第七章_紡粘法非織造布生產(chǎn)技術(shù)

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1、第七章 紡粘法非織造布生產(chǎn)技術(shù) 第一節(jié) 概述 紡粘法非織造布是聚合物擠壓成網(wǎng)法非織造布中技術(shù)最成熟、產(chǎn)品應(yīng)用最廣泛的非織造布生產(chǎn)方法。紡粘法非織造技術(shù)是化纖技術(shù)與非織造技術(shù)緊密結(jié)合的典范，它是利用化學(xué)纖維紡絲成型原理，在聚合物紡絲過(guò)程中使連續(xù)長(zhǎng)絲纖維鋪置成網(wǎng)，纖網(wǎng)經(jīng)機(jī)械、化學(xué)或熱粘合加固成布，整個(gè)過(guò)程由一套設(shè)備完成。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由連續(xù)長(zhǎng)絲隨機(jī)組成纖網(wǎng)(纖維集合體)，具有很好的物理機(jī)械性能。紡粘技術(shù)是DuPont和Freudenberg兩大公司于20世紀(jì)50年代末和60年代初分別在美國(guó)和歐洲同時(shí)開(kāi)發(fā)和工業(yè)化的。然而第一條商業(yè)化的紡粘生產(chǎn)線卻是德國(guó)Lurgi公司開(kāi)發(fā)的Docan技術(shù)，

2、它需要高額的投資，且生產(chǎn)成本高，是中小型企業(yè)無(wú)力購(gòu)買和經(jīng)營(yíng)的。80年代中期，德國(guó)萊芬豪舍公司開(kāi)發(fā)了一種新的紡粘工藝，它的造價(jià)低，生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)成本低，深受中小型企業(yè)的歡迎。與此同時(shí)，出現(xiàn)了若干家能提供整套紡粘生產(chǎn)線的公司，從此紡粘法生產(chǎn)進(jìn)入了高速增長(zhǎng)時(shí)期。 據(jù)世界最大的紡織機(jī)械制造商蘇拉（Saurer）公司的統(tǒng)計(jì)，2005年全球紡絲成網(wǎng)法非織造布（包括紡粘、熔噴及其復(fù)合產(chǎn)品）產(chǎn)量為220萬(wàn)噸，占當(dāng)年非織造布總產(chǎn)量511.5萬(wàn)噸的43.2%，而我國(guó)2005年紡絲成網(wǎng)法非織造布（包括紡粘、熔噴及其復(fù)合產(chǎn)品）產(chǎn)量為44.86萬(wàn)噸，占我國(guó)當(dāng)量總產(chǎn)量的38.98%，占全球紡絲成網(wǎng)法非織造布產(chǎn)量的20

3、.4%，成為世界最大的紡粘法非織造布生產(chǎn)基地。 我國(guó)紡粘法非織造布的工業(yè)化生產(chǎn)始于1987年，當(dāng)時(shí)廣州第二合成纖維廠從Reifenhauser公司引進(jìn)年產(chǎn)l000t的生產(chǎn)線，而后上海合成纖維研究所和紡織工業(yè)非織造布技術(shù)開(kāi)發(fā)中心也相繼分別由意大利NWT公司引進(jìn)年產(chǎn)l000t的生產(chǎn)線。這3條生產(chǎn)線開(kāi)拓了中國(guó)紡粘法非織造布工業(yè)之先河。此后，我國(guó)繼續(xù)從STP、NWT、Reifenhauser等公司引進(jìn)紡粘生產(chǎn)線，并成為世界紡粘法非織造布發(fā)展最快的國(guó)家。l991年全國(guó)僅有3條生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力3000t，到2006年，全國(guó)已有342條生產(chǎn)線（其中絳綸生產(chǎn)線15條），年生產(chǎn)能力達(dá)81.3萬(wàn)t（其中PET

4、54400噸），實(shí)際產(chǎn)量已達(dá)到53萬(wàn)t，位居全球之首。以生產(chǎn)能力來(lái)計(jì)算，從1000噸到81萬(wàn)t,二十年間我國(guó)紡粘產(chǎn)能增長(zhǎng)了810倍，平均年增長(zhǎng)率達(dá)52%，如此高的增長(zhǎng)率，在全球紡織行業(yè)中十分罕見(jiàn)。中國(guó)20年來(lái)紡粘法非織造布發(fā)展如表3-7-1所示： 表3-7-1 中國(guó)20年來(lái)紡粘法非織造布發(fā)展 總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)紡粘法生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展可分為4個(gè)階段。 第1階段（1987～1991年）：全國(guó)僅3條生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力還只有3000 t，設(shè)備全部進(jìn)口，作為國(guó)家“七五”計(jì)劃攻關(guān)項(xiàng)目，這一階段主要是消化、吸收國(guó)外技術(shù)，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)品的主要用途是席夢(mèng)思基布。 第2階段（1993～1998年）

