高强型高模低缩涤纶工业丝及其加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高强型高模低缩涂绝工业丝及其加工设备，属于纤维加工技术领 域。
【背景技术】
[0002] 高模低缩涂绝工业丝是模量高、收缩率低的一种产业用纤维，而影响其强伸性能 的关键在于纺丝成型、拉伸定型阶段，即自纺丝箱体下来至卷绕成型前的阶段。传统高模低 缩涂绝工业丝在加工过程中，其冷却多采用环吹风，纤维的冷却成型主要是在环吹风与纺 丝甫道之间的固定空间内完成的。GBT16604-2008涂绝工业长丝中关于高模低缩的物性标 准界定为：断裂强度> 6. 6cN/化ex,尺寸稳定性指数（负载4.OcN/化ex时的定负荷伸长率 与177°C，0. 05g/D，IOmin条件下的干热收缩率之和）《10。与锦绝工业丝相比，聚醋工业 丝具有成本低、初始模量高、化学稳定性好、耐候性、抗蠕变性能优良等特点，因此，制备性 能优良的高强型、尺寸稳定性指数好的高模低缩涂绝工业丝，可W拓展聚醋材料的用途。
[0003] 基于此，做出本申请案。
【发明内容】
[0004] 为了提高现有高模低缩涂绝工业丝的断裂强度、模量W及尺寸稳定性能，同时增 加高模低缩纺丝设备的灵活性，W得到分子结构更加稳定的聚醋纤维，本发明首先是提供 了一种强度高、尺寸稳定性能良好的高强型高模低缩涂绝工业丝。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
[0006] 高强型高模低缩涂绝工业丝，该高模低缩涂绝工业丝是烙体经纺丝、冷却、上油、 牵伸热定型和卷绕所形成的纤维，该纤维断裂强度> 7. 2cNAltex，断裂伸长率为12 + 2%， 干热收缩率（测试条件：177°C，10分钟，0. 05g/D)为3 + 1.0%，含油率为0. 4 + 0. 2wt%。
[0007] 进一步的，作为优选：
[0008] 所述的高强型高模低缩涂绝工业丝的定负荷伸长率（4.OcN/化ex)为 5. 5 + 0. 8%，尺寸稳定性指数《8. 5。
[0009] 所述的高强型高模低缩涂绝工业丝的网络度巧PM,针刺法4个/m。
[0010] 同时本申请另一目的是提供一种具有上述特征高强型高模低缩涂绝工业丝的加 工设备，包括纺丝箱体、后加热器、纺丝甫道、上油机构、牵伸热定型机构和卷绕机构，所述 的后加热器安装于升降平台上，纺丝甫道位于后加热器下方，升降平台驱动后加热器底部 降入或伸出纺丝甫道，W改变两者之间的间距，该间距构成无风冷却区。
[0011] 进一步的，作为优选：
[0012] 所述的升降平台上设置有气缸，气缸的伸缩杆与后加热器底端相连接，气缸驱动 后加热器做升降运动。
[0013] 所述的无风冷却区高度为10-30cm。更为优选的，所述的无风冷却区的高度为 10-20cm〇
[0014] 所述的纺丝甫道下连接有波浪形风管，该波浪形风管与纺丝甫道为一体式结构， 且该波浪形风管与伸缩杆固定。
[0015] 所述的上油机构为油轮或油漉。
[0016] 所述的牵伸热定机构设置有六对漉，第一对漉为冷漉；第二对漉为中溫漉，其溫度 为95-110°C;第=对漉、第四对漉和第五对漉为高溫漉，且第=对漉、第四对漉和第五对漉 的溫度均为245-260°C，第六对漉为次高溫漉，溫度介于第二对漉与第=对漉之间。
[0017] 所述的卷绕机构中，其卷绕角在6.5-7. 2°之间波动，且先增后减。
