專利名稱：一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化纖機械制造技術領域，具體涉及一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置。
背景技術：
高特絕(PTT)即聚對苯二甲酸丙二醇酯(Polytrimethyleneterephthalate)是由對苯二甲酸(TPA)和1，3-丙二醇(roo)經酯化縮聚而成的聚合物，高特綸纖維是一種新型聚酯纖維。高特綸高聚物因其分子結構及構造獨特而具有特殊的性能。高特綸分子鏈的 Z字折線型構造，使纖維具有比滌綸和尼龍更好的優(yōu)點，即手感更柔軟，更易護理和染色，且具有很好的耐洗色牢度和抗紫外線性能，耐酸耐堿、不易老化、面料尺寸穩(wěn)定性好。這些優(yōu)點使高特綸面料在新型服用及家紡領域具有廣闊的應用前景。利用高特綸纖維可以開發(fā)高檔服飾和泳衣、緊身服、運動服等彈性服裝，制作出的服裝具有穿著舒適，觸感柔軟、易洗、 快干、免燙，符合人們生活快節(jié)奏的要求。由于長期以來，作為其聚合重要原料之一的1，3 一丙二醇(roo)單體價格昂貴，致使高特綸無法工業(yè)化生產。但近幾年隨著PDO生產工藝的工業(yè)化解決，高特綸纖維成為最新實現工業(yè)化開發(fā)并取得重大成功的新型聚酯纖維，它綜合了錦綸的柔軟性、腈綸的膨松性、滌綸的抗污性，加上高特綸纖維固有的彈性功能及形狀記憶功能，將各種纖維的優(yōu)良服用性能優(yōu)點集于一身，并且具備了適應于規(guī)模化工業(yè)生產的優(yōu)越條件，成為具有廣闊應用領域的一種新的大類纖維，高特綸纖維很有可能將逐步替代滌綸和錦綸而成為21世紀大型纖維。但由于掌握高特綸長絲生產技術的國外公司的技術封鎖，目前國內少數廠家處于各自封閉的探索性試生產階段。根據申請人對本行業(yè)的了解，紡PET(滌綸)POY(預取向) 長絲的紡絲機多采用導盤牽伸型PET POY長絲牽伸卷繞裝置，這是由于采用導盤牽伸型PET POY長絲牽伸卷繞裝置紡出的PET POY長絲，其內部因預取向牽伸(即低倍牽伸)的作用所產生的牽伸應力較小，較小的牽伸應力對于PET POY長絲存放等待加工期間絲束性能影響較小，有利于在后期拉伸和假捻變形加工中速度的提高，特別是采用PET POY DTY聯合工藝時，對PET POY長絲進行后期拉伸和假捻變形加工生產具有較高的生產效率和經濟效益，基建與設備總投資較低。為了紡高特綸預取向長絲，人們自然會想到通過對現有的導盤牽伸型PET POY長絲牽伸卷繞裝置改造而得到導盤牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置。采用導盤牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置雖然可以降低基建與設備總投資，但是，由于高特綸絲束具有特殊的“Ζ”字型大分子結構，因此，在預取向牽伸后的高特綸絲束(即高特綸預取向長絲)內部產生較大的牽伸應力。用導盤牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置紡出的高特綸預取向長絲，由于其未經加熱處理，直接進行預取向牽伸，因此，其內部存在較大的牽伸應力。由此造成了所生產的高特綸預取向長絲的回縮率較大，卷繞成的絲餅在儲存期間易產生變形，對儲存和運輸期間的高溫敏感，且需要較低紡絲速度，儲存周期短，進而，在后期拉伸和假捻變形加工生產中易發(fā)生退繞問題，如有硬邊的膨脹變形，結構硬化及長絲性能
4的改變，嚴重影響后期拉伸和假捻變形加工的生產效率和生產質量。本申請人通過長期對高特綸長絲特性和工藝方案的研究和實驗發(fā)現，紡高特綸預取向長絲時，對高特綸預取向絲束以較低的溫度加熱，就可使高特綸預取向絲束達到玻璃化溫度以上，高特綸預取向絲束用熱輥紡絲有利于紡絲速度的提高，絲束超分子結構相對穩(wěn)定，紡絲時應力回縮率小，可以明顯提高紡絲卷繞穩(wěn)定性，絲餅儲存周期長。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，該裝置的設備工程配置合理，用該裝置生產的高特綸預取向長絲，有利于紡絲速度的提高，絲束超分子結構相對穩(wěn)定，紡絲時應力回縮率小，可以明顯提高紡絲卷繞穩(wěn)定性，絲餅儲存周期長，確保高特綸預取向絲束在后期拉伸和假捻變形加工生產中的生產效率和生產質量。本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是提供一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，包括安裝在安裝面板前面的加熱牽伸部件，所述加熱牽伸部件有兩個紡絲熱輥組，即為，用于對高特綸絲束預取向牽伸及低溫加熱的第一紡絲熱輥組GR1、用于對加熱后的高特綸絲束低倍牽伸及消除牽伸應力的第二紡絲熱輥組GR2，所述第一紡絲熱輥組 GRl和第二紡絲熱輥組GR2沿著絲束循行的方向依次設置，每一個所述紡絲熱輥組都有一個熱輥和一個分絲輥，所述熱輥垂直于所述安裝面板。