5、：以沈陽(yáng)紡織工業(yè)非織造布技術(shù)開(kāi)發(fā)中心和中航六零六所為主在大連金州(今瑞光無(wú)紡布廠)建立了第1條門(mén)幅2．5m，產(chǎn)量1000 t的國(guó)產(chǎn)線，上海合纖所在江蘇常熟建立了門(mén)幅3．2 m，年產(chǎn)2000t的國(guó)產(chǎn)線。這段時(shí)間廣東開(kāi)平、梅縣、上海楓圍等地引進(jìn)了Reifenhauser生產(chǎn)線；廣東中山、遼寧清遠(yuǎn)、河北華陽(yáng)引進(jìn)了意大利NWE生產(chǎn)線；杭州華銀、河南南陽(yáng)、廣東冠南引進(jìn)了STP生產(chǎn)線；湖南益陽(yáng)、江蘇儀征、江西合達(dá)等引進(jìn)了滌綸線，這一時(shí)期發(fā)展的特點(diǎn)是以引進(jìn)生產(chǎn)線為主，以丙綸熱軋線為主，但滌綸針刺和熱軋生產(chǎn)線也有了。設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化能力已基本具備。此時(shí)的產(chǎn)品以一次性衛(wèi)生材料為主，沿海地區(qū)特別是廣東等地卷材出口也很

6、多。 第3階段（1999～2002年）：上海市合纖所為溫州永得利投產(chǎn)了一條年產(chǎn)3000 t的國(guó)產(chǎn)線，邁出了民營(yíng)經(jīng)濟(jì)投資紡粘法的第一步，使民營(yíng)經(jīng)濟(jì)逐漸成為紡粘法投資的主體，也使溫州在極短的時(shí)間內(nèi)成為我國(guó)紡粘法設(shè)備和產(chǎn)品的主要產(chǎn)地。這期間，沈陽(yáng)紡織工業(yè)非織造布技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，中航六零六所和上海合纖所建造的生產(chǎn)線成為投資主流，國(guó)產(chǎn)線數(shù)量超過(guò)了進(jìn)口線數(shù)量。國(guó)產(chǎn)線的技術(shù)主要是NWE公司的翻版。產(chǎn)品也拓展了用途，如鞋材輔料、箱包、過(guò)濾支撐材料、包裝材料等。 第4階段（2003～2006年）：SARS的流行與Reifenhauser生產(chǎn)線的國(guó)產(chǎn)化成功，使我國(guó)紡粘法得到了高速發(fā)展。出現(xiàn)了一批國(guó)產(chǎn)化線生產(chǎn)廠，

7、我國(guó)也從紡粘線的進(jìn)口國(guó)，變成出口國(guó)。引進(jìn)線雖然不多，但檔次大大提高，具有規(guī)模大，速度高、產(chǎn)品新的特點(diǎn)，但市場(chǎng)難以消化生產(chǎn)量。 一、紡粘法的基本工藝流程 以厚型聚酯紡粘非織造布生產(chǎn)流程為例，紡粘法的基本工藝流程為: 切片→干燥→螺桿擠壓機(jī)熔融→過(guò)濾→噴絲→冷卻→氣流牽伸→分絲鋪網(wǎng)→預(yù)針刺→主針刺→熱定型→切邊卷繞→成品，如圖1所示。 圖1 常見(jiàn)紡粘法工藝示意圖 未經(jīng)干燥的非晶態(tài)聚酯切片，用氣流輸送入高位料倉(cāng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥喂入結(jié)晶器中，經(jīng)處理的干熱空氣自下而上穿過(guò)結(jié)晶器與切片錯(cuò)流接觸，通過(guò)調(diào)節(jié)、控制空氣溫度和切片在結(jié)晶器中的停留時(shí)間，使切片達(dá)到預(yù)定的結(jié)晶度并進(jìn)行預(yù)干燥。結(jié)晶和預(yù)

