节能型切片纺中强丝纺牵联合机的特点及优势

杨帆

中强丝纺牵联合机采用柔性化、一机多能和节能环保的设计理念，一般用于生产涤纶、锦纶中强丝，生产规格主要为100D—1000D，可根据市场需求进行调配。本文重点介绍了切片纺中强丝纺牵联合机的工艺流程、主要设备组成及其技术特点、产品的技术优势等。

一、纺牵联合机的工艺流程

纺丝工艺流程主要包括纺丝、卷绕两大环节，即聚酯切片通过螺杆挤压机高温高压熔融后，经过滤、计量至纺丝箱，通过喷丝板喷射冷却至固态丝束，上油后经热牵伸及网络器处理后至卷绕头卷绕成丝饼。一般具体流程如下：

干切片输送→螺杆挤压机→预过滤器→熔体管道→计量泵→纺丝箱体→纺丝组件→侧吹风→上油装置→甬道→预网络器→牵伸辊→网络器→卷绕头→卷绕成形

二、纺牵联合机设备组成及技术特点

2.1螺杆挤压机

螺杆挤压机经过多区段加温及螺杆挤压形成高温高压环境完成切片的熔融。整体采用节能型设计，在切片输送到螺杆进料段时，通过螺杆挤压进行加压和采用电磁感应加热技术加热，使切片逐步熔融。

2.2纺丝箱体

纺丝箱体是初生纤维制备的关键设备，其中带高效静态混合器的熔体管路分配系统，保证熔体自进纺丝箱到出喷丝板距离等长，具有相等的停留时间。熔体经过纺丝箱体的计量和分配后，经喷丝板喷出得到初生纤维。箱体外形采用截面底部为半圆形，顶部为方形的设计。同样的容积下，这种形式的设计较方型箱体外露面积缩小，同时能够避免方形箱体在生产过程中有加热温度的死角导致的箱体温度不均匀的情况，也能避免圆形箱体在生产过程中因计量泵暴露在箱体上端外端导致计量泵与纺丝组件之间的温度差异大。

2.3纺丝组件和喷丝板

纺丝组件主要作用是将纺丝计量泵送来的熔体，再次过滤后从喷丝板上的小孔中均匀喷出形成熔体细流，液态熔体细流再经过吹风冷凝形成固态纤维。液态聚合熔体应均匀分配到喷丝板全部微孔中，此时各熔体通道内阻力应全部相等且组件内无死角，避免发生聚合物降解的现象。

喷丝板安装于组件的腔体内，根据孔的形状及排布分为复合喷丝板、圆孔、异型喷丝板等，喷丝板孔的截面形状决定了丝的形状。

2.4丝束冷却装置

为防止聚酯熔体的突然冷却，影响成品丝的品质和强度，在喷丝板下，设置单层延迟冷却区。其下侧吹风装置提供稳定、清洁的冷却风。冷却风的参数和熔体温度稍有不匀丝束的凝固点就会上下波动。

中丽制机公司研发出双排环吹风丝束冷却装置，属全球首创，具有高品质、高产量、低能耗的优点。产丝品质稳定（染色效果好），同时位距缩短，同等面积厂房可增加60%以上产量，并且风量比传统侧吹风节约80%左右。

经过侧吹装置后的丝束由二楼经过甬道进入一楼牵伸卷绕，甬道主要作用是为丝束提供一个稳性的空间。

2.5牵伸定形

丝束经上油、剪吸丝等一系列操作后进入牵伸系統。为了增加丝束抱合力，减少静电和摩擦力，提高纤维的牵伸性能，需要经过油嘴或油轮装置进行上油操作。

上油后的丝束经过导丝器后，在分丝辊及热辊的多次牵伸后达到总牵伸倍数，最后丝束经导丝盘进入网络器，通过压缩空气产生气针等方式使丝束产生网络结，通过后加工增强丝束间的抱合性可以增加丝束卷绕和退绕的一致性，从而改善后加工性能，达到不易产生毛丝、断头和松圈丝等。

2.6卷绕成形

丝束经过卷绕机架上的导丝器，网络器、卷绕导丝点进入卷绕头进行高速卷取、自动换筒操作。目前公司采用I-BWA40T-1800/12型全自动换筒高速卷绕头，达到世界先进水平。采用主动摩擦辊、精密卷绕控制，退绕率高达93%。卡头直径可达144mm，锭长1800mm，最高纺丝速度可达到5300m/min。

2.7自动化智能化建设

卷绕机现采用精密卷绕控制，同时利用传感器采集纺丝卷绕机运行时状态信息，借助于大数据分析及人工智能等新一代信息技术，对纺丝卷绕机实现故障预警、诊断和预测，并结合市场及自身生产情况提供较为合理的维护保障建议或决策。

三、生产工艺及成品指标

纺丝整个流程对各环节的温度、压力、丝束牵伸力各环节要求都比较严格，下表描述了制作常规PET和PA6时，螺杆挤压机各区、纺丝箱体各部分的温度及压力工艺要求，以及侧吹风冷却系统的温度、风速等工艺要求。

四、结论

北京中丽制机工程技术有限公司开发的“节能型切片纺中强丝纺牵联合机”在实际生产中与传统中强丝纺牵联合机型相比较有节能高效的优势。纺丝箱体采用上方下圆的设计结构，有效地提高了纺丝质量在节约生产成本的同时节约加热能源约1/3。通过双排环吹技术，同等面积厂房可增加60%以上产量，并且风量比传统侧吹风节约80%左右。卷绕机1800锭长高速全自动卷绕，速度可达5300m/min，实现大容量高速卷绕。