本技術方案中，對加熱牽伸部件采用了第一紡絲熱輥組GRl和第二紡絲熱輥組 GR2，其中每一個紡絲熱輥組都有一個熱輥和一個分絲輥的技術特征，所述高特綸絲束依次分別在所述第一紡絲熱輥組GRl的輥面上纏繞3. 5圈 6. 5圈，在所述第二紡絲熱輥組GR2 的輥面上纏繞6. 5圈 7. 5圈；第一紡絲熱輥組GRl的加熱溫度為45°C 65°C，第二紡絲熱輥組GR2的加熱溫度為80°C 90°C，第二紡絲熱輥組GR2線速度為2500m/min 3200m/ min，第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl間牽伸倍率為I. 05 I. 15，第一紡絲熱輥組GRl線速度根據第二紡絲熱輥組GR2線速度和第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl間牽伸倍率來確定，各分絲輥的線速度與其對應的熱輥的線速度相同，卷繞張力為 O. 04cn/dtex O. 08cn/dtex。由于第一紡絲熱棍組GRl的線速度大于噴絲板噴絲速度,高特綸絲束在第一紡絲熱輥組GRl拉伸作用下直徑變小，長度伸長，沿作用力方向發(fā)生變形， 高特綸絲束中柔曲的分子鏈發(fā)生舒展，并沿作用力的方向單向變形、重排和取向。由于高特綸絲束的玻璃化溫度較低，所以，第一紡絲熱輥組GRl僅需一個可加熱的低溫熱輥和一個不加熱的分絲輥即可對高特綸絲束進行充分的低溫加熱，使高特綸絲束達到玻璃化溫度以上，當高特綸絲束加熱到45°C 65°C之間時，絲束變軟，利于第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl之間的低倍牽伸，繼而繼續(xù)提高分子鏈取向排列程度獲得較高取向度和相對較低的結晶度，但由于高特綸絲束具有特殊的“Z”字型大分子結構，在預取向牽伸后的高特綸絲束(即高特綸預取向長絲)內部產生較大的牽伸應力，為了減小高特綸長絲內部的牽伸應力，通過第二紡絲熱輥組GR2對高特綸預取向長絲的低溫加熱作用，使高特綸預取向長絲獲得穩(wěn)定的分子鏈排列結構，伸長基本穩(wěn)定，其內部的牽伸應力明顯減小，這樣，有利于紡絲速度的提高，絲束超分子結構相對穩(wěn)定，紡絲時應力回縮率小，可以明顯提高紡絲卷繞穩(wěn)定性。絲餅儲存周期長，可避免有硬邊的膨脹變形，結構硬化及長絲性能的改變，退繞困難等現象的發(fā)生，確保高特綸預取向長絲在后期拉伸和假捻變形加工生產中的生產效率和生產質量。由于本技術方案僅采用了第一紡絲熱輥組GRl和第二紡絲熱輥組GR2，每一個紡絲熱輥組都有一個熱輥和一個分絲輥的技術手段就解決了高特綸預取向長絲內部存在較大的牽伸應力問題，因此本技術方案相對于現有技術中導盤牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置來說，設備工程配置合理(即將現有技術中的導盤牽伸部件替換為本發(fā)明的加熱牽伸部件，這樣既滿足了對高特綸絲束加熱預取向牽伸的工藝要求又使熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置的造價達到最低限)，消耗降低，提高了經濟效益，使設備生產能力滿足市場需求。每一個所述紡絲熱輥組中的熱輥都為配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源的熱輥；每一個所述紡絲熱輥組中的分絲輥都為配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥或者都為氣動被動分絲輥。本技術方案中，由于采用了熱輥分別配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源； 分絲輥分別為配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥或者分別為氣動被動分絲輥的技術手段，所以可靈活調節(jié)工藝參數，進而，進一步地減少消耗，進一步地降低生產長絲的成本，進一步地提高經濟效益，生產能力進一步地滿足市場需求。