷繞頭的全部動作由氣動控制，其所需的壓縮空氣工作壓力為0.6mpa，最高露點不高于4℃，輸入的壓縮空氣要經精度為40um并帶脫水器的過濾器過濾，對于每一卷繞落絲周期，整個卷繞的壓縮空氣耗量為0.030m3；摩擦輥與卷繞筒子之間的壓力有空筒管底層絲和正常卷繞三檔，可通過輸入壓縮空氣的壓力來調節，并可自動轉換；

（五）、卷繞后紡絲：

紡絲時的溫度為285度，紡絲時的初始壓力為10～15mpa；卷繞機中噴絲板的技術參數：噴絲板孔的密度為1.5～2.5孔/cm^2?，噴絲板孔的直徑為0.25～0.3mm；采用側吹風的方式對噴絲板孔出來的絲進行冷卻，側吹風的風速為0.4～0.5m/s，風速波動的范圍小于±0.81m/s。