8、干燥后的切片在干燥塔中借重力自上向下運(yùn)動(dòng)，與由干燥塔底部通入的干熱空氣逆流接觸，進(jìn)行濕、熱傳遞。達(dá)到所要求的濕含量（一般為30mg/kg）后進(jìn)入下一工序。結(jié)晶、干燥用的干熱空氣由專設(shè)的空氣處理加熱和循環(huán)系統(tǒng)來(lái)提供。 結(jié)晶、干燥后的熱切片從干燥裝置喂入螺桿擠壓機(jī)中，擠壓機(jī)套筒分區(qū)加熱，切片在擠壓機(jī)中熔融后進(jìn)入預(yù)過(guò)濾器，再進(jìn)入紡絲箱體，熔體經(jīng)計(jì)量泵進(jìn)入紡絲組件，靠計(jì)量泵準(zhǔn)確地計(jì)量，將熔體定量地輸送到噴絲板，經(jīng)噴絲孔噴出形成細(xì)流，即初生纖維。初生纖維經(jīng)驟冷風(fēng)冷卻進(jìn)入空氣動(dòng)力學(xué)牽伸系統(tǒng)。牽伸速度可高達(dá)4500～5000m/min，使纖維達(dá)到全牽伸狀態(tài)。 從牽伸裝置出來(lái)的長(zhǎng)絲經(jīng)分絲和擺絲均勻地鋪放到

9、運(yùn)行中的成網(wǎng)簾上形成纖網(wǎng)。成網(wǎng)機(jī)成網(wǎng)簾下有吸風(fēng)裝置，在負(fù)壓的作用下，纖網(wǎng)均勻穩(wěn)定，纖網(wǎng)通過(guò)一臺(tái)預(yù)針刺機(jī)得到初步纏結(jié)，然后進(jìn)入主針刺機(jī)完成最后的針刺加固。針刺后的纖網(wǎng)通過(guò)速度補(bǔ)償器后經(jīng)分切卷繞機(jī)按要求幅寬切去邊料后卷繞成定長(zhǎng)的卷材，包裝入庫(kù)。 從紡粘非織造布的生產(chǎn)流程可以看出，紡粘法實(shí)際是將化纖生產(chǎn)與非織造布生產(chǎn)兩者合二為一，在同一條生產(chǎn)線上同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)工序生產(chǎn)，其牽伸之前的部分與合成纖維的生產(chǎn)工藝基本相同，均有螺桿熔融、過(guò)濾、熔體計(jì)量、紡絲、冷卻。紡粘法屬于合成纖維的長(zhǎng)絲類型，是一步法高速紡絲，纖維經(jīng)過(guò)牽伸有較高的取向度和結(jié)晶度。牽伸之后兩者的區(qū)別在于： 1) 合成纖維產(chǎn)品是短纖或長(zhǎng)絲，最

10、后是打包或卷裝，而紡粘法則是纖維經(jīng)過(guò)牽伸后直接鋪網(wǎng)一次成布； 2) 牽伸方式差異較大，合成纖維采用機(jī)械牽伸，容易控制，而紡粘法基本上是用氣流牽伸，較難控制。 紡粘法非織造布由連續(xù)的長(zhǎng)纖維組成，纖維經(jīng)過(guò)高速氣流的牽伸，有較高的取向度和結(jié)晶度，纖維成網(wǎng)時(shí)縱橫交錯(cuò)，纖網(wǎng)又經(jīng)過(guò)熱軋加固，因而具有以下特點(diǎn)： 1) 有較高的斷裂強(qiáng)力和較低的斷裂伸長(zhǎng)率； 2) 縱橫強(qiáng)度比較??； 3) 纖度較低； 4) 可以在紡絲前加入各種不同性能的添加劑，使非織造布具有不同的性能。 二、紡粘法非織造布生產(chǎn)原料與產(chǎn)品的應(yīng)用 紡粘法非織造布工藝是非織造布工業(yè)的一門(mén)較新的技術(shù)，由化學(xué)纖維紡絲技術(shù)發(fā)展而來(lái)。