所述配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源的熱輥，其獨立的可控驅動源為永磁同步電動機或交流異步電動機，其獨立的可控熱源為非接觸式溫控電磁感應加熱源，所述熱輥與所述永磁同步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件或所述熱輥與所述交流異步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件； 所述配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥，其獨立的可控驅動源為永磁同步電動機或交流異步電動機，所述主動分絲棍與所述永磁同步電動機整體組裝成一體件或所述主動分絲棍與所述交流異步電動機整體組裝成一體件。本技術方案中，由于熱輥的可控驅動源采用了永磁同步電動機或交流異步電動機，主動分絲輥的可控驅動源采用了永磁同步電動機或交流異步電動機，所以熱輥和主動分絲輥可方便地實現變頻調速。又由于所述熱輥的可控熱源采用了非接觸式溫控電磁感應加熱源，熱輥殼體作為次級線圈而被感應加熱，可實現熱輥外周面各點的溫度均勻，因熱輥是旋轉體，故采用非接觸式測溫控制，通過熱輻射原理來測量溫度，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度一般也比較快，可使熱輥外周面溫控精度為< ±1. 5°c，從而可精確地調節(jié)熱輥的溫度至工藝所需的溫度范圍。為便于安裝維護，所述熱輥與所述永磁同步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件或所述熱輥與所述交流異步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件；所述主動分絲輥與所述永磁同步電動機整體組裝成一體件或所述主動分絲輥與所述交流異步電動機整體組裝成一體件。這樣的一體件有利于形成標準件。本行業(yè)中，對于紡高特綸預取向長絲而言，第一紡絲熱輥組GRl中的熱輥的型號為RGJ-45C 220X400G，分絲輥的型號為FSG_45E 110X400 ;第二紡絲熱輥組GR2中的熱輥的型號為RGJ-55C 220X400G，分絲輥的型號為FSG-55E 110X400。所述熱輥的直徑大于分絲輥的直徑。本技術方案由于采用了熱輥的直徑大于分絲輥的直徑的技術手段，所以，不但制造分絲輥更省料，節(jié)約制造成本，而且可使高特綸絲束與熱輥的接觸長度大于熱輥周長的一半，這樣可提高熱輥對高特綸絲束傳熱的效率。每一個所述紡絲熱輥組都設有前后貫通的保溫罩殼，所述保溫罩殼內設有靠近罩殼后部并垂直于保溫罩殼內側壁的隔板，所述隔板上設有供所述熱輥和所述分絲輥穿過的孔；所述保溫罩殼的后端與安裝面板固定連接，其前端的側邊分別鉸接有門，所述保溫罩殼的側壁和置于保溫罩殼中的隔板及設置在保溫罩殼前端的門構成基本封閉的加熱保溫室。本技術方案由于采用了紡絲熱輥組設有保溫罩殼的技術手段，所以紡絲熱輥組不但可以保溫，而且有效地防止氣流對高特綸絲束的擾動。又由于采用了在保溫罩殼內設置隔板的技術手段，有利于保護驅動源不受煙氣的污染，提高驅動源的使用壽命。所述紡絲熱輥組相對于所述安裝面板依次從后向前呈階梯形設置。本技術方案由于采用了紡絲熱輥組從后向前依次呈階梯形設置的技術手段，所以可順應高特綸絲束的走向，進一步滿足紡絲工藝的要求。本技術方案還包括立式機架，該機架前面的上部設有所述安裝面板，所述機架頂部的左側或右側設有上油部件，該上油部件的絲束輸出口橫向朝下位于所述安裝面板的前上方；相應地，在所述安裝面板的左側或右側對應所述上油部件的絲束輸出口從上到下依次設置剪吸絲部件、預網絡部件、導絲部件和所述第一紡絲熱輥組GR1，其中，所述第一紡絲熱輥組GRl中的分絲輥設置在所述第一紡絲熱輥組GRl中熱輥的上方并相應地向右傾斜或向左傾斜；所述第二紡絲熱輥組GR2設置在所述安裝面板的右上側或左上側，其中，所述第二紡絲熱輥組GR2中的分絲輥設置在所述第二紡絲熱輥組GR2中熱輥的下方并相應地向右傾斜或向左傾斜；所述主網絡器對應所述第二紡絲熱輥組GR 2設置在所述安裝面板的右下側或左下側，該主網絡器的絲束輸出口縱向朝下；所述機架下部的右側或左側設有卷繞頭，該卷繞頭的絲束輸入口縱向朝上正對所述主網絡器的絲束輸出口。本發(fā)明的技術方案對熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置中各個部件的布局作了整體的優(yōu)化，按照高特綸絲束的循行方向分為從所述安裝面板的左上方到所述安裝面板的右下方和從所述安裝面板的右上方到所述安裝面板的左下方兩種情況進行了優(yōu)化，使高特綸預取向長絲紡牽聯合機設備結構緊湊，易于控制紡絲位距，具有較低的設備制造成本，既滿足了紡絲機多頭高產的需要，又能保證卷裝容量大、成品制成率高的要求，節(jié)約基建與設備總投資和生產成本，節(jié)省公用工程的消耗量，具有非常強的市場競爭力，達到國際領先水平。由于紡絲熱輥組中的分絲輥根據上述高特綸絲束的循行方向的兩種情況相應地向右傾斜或向左傾斜，其傾斜角度為0° 12°，較佳的傾斜角度為8° 10°，因此可提高分絲輥的分絲效果。 所述上油部件為8頭/紡位 24頭/紡位的雙道唇式上油部件或為8頭/紡位 24頭/紡位的油輪式上油部件；所述剪吸絲部件、預網絡部件、導絲部件、加熱牽伸部件、主網絡器和卷繞頭均為8頭/紡位 24頭/紡位的多頭設計結構。本技術方案由于各部件采用了 8頭/紡位 24頭/紡位的多頭設計結構，所以可實現24頭/紡位的多頭紡絲。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。圖I是本發(fā)明熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置前視結構示意圖。
