三维卷曲中空涤纶短纤维后处理设备松弛热定型机的分析研究.docxVIP

三维卷曲中空涤纶短纤维后处理设备松弛热定型机的分析研究卫铭苗彬(郑州纺织机械股份有限公司)摘要研究三维卷曲中空涤纶短纤维后处理生产线中松弛热定型机对纤维质量的影响 。通过测试对设备进行评定及改进提高 。关键词三维卷曲中空涤纶短纤维松弛热定型机( CU ) →松弛热定型 ( SE) →打包 (成品)前言近年来差别化纤维发展非常迅速 ,其中三维卷 曲中空纤维发展很快 。这种纤维由于具有永久的立 体卷曲 ,优良的膨松回弹性 ,以及重量轻 、保暖性好 等特点备受用户欢迎 。郑州纺织机械股份有限公司 多年来一直从事三维卷曲中空涤纶短纤维设备的开 发和研究 。本文着重就后处理流程中的松弛热定型 机对纤维质量的影响及改进提高进行探讨 、研究 。 同时也为大容量生产线中的松弛热定型机提供理论 依据 。1松弛定型在生产线中的作用3中空纤维原丝在前纺获得了潜在的自卷曲性能 ,在同一断面上存在不对称应力 ,通过后处理的拉 伸后得到放大 ,经松弛热定型机处理使卷曲效果得 以完善和稳定 。初生纤维经拉伸后内部结构尚未固 定 ,尺寸稳定性差 ,纤维只有在完全松弛的状态下进 行热定型 ,才能使纤维得到稳定的结构和性能 。很 显然松弛热定型机是涤纶中空纤维后加工过程中一 个非常重要的工序 。松弛定型机的循环风量 、烘房 温度 、定型时间 、链板上的风速及出口的冷却将决定 最终产品的质量 。后处理工艺流程及设备配置用于三维卷曲中空涤纶短纤维和其他多品种柔 性生产线的流程和设备配置如下 : 集束 →一道牵伸 机(D F1) →浸浴槽 (DB) →二道牵伸机 (D F2) →蒸汽 加热箱 ( HB X) →三道牵伸机 (D F3) →紧张热定型机 ( HR) →卷曲机 ( CP ) →冷 却 输 送 ( TOC) →切 断2设备概况年产 15 kt 生产线中的松弛热定型机共 12 区 , 其中加热 10 区 ,冷却 2 区 ,每区长度 1 . 8 m ,工作幅 宽 2 m ,全机长 21 . 6 m ,设备外形见图 1 。4图 1 松驰热定型机结构图图 1 中 A - A 为烘燥定型区剖面结构示意图 。循环风机装在烘房侧室 ,循环风机将由吸风箱把通过纤维层的空气吸入风机内 , 然后由出风口排出 。空气经加热器加热后再循环至链板上的纤维层 ,从1·纺织设备·而完成对纤维烘干定型 。图 1 中 B - B 为冷却区的剖面结构示意图 。循 环风机装在烘房侧室 ,从车间补入的空气通过纤维 层吸风箱吸入风机 ,然后由出风口通过管道排至室 外 ,空气不循环使用 ,从而达到冷却纤维的目的 。后的纤维落在进口链板上铺厚达 300～350 mm ,此厚度不易进入烘房 。主要原因是第一节烘房与进口 的接合部开口只有 270 mm 高 ,由于此处是冷热的 交汇处 ,为使热风不溢出 ,开口不宜过大 。为解决此问题 ,可在进口段加一风机将纤维吸附在链板上 ,这 样可降低纤维的自然铺厚 ,一般可降至 200 mm 左 右 ,则可顺利进入烘房 。5 . 2 循环风机的测试及分析循环风机是松弛热定型机的心脏。循环风是载 热的媒体 , 它将热量传给纤维 , 带走纤维内部的水分 ,并使纤维得到稳定的结构和性能 。我们在正常生产的条件下对风机风量 、功率 、链 板表面风速及风机的振动 、轴承温升进行了测试 。该机 12 个区中 , 10 个加热区和 2 个冷却区 。循环风机叶轮直径及转速均相同 。我们在第 12 区(冷却区) 风机出风口用风速仪测得风机平均风速为15 . 1 m/ s (见表 1) ,经计算风机风量为 15850 m3 / h 。讨论分析与改进提高55 . 1松弛热定型机进口切断后的纤维经由摆斗落在进口链板上 。由于 下落纤维呈团状所以不能均匀的铺在输送链网上 ,进入烘房中造成循环热风短路 ,使得开车初期生产的纤维质量不合格 , 主要表现为膨松特性 V2 值只 能达到 40 cm3 / g 左右 。后经改进 ,增加匀棉打手后则 V2 值可达 52 cm3 / g 以上 。由此说明链板式烘干定型机物料铺设是否均匀将直接影响到通过纤维的 风速并最终影响纤维的质量 。另外由于三维立体卷曲纤维的膨松特性 ,切断表 1 第 12 区有物料时风机出口风速风量测点平均换算值123456789速/ m·s - 1风14 . 114 . 614 . 61415 . 315 . 713 . 8151514 . 715 . 1风机出口截面积/ m20 . 54 ×0 . 54 = 0 . 291615850量/ m3 ·h - 1风由于测试条件限制 ,烘房内部无法测试 ,只能对冷却区进行测试 。经分析比较 ,定型区和冷却区管 网系统阻力有所不同 ,但相差不大 。对定型区来说此测试还是具有实际