11、因此，適用于傳統(tǒng)熔融紡絲工藝制備纖維的聚合物一般都可以用來(lái)生產(chǎn)紡粘法非織造布，其中常用的包括聚烯烴類（聚丙烯，聚乙烯等）聚酯類、聚酰胺類及今年出現(xiàn)的聚氨酯類聚合物。而使用聚丙烯為原料的丙綸紡粘非織造布占第一位，據(jù)2001年統(tǒng)計(jì)，世界紡粘非織造布總量中，丙綸紡粘布占73.4%，滌綸紡粘布占18.8%，錦綸紡粘布占7.7%，此外還有少量的紡粘法功能性非織造布。 紡粘法非織造材料已廣泛用于國(guó)計(jì)民生的各個(gè)領(lǐng)域，主要有： 1)工業(yè)方面：可用于制作汽車套、防塵罩、擦布、環(huán)保過(guò)濾物、土工布、CD套、房屋防滲材料、包裝材料； 2)農(nóng)業(yè)方面：可用作農(nóng)用豐收布、香蕉袋、農(nóng)作物的培養(yǎng)基、保曖防蟲(chóng)材料等； 3

12、)醫(yī)療方面：可用于制作手術(shù)衣帽子、口罩、鞋套、隔離服、病人床單等； 4)衛(wèi)牛方面：可用于嬰兒尿布及婦女衛(wèi)生巾的面料、導(dǎo)流層、背襯、防側(cè)漏邊、包裝物等； 5)家居裝飾方面：可用于家私底襯、墻布、購(gòu)物袋、桌布、窗簾等。 第二節(jié) 紡粘法紡絲工藝 紡粘法非織造布的紡絲特點(diǎn)是采用超高速紡絲一步成形而獲得納向長(zhǎng)絲(FOY)，一般丙綸非織造布的紡絲速度控制在3000一4500m/min，滌綸非織造布的紡絲速度控制在5000一8000m/min。如果抵于這個(gè)速度，只能得到部分取向長(zhǎng)絲(POY)，剩余牽伸大；這種長(zhǎng)絲制成的紡粘布必然伸長(zhǎng)大、強(qiáng)力低、尺寸不穩(wěn)定，容易變形，不是高品質(zhì)的紡粘布。因此，用

13、于生產(chǎn)紡粘法非織造布的切片，必須使用生產(chǎn)化纖長(zhǎng)絲FOY的原料，否則不可能進(jìn)行超高速紡絲、生產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品。 一、原料的干燥與混合 PET紡粘法非織造布生產(chǎn)用切片需要較高的干燥效果，切片含水率必須小于0．003%，干燥后切片的特性粘度差要≤0．01dl/g，生產(chǎn)中既要減少因切片中水分汽化形成的氣泡絲、斷絲，又要避免水解、熱裂解造成的切片特性粘度降低。采用高預(yù)結(jié)晶溫度(170℃)，低干燥溫度(160℃)，延長(zhǎng)干燥時(shí)間(8h)，降低減濕空氣露點(diǎn)(≤一70℃)等一系列措施，可使干切片含水率在0．002%～0．0025%，干、濕切片的粘度降≤0．005dl/g。 在非織造布中，除了少量不添加其

14、它顏色的本色產(chǎn)品外，市場(chǎng)經(jīng)常需要五顏六色的產(chǎn)品或具有某些持殊功能的產(chǎn)品，這就必須在原料中添加各種著色母粒(包括增白母粒)及特殊功能母粒(如抗靜電、抗老化、親水、阻燃等)，并使其與切片按預(yù)定的比例混合，攪拌均勻，從而生產(chǎn)符合特定要求的產(chǎn)品。 一般情況下，當(dāng)加進(jìn)一種色母粒時(shí)，隨著加入比例的增加，非織造布的顏色就會(huì)由淺到深變化，有時(shí)為了調(diào)配出某種顏色的產(chǎn)品，常會(huì)同時(shí)使用兩種以上不同的著色母粒，通過(guò)改變各母粒的加入量比例便能生產(chǎn)出僅用一種著色劑無(wú)法生產(chǎn)的產(chǎn)品，這對(duì)減少著色母粒的品種、減少庫(kù)存都有實(shí)際意義。 根據(jù)生產(chǎn)要求及產(chǎn)品不同使用特點(diǎn)和助劑質(zhì)量設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝配方，確定生產(chǎn)配比后，在多組分電腦自動(dòng)計(jì)