圖2是本發(fā)明熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置左視結構示意圖。
具體實施例方式圖I為本發(fā)明熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置一個紡絲位的前視結構示意圖，如圖I所示，一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，包括立式機架1， 該機架I前面的上部設有安裝面板2，為了合理地安裝各個部件，該安裝面板2上設計有多個供零部件穿過的透孔；所述機架頂部的左側設有上油部件3 (上油部件3在每紡位設置一個，可連接在一起傳動，也可每紡位單獨驅動，通常的設計是6至8個紡位為一組，并排排布。)，該上油部件3的絲束輸出口 31橫向朝下位于所述安裝面板2的前上方。在所述安裝面板2的前面沿著從所述上油部件3絲束輸出口 31輸出的絲束循行的方向依次設有剪吸絲部件4、預網絡部件5、導絲部件6、加熱牽伸部件7和主網絡器8 ;所述加熱牽伸部件7 有第一紡絲熱輥組GR1-71和第二紡絲熱輥組GR2-72 ;其中，第一紡絲熱輥組GR1-71有一個可加熱的熱輥711和一個不加熱的分絲輥712，熱輥711通過矩形輥座713垂直于安裝面板2安裝，分絲輥712通過矩形輥座714與安裝面板2安裝；第二紡絲熱輥組GR2-72有一個可加熱的熱輥721和一個不加熱的分絲輥722，熱輥721通過矩形輥座723垂直于安裝面板2安裝，分絲輥722通過矩形輥座724與安裝面板2安裝。當然，熱輥711、721和分絲輥 712、722也可以直接與安裝面板2固定安裝。從圖I中可以看出，絲束循行路線基本上呈反 “N”型，所述剪吸絲部件4、預網絡部件5、導絲部件6和第一紡絲熱輥組GR1-71從上到下依次對應所述上油部件3的絲束輸出口 31設置在所述安裝面板的左側，其中，所述第一紡絲熱輥組GR1-71中的分絲輥712設置在所述第一紡絲熱輥組GR1-71中熱輥711的上方； 所述第二紡絲熱輥組GR2-72設置在所述安裝面板2的右上側，其中，所述第二紡絲熱輥組 GR2-72中的分絲輥722設置在所述第二紡絲熱輥組GR2-72中熱輥721的下方。所述主網絡器8對應所述第二紡絲熱輥組GR2-72設置在所述安裝面板的右下側，主網絡器8的絲束輸出口 81縱向朝下；所述機架I下部的右側設有卷繞頭9，所述卷繞頭9的絲束輸入口 91 縱向朝上正對所述主網絡器8的絲束輸出口 81。如圖I所示，所述第一紡絲熱輥組GR1-71 和第二紡絲熱輥組GR2-72中的分絲輥712、722分別向右傾斜，其傾斜角度為0° 12°， 較佳的傾斜角度為8° 10°，這樣可以提高分絲輥的分絲效果。當然，所述上油部件3也可以設置在機架I頂部的右側，相應地上述其他部件的分布可與如上所述的分布呈左右鏡像，因此省略了相應的附圖。具體地說，該上油部件3的絲束輸出口 31橫向朝下位于所述安裝面板2的前上方。在所述安裝面板2的前面沿著從所述上油部件3絲束輸出口 31輸出的絲束循行的方向依次設有剪吸絲部件4、預網絡部件5、 導絲部件6、加熱牽伸部件7和主網絡器8 ;所述加熱牽伸部件7有第一紡絲熱輥組GR1-71 和第二紡絲熱輥組GR2-72 ;其中，第一紡絲熱輥組GR1-71有一個可加熱的熱輥711和一個不加熱的分絲輥712，熱輥711通過矩形輥座713垂直于安裝面板2安裝，分絲輥712通過矩形輥座714與安裝面板2安裝；第二紡絲熱輥組GR2-72有一個可加熱的熱輥721和一個不加熱的分絲輥722，熱輥721通過矩形輥座723垂直于安裝面板2安裝，分絲輥722通過矩形輥座724與安裝面板2安裝。當然，熱輥711、721和分絲輥712、722也可以直接與安裝面板2固定安裝。顯然，絲束循行路線基本上呈“N”型，所述剪吸絲部件4、預網絡部件 5、導絲部件6和第一紡絲熱輥組GR1-71從上到下依次對應所述上油部件3的絲束輸出口31設置在所述安裝面板的右側，其中，所述第一紡絲熱輥組GR1-71中的分絲輥712設置在所述第一紡絲熱輥組GR1-71中熱輥711的上方；所述第二紡絲熱輥組GR2-72設置在所述安裝面板2的左上側，其中，所述第二紡絲熱輥組GR2-72中的分絲輥722設置在所述第二紡絲熱輥組GR2-72中熱輥721的下方。