[0018] 本发明的工作原理如下：
[0019] 采用本发明上述方法进行高强型高模低缩涂绝工业丝的加工，烙体依次进行纺 丝、后加热、无风冷却、环吹风冷却、上油、牵伸热定型和卷绕：烙体经烙体主进口进入纺丝 箱体，在联苯箱体和后加热器保溫下，经计量累送入喷丝头形成丝条后，先在后加热器与纺 丝甫道之间的一段无风区域内进行无风自然冷却，然后再进入纺丝甫道进行环吹风冷却， 待冷却半成型后，油轮对其进行均匀上油，上油完毕的丝条送至牵伸热定型处，先经第一对 漉送至第二对漉，第二对漉处进行中溫预热后，送至第=对漉、第四对漉和第五对漉，完成 高溫牵伸热定型后，再送至第六对漉，之后经预网络处理后，经卷绕头送至卷绕阶段完成高 强型高模低缩涂绝工业丝的成型。
[0020] 本发明的有益效果如下：
[0021] 1)本申请的加工设备将首要创新重屯、放在后加热与环吹风冷却之间，在加工过 程中，不仅将后加热与环吹风之间距离缩短了，而且增加了一段无风自然冷却，丝束在自然 无风状态下逐渐硬化，可W保证较好的条干均匀性。而后再进入环吹风冷却环境中，丝条 内部结构趋于稳定，不会出现皮忍结构，造成后续拉伸过程中的毛丝甚至断头。其所获得 的高模低缩涂绝工业丝的断裂强度> 7. 2cNAltex，断裂伸长率为12 + 2%，干热收缩率为 3 + 1. 0%，含油率为0. 4 + 0. 2wt%，将其再进行后续的牵伸热定型等处理时，由于其前期条 干成形良好，从根本上确保了拉伸形变的均匀性，物理力学性能稳定。
[0022] 2)本发明的第二创新点在于无风自然冷却区域高度可W和缓冷区域进行自由搭 配调节，W适应不同的操作氛围。本申请中，后加热与环吹风冷却之间的距离可调，运就确 保了无风冷却的区域长度处于可灵活调整状态，因此，可根据实际的生产状况，调整后加热 与环吹风冷却之间的距离，调整无风冷却的程度。
[0023] 3)实现高强度型高模低缩涂绝工业丝的加工，有利于拓宽其应用领域，延长使用 寿命。本申请中高强的实现主要是通过=方面的配合实现的：纺丝阶段，控制计量累前后压 力，无风冷却与环吹风冷却相互配合，使挤出烙体在无风冷却阶段逐渐硬化，而后在环吹风 冷却阶段，由于条干均匀性较好，因此，该阶段的风况可在很大的幅度范围内进行调整，W 满足产能与纤维品质的最佳匹配。本申请中，上油采用油轮货油漉上油，待上油完毕后，经 导丝漉出来的条干再经第二对漉的中溫预牵伸与第=对漉至第五对漉之间的等高溫前身 热点定型即可实现高强型高模低缩涂绝工业丝的加工，其强度相对常规高模低缩涂绝工业 丝而言，可提高10%。
[0024] 将本申请应用于高强型高模低缩涂绝工业丝的加工，不仅满足了强伸性的最佳配 伍，使强度达到7. 2cNAltexW上，可将其应用从常规轻型乘用胎帘子线向重型轮胎帘子线 拓展。
【附图说明】
[00巧]图1为本发明的设备整体结构的后视图；
[0026]图2为本发明的设备整体结构的侧面结构示意图。
[0027] 图中标号：1.主进口；2.计量累；3.纺丝箱体；4.后加热器；41.气缸；42.伸缩 杆点纺丝甫道；51.波浪形风管；6.升降平台；7.上油机构；8.牵伸热定型机构；9.卷绕 机构。
【具体实施方式】实施例1;切片纺111〇d1:ex/320f高强型高模低缩藻绝工业竺的加工
[0028] 本实施例高强型高模低缩涂绝工业丝的加工设备，结合图1和图2,W切片为原 料，切片粘度l.〇6dl/g，其加工流程为：纺丝一后加热一无风冷却一环吹风冷却一上油一 牵伸热定型（中溫拉伸一等高溫拉伸）一预网络一卷绕。