15、量配料系統(tǒng)上進(jìn)行定標(biāo)，設(shè)計(jì)菜單，由電腦進(jìn)行程序控制，自動(dòng)、準(zhǔn)確配料；或者在螺桿加料器中設(shè)計(jì)好螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓機(jī)螺檸轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定配方比例；使用人工計(jì)量時(shí)，用電子秤稱量好助劑量，與原料在攪拌器中混合均勻后使用。 二、紡粘法紡絲主要工藝參數(shù) 紡粘法在紡絲過(guò)程有許多工藝參數(shù)，這些參數(shù)決定纖維形成的歷程以及纖維的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，在生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程中必須合根據(jù)原料、設(shè)備及產(chǎn)品要求合理設(shè)定。 1、擠壓機(jī)各區(qū)溫度 擠壓機(jī)一般分為進(jìn)料區(qū)、熔融壓縮區(qū)和計(jì)量區(qū)三個(gè)區(qū)段，其加熱分7～10個(gè)加熱區(qū)，各區(qū)的溫度按其工作任務(wù)而不同。 進(jìn)料區(qū)的主要任務(wù)是預(yù)熱，為保證螺桿的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在此區(qū)間切片不應(yīng)過(guò)早熔化，又

16、要使切片達(dá)到半熔狀態(tài)。此區(qū)溫度過(guò)高，易造成切片在進(jìn)料口環(huán)結(jié)無(wú)法進(jìn)料，若溫度過(guò)低，則會(huì)加大熔融段壓力，使切片不能全融化，造成進(jìn)料的阻力。這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)計(jì)，丙綸一般為200～210℃，滌綸為265～270℃。 熔融區(qū)為主要加熱區(qū)，切片必須在此區(qū)保證百分之百的熔化，因此此區(qū)溫度要高，但過(guò)高了又會(huì)使聚合物降解，質(zhì)量下降。這個(gè)區(qū)溫度丙綸一般為225～235℃，滌綸為275～285℃。 計(jì)量區(qū)的作用是使切片進(jìn)一步熔化，保持熔體流動(dòng)在穩(wěn)定的壓力下前進(jìn)，其溫度可比熔融區(qū)稍低一點(diǎn)。 2、法蘭區(qū)和彎管區(qū) 此區(qū)加熱的主要作用是對(duì)熔體起保溫作用，因而溫度不必太高，應(yīng)與計(jì)量區(qū)溫度大體一致，或稍低一些。 3、紡

17、絲箱體 紡絲箱體的溫度應(yīng)稍高一些，其目的是增加熔體的流動(dòng)性能，保證噴絲的順暢，但過(guò)高的箱體溫度會(huì)發(fā)生大量斷頭絲、毛絲，不利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。 各區(qū)溫度分布根據(jù)設(shè)備不同、原料不同、工廠情況不同而不同。有的設(shè)備溫度分布是低?高?低?較高，有的是高?低，還有的是溫度平穩(wěn)分布、各區(qū)溫度一樣，但不論如何分布均必須保證生產(chǎn)時(shí)不會(huì)發(fā)生“環(huán)結(jié)”現(xiàn)象。熔體本身實(shí)際溫度應(yīng)比切片的熔點(diǎn)高20～25℃，這樣紡絲正常，纖維質(zhì)量好。 紡絲溫度(即熔體溫度)的控制直接影響紡絲生產(chǎn)的正常進(jìn)行以及單絲質(zhì)量，從而影響成品的布面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。溫度升高，熔體的流動(dòng)粘度降低，熔體的均勻性和流變性能好，可紡性提高，經(jīng)冷卻后絲束的

18、最大拉伸比和自然拉伸比增大，絲牽伸后絲束的單絲強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)加大，成品的各項(xiàng)指標(biāo)也可提高。但溫度太高則加劇熔體降解、粘度降低，使螺桿壓力產(chǎn)生波動(dòng)，泵供量不穩(wěn)，噴出絲均勻性差，無(wú)法牽伸，牽伸絲毛絲、斷頭多，極易產(chǎn)生注頭絲，在成網(wǎng)布面產(chǎn)生漿點(diǎn)，而且極易污染噴絲板，縮短噴絲板使用周期。熔體溫度過(guò)低，因粘度太高，使熔體在噴絲孔中剪切應(yīng)力加大，造成熔體破裂，可紡性差、布面產(chǎn)生并絲。 綜上所述．對(duì)于PET長(zhǎng)絲紡絲，只要不污染噴絲板面、產(chǎn)生注頭絲，紡絲溫度可適當(dāng)提高。丙綸、滌綸的常見(jiàn)紡絲溫度見(jiàn)表3-7-2、表3-7-3和表3-7-4。 表3-7-2 由低到高的丙綸紡絲溫度 4、紡絲熔體壓