所述主網絡器8對應所述第二紡絲熱輥組GR2-72 設置在所述安裝面板的左下側，主網絡器8的絲束輸出口 81縱向朝下；所述機架I下部的左側設有卷繞頭9，所述卷繞頭9的絲束輸入口 91縱向朝上正對所述主網絡器8的絲束輸出口 81。所述第一紡絲熱輥組GRl和第二紡絲熱輥組GR2中的分絲輥712、722分別向左傾斜，其傾斜角度為0° 12°，較佳的傾斜角度為8° 10°，這樣可以提高分絲輥的分絲效果。顯然，絲束循行路線還可以有基本上呈“Z”型或“4”型等方式，相應地加熱牽伸部件 7中的分絲輥相對于熱輥的位置也勢必有所變化。上述實施方式的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置在工作時，從紡絲箱出來的高特綸絲束先通過側吹風及甬道，經過上油部件3上油后，再通過用于處理異常生產情況的剪吸絲裝置4后，進入對高特綸絲束進行勻油的預網絡部件5，完成勻油后，又通過導絲部件6的導絲器完成高特綸絲束90°轉向。本實施方式中，對加熱牽伸部件采用了第一紡絲熱輥組GR1-71和第二紡絲熱輥組GR2-72，其中每一個紡絲熱輥組都有一個熱輥和一個分絲輥的技術手段，高特綸絲束依次分別在第一紡絲熱輥組GRl的輥面上纏繞3. 5 圈 6. 5圈，在所述第二紡絲熱輥組GR2的輥面上纏繞6. 5圈 7. 5圈。由于高特綸絲束的玻璃化溫度較低，大約在450C左右，在進行高特綸預取向紡絲時，冷卻固化的絲束接觸到第一熱輥時，絲束被加熱發(fā)生軟化，當溫度達65°C以上時，絲束會發(fā)生冷結晶作用，這種結晶使絲束牽伸發(fā)生困難，因此，第一紡絲熱輥組GRl的加熱溫度為45°C 65°C較為有利。第二熱輥溫度選擇很重要，溫度過低，高特綸絲束因牽伸產生的內應力不易減小，絲束熱穩(wěn)定性不好，沸水收縮率偏大，因此，一般第二紡絲熱輥組GR2的加熱溫度為80°C 90°C較為合適。第二紡絲熱棍組GR2線速度為2500m/min 3200m/min。由于牽伸倍率對高特纟侖預取向長絲斷裂強度和伸長有明顯的影響，牽伸倍率增加，纖維大分子伸展并沿軸向整齊排列， 提高牽伸的取向度，同時，取向誘導大分子的結晶，結晶度和密度增大，伸長下降，絲束結構穩(wěn)定性提高，但后加工牽伸倍率降低；同時由于高特綸具有特殊的“Z”字型大分子結構，過高的牽伸倍率產生較大的牽伸應力，高特綸玻璃化溫度又較低，容易造成在卷繞過程中絲束沿軸向松弛回縮，退繞困難，不良成型偏多，因此高特綸絲束的牽伸倍率相對較低，故第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl間牽伸倍率為I. 05 I. 15較為適宜。第一紡絲熱輥組GRl線速度根據第二紡絲熱輥組GR2線速度和第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl間牽伸倍率來確定，各分絲輥的線速度與其對應的熱輥的線速度相同，卷繞張力控制在O. 04cn/dtex O. 08cn/dtex。由于第一紡絲熱棍組GRl的線速度大于噴絲板噴絲速度，高特綸絲束在第一紡絲熱輥組GRl拉伸作用下直徑變小，長度伸長，沿作用力方向發(fā)生變形，高特綸絲束中柔曲的分子鏈發(fā)生舒展，并沿作用力的方向單向變形、重排和取向。由于高特綸絲束的玻璃化溫度較低，所以，第一紡絲熱輥組GRl僅需一個可加熱的低溫熱輥和一個不加熱的分絲輥即可對高特綸絲束進行充分的低溫加熱，使高特綸絲束達到玻璃化溫度以上，當高特綸絲束加熱到45°C 65°C之間時，絲束變軟，有利于第二紡絲熱輥組GR2 與第一紡絲熱輥組GRl之間的低倍牽伸，繼而繼續(xù)提高分子鏈取向排列程度獲得較高取向度和相對較低的結晶度，但由于高特綸絲束具有特殊的“Z”字型大分子結構，在預取向牽伸后的高特綸絲束(即高特綸預取向長絲)內部產生較大的牽伸應力，為了減小高特綸長絲內部的牽伸應力，通過第二紡絲熱輥組GR2對高特綸預取向長絲的低溫加熱作用，使高特綸預取向長絲獲得穩(wěn)定的分子鏈排列結構，伸長基本穩(wěn)定，其內部的牽伸應力明顯減小，這樣，有利于紡絲速度的提高，絲束超分子結構相對穩(wěn)定，紡絲時應力回縮率小，可以明顯提高紡絲卷繞穩(wěn)定性，確保高特綸預取向長絲在后期拉伸和假捻變形加工生產中的生產效率和生產質量，絲餅儲存周期長，可避免有硬邊的膨脹變形，結構硬化及長絲性能的改變，退繞困難等現象的發(fā)生。本實施方式對熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置中各個部件的布局作了整體的優(yōu)化，使高特綸預取向長絲紡牽聯合機設備結構緊湊，易于控制紡絲位距，具有較低的設備制造成本，既滿足了紡絲機多頭高產的需要，又能保證卷裝容量大、成品制成率高的要求，節(jié)約基建與設備總投資和生產成本，節(jié)省公用工程的消耗量，具有非常強的市場競爭力，達到國際領先水平。