[002引 （1)纺丝阶段：
[0030] 1 区溫度： 315°C
[00引]2区溫度： 320°C
[0032] 3 区溫度： 315°C
[0033] 4 区溫度： 288.TC
[0034] 5 区溫度： 287. 9°C
[00巧]6区溫度： 287. 9C
[0036] 挤压机测量头压力：149.化ar
[0037] 烙体溫度： 294
[0038] 纺丝箱体溫度： 299°C
[0039] 计量累转速： 10. 2;rpm
[0040]吐出量： 59Ig/IOOms
[0041] 纺丝组件： 过滤网精度20Jim，喷丝板lmm*3mm/320f
[0042]后加热： 330°C
[004引 似无风冷却阶段違溫，无风；区域长度10cm。
[0044] (3)环吹风冷却阶段：
[004引 冷却乂用环吹风：风溫60C,相对湿度55%,风压1000化。
[004引 （4)上油阶段：
[0047]上油油剂型号：GXM-100;油剂累转速28巧m。
[004引 妨牵伸阶段：
[0049] 巧.对钻 3000m,/rnin 巧对能 4050m/min，98°C 巧.;对铺5500i-n/min, 25：rC第四对辕的OOm/min，：253°C 第五对辕55OOm/miii，. 253 °C 巧六对钻5380m/min, 150 C
[0050] (6)卷绕阶段：
[0051] 网络皮为3.5bar卷绕面足160N 卷绕速度 5300m/miii 卷绕张力巧舱W
[0052] 其中，卷绕角具体设置参见表1.
[0053] 表1卷绕角具体参数设置
[0054]
[00巧]表2牵伸卷绕过程中拉伸比汇总表
[0056]
[0057]
[0058] 其中，1/2漉即牵伸漉后的第一对漉，3/4漉为第二对漉，5/6漉为第=对漉，11/12 漉为第六对漉；上述比均为速度比。
[0059] 在上述加工过程中，烙体经烙体主进口1进入纺丝箱体3,在联苯箱体和后加热器 4保溫下，经计量累2送入喷丝头形成丝条后，先在后加热器4与纺丝甫道5之间的一段无 风区域内进行无风自然冷却，然后再进入纺丝甫道5进行环吹风冷却，待冷却半成型后，上 油机构7 (本实施例采用油轮）对其进行均匀上油，上油完毕的丝条送至牵伸热定型机构8 处进行牵伸热定型，先经第一对漉送至第二对漉，第二对漉处进行中溫预热后，送至第=对 漉、第四对漉和第五对漉，完成高溫牵伸热定型后，再送至第六对漉，之后经预网络处理后， 经卷绕机构9处进行卷绕阶段，完成高强型高模低缩涂绝工业丝的成型。
[0060] 其中，后加热器4下端与气缸41的伸缩杆42相连接，该气缸41与伸缩杆42则固 定于升降平台6上，纺丝甫道5下方连接有波浪形风管51，且纺丝甫道5与波浪形风管51 一体固定于伸缩杆42上，伸缩杆42带动后加热器4底部向下降入纺丝甫道5中，即可改变 无风冷却阶段的长度，从而改变无风冷却与环吹风冷却的配比，在运个过程中，不仅将后加 热与环吹风之间距离缩短了，而且增加了一段无风自然冷却，运对于直接从纺丝箱体挤出 的烙体而言，适宜的无风冷却避免了骤冷、骤湿环境造成的条干表面硬化，烙体在自然无风 状态下逐渐硬化，利于提高纤维的条干均匀性，而后再进入环吹风冷却中，进入环吹风冷却 的条干内外均衡，此时收到环吹风冷却中，就很容易形成均匀度高的丝条，丝条