19、力 在紡絲過(guò)程中，除紡絲溫度外，熔體壓力也是影響紡絲非常重要的因素。熔體壓力低，熔體分配不均勻，形成的熔體細(xì)流粗細(xì)不一、表面不規(guī)整；熔體壓力過(guò)高，易造成熔體破裂。在聚丙烯紡枯法非織造布生產(chǎn)過(guò)程中，熔體壓力一般控制在6～10MPa之間，因此在紡絲箱體上都安裝有測(cè)量范圍為50MPa的壓力測(cè)量頭，以測(cè)量熔體壓力，安裝有測(cè)量范圍在0～400℃的鉑電阻測(cè)量頭，以測(cè)量熔體溫度。PET紡絲，熔體壓力應(yīng)控制在10～12Mpa. 5、噴絲速度與紡絲速度 噴絲速度是指熔體噴出噴絲板面時(shí)的每分鐘噴出長(zhǎng)度，紡絲速度是指纖維拉伸前進(jìn)的速度。決定噴絲速度的因素主要是每分鐘計(jì)量泵的泵供量、噴絲板的孔數(shù)和孔的直徑大小。

20、若噴絲板不變，泵供量越多，噴絲速度越快；反之則越慢。而泵供量是由計(jì)量泵的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)所決定的。這與紡粘布的產(chǎn)量有直接關(guān)系．對(duì)纖維的線密度與質(zhì)量也十分重要。 紡絲速度也影響紡絲的穩(wěn)定性，紡絲速度低，從噴絲板上噴絲孔中噴出的熔體細(xì)流數(shù)量少，易冷卻，只需要少量的冷卻風(fēng)即可滿足工藝需要。但是，紡絲速度過(guò)低，從噴絲孔噴出的熔體細(xì)流量太少，極易冷卻變硬，流動(dòng)性差，延伸率低，拉伸過(guò)程易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。而紡絲速度太高，從噴絲板中噴出的熔體細(xì)流速度太高，冷卻難度大，易發(fā)生熔體粘連及并絲現(xiàn)象，且纖維線密度高。所以在紡絲過(guò)程中，合理設(shè)計(jì)紡絲泵轉(zhuǎn)速對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。 三、側(cè)吹風(fēng)冷卻系統(tǒng)的工藝控制

21、 熔體紡絲時(shí)，熔體細(xì)流自噴絲孔噴出后，在空氣介質(zhì)中冷卻凝固成形是一個(gè)單純的物理過(guò)程。產(chǎn)品均勻度、絲條纖度、外觀質(zhì)量與絲條冷卻效果好壞有密切的關(guān)系。在選擇冷卻方式時(shí)要著重考慮冷卻氣流與絲條熱交換的能量傳遞，從噴絲孔噴出的熔體細(xì)流，放出大量的凝固熱，必須對(duì)此熱流進(jìn)行熱交換，故熔體離開(kāi)噴絲板10mm左右，要對(duì)其進(jìn)行冷卻吹風(fēng)，要求冷卻對(duì)每一根絲條都具有均勻性，冷卻長(zhǎng)度對(duì)絲條的擾動(dòng)要盡量小。因此在噴絲板下面裝有很嚴(yán)格的冷卻風(fēng)裝置，要求在一定的長(zhǎng)度內(nèi)，對(duì)每根單絲均能進(jìn)行均勻性冷卻，這對(duì)正常生產(chǎn)和絲的質(zhì)量有重大影響。以下分析側(cè)吹風(fēng)(其裝置結(jié)構(gòu)如圖3-7-2所示)對(duì)絲條纖度及產(chǎn)品質(zhì)量的影響。 1.風(fēng)道；

22、2．蝶閥；3．多孔板；4．穩(wěn)壓室；5．風(fēng)窗；6．蜂窩板； 7．金屬網(wǎng)；8．噴絲板；9．緩冷室；10．冷卻風(fēng)；l1．紡絲甬道 圖3-7-2 側(cè)吹風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)圖 (1)蝶閥用于調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量，在閥后的風(fēng)道上裝有風(fēng)量指示儀，指示各紡絲部位的冷卻風(fēng)量，多孔板成傾斜狀態(tài)，采用開(kāi)孔率為50％ ～80％ 的金屬板，孔徑為1～3mm，用來(lái)克服風(fēng)窗垂直面上風(fēng)速分布的不均勻。 (2)整流層采用金屬薄板，制成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其作用是使冷卻風(fēng)呈層流狀態(tài)水平吹出。如果蜂窩網(wǎng)有損壞，則對(duì)絲條冷卻及布面外觀有影響，冷卻風(fēng)在此處出現(xiàn)紊流，布面亂絲較多，云斑較重。 (3)過(guò)濾網(wǎng)采用不銹鋼絲網(wǎng)，金屬網(wǎng)以不同角度交錯(cuò)而成，在