作為本實施方式的一種改進，所述第一紡絲熱輥組GR1-71和第二紡絲熱輥組 GR2-72中的熱輥711、721分別配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源；所述第一紡絲熱輥組GR1-71和第二紡絲熱輥組GR2-72中的分絲輥712、722分別為配有獨立的可控驅動源的主動分絲棍或者分別為氣動被動分絲棍。本實施方式中，由于采用了熱輥分別配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源； 分絲輥分別為配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥或者分別為氣動被動分絲輥的技術手段，所以可靈活調節(jié)工藝參數，進而，進一步地減少消耗，進一步地降低生產長絲的成本，進一步地提高經濟效益，生產能力進一步地滿足市場需求。作為本實施方式進一步的改進，所述配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源的熱輥711、721，其獨立的可控驅動源為永磁同步電動機或交流異步電動機，其獨立的可控熱源為非接觸式溫控電磁感應加熱源，所述熱輥711、721與所述永磁同步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件或所述熱輥711、721與所述交流異步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件，所述熱輥711、721的軸與所述永磁同步電動機的驅動軸同軸固定連接或與所述交流異步電動機的驅動軸同軸固定連接 (當然，所述熱輥711、721的軸與所述永磁同步電動機的驅動軸或所述交流異步電動機的驅動軸也可以采用其它連接方式，如通過傳動機構連接)；所述配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥712、722，其獨立的可控驅動源為永磁同步電動機或交流異步電動機，所述主動分絲輥712、722與所述永磁同步電動機整體組裝成一體件或所述主動分絲輥712、722與所述交流異步電動機整體組裝成一體件，所述主動分絲棍712、722的軸與所述永磁同步電動機的驅動軸同軸固定連接或與所述交流異步電動機的驅動軸同軸固定連接(當然，所述主動分絲棍712、722的軸與所述永磁同步電動機的驅動軸或所述交流異步電動機的驅動軸也可以采用其它連接方式，如通過傳動機構連接)。本實施方式中，由于熱輥的可控驅動源采用了永磁同步電動機或交流異步電動機，主動分絲輥的可控驅動源采用了永磁同步電動機或交流異步電動機，所以熱輥和主動分絲輥可方便地實現變頻調速。又由于所述熱輥的可控熱源采用了非接觸式溫控電磁感應加熱源，熱輥殼體作為次級線圈而被感應加熱，可實現熱輥外周面各點的溫度均勻，因熱輥是旋轉體，故采用非接觸式測溫控制，通過熱輻射原理來測量溫度，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度一般也比較快，可使熱輥外周面溫控精度為< ±1. 5°C，從而可精確地調節(jié)熱輥的溫度至工藝所需的溫度范圍。為便于安裝維護，所述熱輥與所述永磁同步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件或所述熱輥與所述交流異步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件；所述主動分絲輥與所述永磁同步電動機整體組裝成一體件或所述主動分絲輥與所述交流異步電動機整體組裝成一體件。這樣的一體件有利于形成標準件。本行業(yè)中，對于紡高特綸預取向長絲而言，第一紡絲熱輥組GRl中的熱輥的型號為RGJ-45C 220X400G，分絲輥的型號為FSG_45E 110X400 ;第二紡絲熱輥組GR2中的熱輥的型號為RGJ-55C 220X400G，分絲輥的型號為FSG-55E 110X400。如圖I所示，作為本實施方式再進一步的改進，所述第一紡絲熱輥組GR1-71和第二紡絲熱輥組GR2-72中熱輥的直徑分別大于分絲輥的直徑。本實施方式由于采用了熱輥的直徑大于分絲輥的直徑的技術手段，所以，不但制造分絲輥更省料，節(jié)約制造成本，而且可使纏繞在紡絲熱輥組上每圈高特綸絲束與熱輥的接觸長度大于熱輥周長的一半，這樣可提高熱輥對高特綸絲束傳熱的效率。如圖I和圖2所示，作為本實施方式更進一步的改進，每一個所述紡絲熱輥組都設有前后貫通的保溫罩殼。從圖I和圖2中可以看出，保溫罩殼715呈長方體，當然也可以呈橢圓柱體，保溫罩殼715內設有靠近保溫罩殼715后部并垂直于保溫罩殼715內側壁的隔板719，隔板719上設有供熱輥711和分絲輥712穿過的孔，保溫罩殼715罩住第一紡絲熱輥組GR1-71并使熱輥711和分絲輥712從后向前穿過隔板719上的孔，保溫罩殼715的后端與安裝面板2固定連接，保溫罩殼715前端的側邊鉸接有帶扳把鎖的門716，保溫罩殼 715的側壁對應高特綸絲束的循行路線分別設有絲束進口和絲束出口，在隔板719上位于保溫罩殼715內的右上角處設有排煙孔717，排煙孔717與排煙管道連通，保溫罩殼715的下側壁設有排廢油管71A，排廢油管71A與機架后面的供油供氣排油總管等管路11連接， 這樣保溫罩殼715的側壁和置于保溫罩殼715中的隔板719及設置在保溫罩殼715前端的門716構成基本封閉的加熱保溫室；保溫罩殼725呈長方體，保溫罩殼725內設有靠近保溫罩殼725后部并垂直于保溫罩殼725內側壁的隔板729，隔板729上設有供熱輥721和分絲輥722穿過的孔，保溫罩殼725罩住第二紡絲熱輥組GR1-72并使熱輥721和分絲輥722 從后向前穿過隔板729上的孔，保溫罩殼725的后端與安裝面板2固定連接，保溫罩殼725 前端的側邊鉸接有帶扳把鎖的門726，保溫罩殼725的側壁對應高特綸絲束的循行路線分別設有絲束進口和絲束出口，保溫罩殼725的上側壁設有排煙孔727，排煙孔727與排煙管道728連通，保溫罩殼725的下側壁設有排廢油管72A，排廢油管72A與機架后面的供油供氣排油總管等管路11連接，這樣保溫罩殼725的側壁和置于保溫罩殼725中的隔板729及設置在保溫罩殼725前端的門726構成基本封閉的加熱保溫室。本實施方式由于采用了各個熱輥組設有保溫罩殼的技術手段，所以各個熱輥組不但可以保溫，而且有效地防止氣流對高特綸絲束的擾動。又由于采用了在保溫罩殼內設置隔板的技術手段，有利于保護驅動源不受煙氣的污染，提高驅動源的使用壽命。絲束上油后會帶有油劑，加熱時會產生煙氣和少量廢油滴下，所產生的煙氣可通過排煙孔排出，滴下的廢油可通過排廢油管7IA排出。如圖I和圖2所示，作為本實施方式又進一步的改進，所述第二紡絲熱輥組GR2-72
11的矩形輥座723、724與安裝面板2之間通過向前延伸的支架(圖中未標示)固定連接，這樣，使所述第一紡絲熱輥組GR1-71和第二紡絲熱輥組GR2-72從后向前依次呈階梯形設置。本實施方式由于采用了紡絲熱輥組從后向前依次呈階梯形設置的技術手段，所以可順應高特綸絲束的走向，進一步滿足紡絲工藝的要求。當然，也可以通過導絲部件改變高特綸絲束相對于安裝面板前后方向的位置將高特綸絲束纏繞在各紡絲熱輥組上。所述上油部件3為8頭/紡位 24頭/紡位的雙道唇式上油部件或為8頭/紡位 24頭/紡位的油輪式上油部件；所述剪吸絲部件4、預網絡部件5、導絲部件6、加熱牽伸部件7、主網絡器8和卷繞頭9均為8頭/紡位 24頭/紡位的多頭設計結構。本實施方式由于各部件采用了 8頭/紡位 24頭/紡位的多頭設計結構，所以可實現24頭/紡位的多頭紡絲。又由于上油部件采用了雙道唇式油部件或油輪式上油部件， 所以上油充分均勻。
權利要求
1.一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，包括安裝在安裝面板前面的加熱牽伸部件，其特征在于所述加熱牽伸部件有兩個紡絲熱輥組，即為，用于對高特綸絲束預取向牽伸及低溫加熱的第一紡絲熱輥組GR1、用于對加熱后的高特綸絲束低倍牽伸及消除牽伸應力的第二紡絲熱輥組GR2，所述第一紡絲熱輥組GRl和第二紡絲熱輥組GR2沿著絲束循行的方向依次設置，每一個所述紡絲熱輥組都有一個熱輥和一個分絲輥，所述熱輥垂直于所述安裝面板。
2.根據權利要求I所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 每一個所述紡絲熱輥組中的熱輥都為配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源的熱輥；每一個所述紡絲熱輥組中的分絲輥都為配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥或者都為氣動被動分絲輥。
3.根據權利要求2所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 所述配有獨立的可控驅動源和獨立的可控熱源的熱輥，其獨立的可控驅動源為永磁同步電動機或交流異步電動機，其獨立的可控熱源為非接觸式溫控電磁感應加熱源，所述熱輥與所述永磁同步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件或所述熱輥與所述交流異步電動機和所述非接觸式溫控電磁感應加熱源整體組裝成一體件；所述配有獨立的可控驅動源的主動分絲輥，其獨立的可控驅動源為永磁同步電動機或交流異步電動機，所述主動分絲輥與所述永磁同步電動機整體組裝成一體件或所述主動分絲輥與所述交流異步電動機整體組裝成一體件。