23、風(fēng)壓不變的情況下，其作用是使冷卻均勻、混合穩(wěn)定和過(guò)濾粉塵。通過(guò)測(cè)試證明，不銹鋼網(wǎng)目數(shù)的大小對(duì)絲條纖度和產(chǎn)品均勻度有很大影響(如表1所示)。目數(shù)過(guò)大，絲條冷卻不夠，容易并絲，牽伸中易斷絲；目數(shù)過(guò)小，絲條過(guò)早冷卻，牽伸受影響，易出現(xiàn)粗絲。因此，一般采用100目的不銹鋼絲網(wǎng)。不銹鋼網(wǎng)的平整度直接影響產(chǎn)品的均勻度，鋼絲網(wǎng)的褶皺不平使布面顯示明顯的厚條和薄區(qū)，布面亂絲較多。為了保證絲條冷卻均勻，產(chǎn)品均勻度高，要保證整個(gè)網(wǎng)面同一水平線上風(fēng)速大小均一，這樣將會(huì)大大減少布面的云斑和亂絲。 絲條冷卻條件對(duì)纖維結(jié)構(gòu)與性能有決定性的作用，冷卻吹風(fēng)系統(tǒng)工藝條件包括風(fēng)壓、風(fēng)溫、風(fēng)速、風(fēng)濕和冷卻位置等。 1、冷卻風(fēng)風(fēng)

24、壓的設(shè)定 冷卻吹風(fēng)的風(fēng)壓必須十分穩(wěn)定，力求所有單絲受冷均勻．這主要取決于風(fēng)壓與風(fēng)速的設(shè)計(jì)。決定冷卻風(fēng)風(fēng)壓的大小因素有送風(fēng)設(shè)備能力、送風(fēng)量和冷卻窗的結(jié)構(gòu)、材料等。冷風(fēng)輸送風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高，風(fēng)量大，冷卻風(fēng)風(fēng)壓就高；冷卻風(fēng)窗的結(jié)構(gòu)花板孔徑小、密度低或過(guò)濾網(wǎng)密度高、空隙小、阻力大，冷卻風(fēng)窗的風(fēng)室內(nèi)壓力就大，反之相反。冷卻吹風(fēng)風(fēng)室壓力大有利于冷風(fēng)均勻分配或減少串風(fēng)的干擾，但是壓力過(guò)大，說(shuō)明風(fēng)窗透風(fēng)效果差，不利于纖維冷卻；壓力過(guò)小，送風(fēng)量不足或者屏蔽效果差，易產(chǎn)生送風(fēng)不均現(xiàn)象。所以生產(chǎn)中控制冷卻風(fēng)的風(fēng)壓范圍在400～1200Pa之間。 2、冷卻風(fēng)風(fēng)速的設(shè)定 管式拉伸紡絲機(jī)采用單向吹風(fēng)冷卻，冷卻要從熔體細(xì)流

25、的一面吹向另一面，吹風(fēng)距離長(zhǎng)，熔體細(xì)流對(duì)冷風(fēng)的阻力大，因此在設(shè)計(jì)冷卻風(fēng)風(fēng)速時(shí)要適當(dāng)高一些。又因擠出量的變化，需要的冷卻風(fēng)風(fēng)量也不相同，因此冷卻風(fēng)風(fēng)速不同。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)過(guò)程中冷卻風(fēng)風(fēng)速一般設(shè)定在0．8～1．6m/s之間；寬狹縫式風(fēng)速為2m/s左右，而窄狹縫牽伸工藝的冷卻系統(tǒng)是由兩面向熔體細(xì)流同時(shí)吹風(fēng)冷卻，吹風(fēng)距離短，熱量損失小，所以風(fēng)速設(shè)計(jì)較低，一般在0．4～0．8m/s之間。風(fēng)速不能過(guò)低，否則達(dá)不到冷卻的目的，但也不能過(guò)大，風(fēng)速過(guò)大絲束會(huì)大幅飄蕩，并在噴絲板處形成渦流，影響紡絲。 3、冷卻風(fēng)風(fēng)溫設(shè)定 經(jīng)噴絲扳噴出的熔體細(xì)流溫度高，熔體處于無(wú)定型的粘流狀態(tài)，需要進(jìn)行驟冷，使熔體呈高彈狀態(tài)進(jìn)