4.根據權利要求3所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 所述熱輥的直徑大于分絲輥的直徑。
5.根據權利要求4所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 每一個所述紡絲熱輥組都設有前后貫通的保溫罩殼，所述保溫罩殼內設有靠近罩殼后部并垂直于保溫罩殼內側壁的隔板，所述隔板上設有供所述熱輥和所述分絲輥穿過的孔；所述保溫罩殼的后端與安裝面板固定連接，其前端的側邊分別鉸接有門，所述保溫罩殼的側壁和置于保溫罩殼中的隔板及設置在保溫罩殼前端的門構成基本封閉的加熱保溫室。
6.根據權利要求5所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 所述紡絲熱輥組相對于所述安裝面板依次從后向前呈階梯形設置。
7.根據權利要求I至6之一所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于還包括立式機架，該機架前面的上部設有所述安裝面板，所述機架頂部的左側或右側設有上油部件，該上油部件的絲束輸出口橫向朝下位于所述安裝面板的前上方；相應地， 在所述安裝面板的左側或右側對應所述上油部件的絲束輸出口從上到下依次設置剪吸絲部件、預網絡部件、導絲部件和所述第一紡絲熱輥組GR1，其中，所述第一紡絲熱輥組GRl中的分絲輥設置在所述第一紡絲熱輥組GRl中熱輥的上方并相應地向右傾斜或向左傾斜；所述第二紡絲熱輥組GR2設置在所述安裝面板的右上側或左上側，其中，所述第二紡絲熱輥組GR2中的分絲輥設置在所述第二紡絲熱輥組GR2中熱輥的下方并相應地向右傾斜或向左傾斜；所述主網絡器對應所述第二紡絲熱輥組GR 2設置在所述安裝面板的右下側或左下側，該主網絡器的絲束輸出口縱向朝下；所述機架下部的右側或左側設有卷繞頭，該卷繞頭的絲束輸入口縱向朝上正對所述主網絡器的絲束輸出口。
8.根據權利要求7所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于每一個所述紡絲熱輥組中的分絲輥向右或向左傾斜的角度為0° 12°。
9.根據權利要求7所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 所述上油部件為8頭/紡位 24頭/紡位的雙道唇式上油部件或為8頭/紡位 24頭/ 紡位的油輪式上油部件；所述剪吸絲部件、預網絡部件、導絲部件、加熱牽伸部件、主網絡器和卷繞頭均為8頭/紡位 24頭/紡位的多頭設計結構。
10.根據權利要求7所述的熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，其特征在于 所述高特綸絲束依次分別在所述第一紡絲熱輥組GRl的輥面上纏繞3. 5圈 6. 5圈，在所述第二紡絲熱輥組GR2的輥面上纏繞6. 5圈 7. 5圈，第一紡絲熱輥組GRl的加熱溫度為 45°C 65°C，第二紡絲熱輥組GR2的加熱溫度為80°C 90°C，第二紡絲熱輥組GR2線速度為2500m/min 3200m/min，第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl間牽伸倍率為1.05 I. 15，第一紡絲熱輥組GRl線速度根據第二紡絲熱輥組GR2線速度和第二紡絲熱輥組GR2與第一紡絲熱輥組GRl間牽伸倍率來確定，各分絲輥的線速度與其對應的熱輥的線速度相同，卷繞張力為O. 04cn/dtex O. 08cn/dtex。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置，包括安裝在安裝面板前面的加熱牽伸部件，所述加熱牽伸部件有兩個紡絲熱輥組，即為，用于對高特綸絲束預取向牽伸及低溫加熱的第一紡絲熱輥組GR1、用于對加熱后的高特綸絲束低倍牽伸及消除牽伸應力的第二紡絲熱輥組GR2，所述第一紡絲熱輥組GR1和第二紡絲熱輥組GR2沿著絲束循行的方向依次設置，每一個所述紡絲熱輥組都有一個熱輥和一個分絲輥，所述熱輥垂直于所述安裝面板。本發(fā)明既滿足了對高特綸絲束加熱預取向牽伸的工藝要求又使熱輥牽伸型高特綸預取向長絲牽伸卷繞裝置的造價達到最低限，消耗降低，可實現24頭/紡位的多頭紡絲，提高了經濟效益，使設備生產能力滿足市場需求。
文檔編號D01D13/02GK102586910SQ20121004696
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權日2012年2月27日
發(fā)明者華金祥, 南亞芹, 吳壽軍, 吳昌木, 徐凱, 李驚濤, 滿曉東, 胡湘東 申請人:北京中麗制機工程技術有限公司