26、行拉伸。為了達(dá)到驟冷的目的，在控制冷卻風(fēng)風(fēng)量的同時(shí)還要設(shè)定好冷卻風(fēng)風(fēng)溫。風(fēng)溫高，冷卻效率差，難以達(dá)到冷卻的目的；風(fēng)溫低，冷卻效率好，但過(guò)低易使絲條冷卻過(guò)分，絲條不易拉伸、易斷絲，形成僵頭絲，而且還會(huì)影響板面溫度，使噴絲板更換率增加。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中．應(yīng)根據(jù)擠出量的大小、工藝溫度高低及環(huán)境溫度的變化，決定冷卻風(fēng)風(fēng)溫的高低。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)．冷卻風(fēng)風(fēng)溫一般設(shè)計(jì)在8～20℃之間較好，寒冷的冬季使用外界風(fēng)就可滿足紡絲過(guò)程中的冷卻需要。 吹風(fēng)濕度大小對(duì)紡絲也有嚴(yán)重影響，其相對(duì)濕度紡PP一般應(yīng)控制在65％左右，紡PET在85％左右。 冷吹風(fēng)位置對(duì)于冷卻效果及成絲的質(zhì)量也有一定影響。吹風(fēng)窗頂部距離噴絲板約

27、10cm左右。冷吹風(fēng)部位一般在40～80cm高處，過(guò)長(zhǎng)的冷卻距離會(huì)使拉伸應(yīng)力上升，造成拉伸氣流增大，不利于拉伸。吹風(fēng)面離絲束外緣距離也不能過(guò)大，一般為1～2cm。 除了上述冷卻風(fēng)條件外，絲室溫度亦會(huì)影響纖維的冷卻成形過(guò)程，應(yīng)加以控制。生產(chǎn)時(shí)，絲室溫度最好保持在40℃左右。 四、牽伸點(diǎn)及其控制 熔體細(xì)流在離開(kāi)噴絲板面一定距離時(shí)，溫度仍然很高，流動(dòng)性較好。在牽伸力的作用下，細(xì)流很快被拉長(zhǎng)變細(xì)，速度增快；同時(shí)由于接觸到冷卻風(fēng)，細(xì)流從上到下溫度逐漸降低。當(dāng)達(dá)到一定距離后，溫度下降造成的熔體細(xì)流粘度增高愈來(lái)愈明顯，細(xì)流變細(xì)的速度也愈來(lái)愈緩慢，最后細(xì)度的變化基本停止，粘流態(tài)的熔體細(xì)流變成了固態(tài)纖

28、維。 從微觀上看，拉伸過(guò)程中絲條內(nèi)大分子得到初步取向，取向誘導(dǎo)結(jié)晶，到達(dá)某一位置大分子取向最好，同時(shí)出現(xiàn)結(jié)晶取向，這一點(diǎn)是絲條受拉伸被超延伸的效果。過(guò)此點(diǎn)絲條不再變細(xì)，保持其細(xì)度不變，這個(gè)細(xì)度變化的終點(diǎn)是細(xì)頸處，一般叫牽伸點(diǎn)，其位置見(jiàn)圖3-7-3所示。 圖3-7-3 細(xì)頸變形過(guò)程 由圖3-7-3看出可將拉伸過(guò)程分為3部分：第一部分：細(xì)化變形階段，變形是漸進(jìn)式分子初步取向，非結(jié)晶或少結(jié)晶。第二部分：細(xì)頸變形階段，超延伸變形，分子取向中間相到分子完全取向，纖維結(jié)構(gòu)初步形成，結(jié)晶和取向結(jié)晶同時(shí)出現(xiàn)。第三部分：細(xì)度不變，絲條直徑一定，進(jìn)一步分子取向和結(jié)晶，取向進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)晶度提高，結(jié)

29、晶完善和穩(wěn)定，取向和結(jié)晶由絲條外部向內(nèi)層擴(kuò)展。在細(xì)頸變形牽伸點(diǎn)附近分子大尺寸和小尺寸取向同時(shí)出現(xiàn)，這是熔體紡絲過(guò)程中最重要的拉伸變形區(qū)域，此點(diǎn)位置應(yīng)控制好，與紡絲速度、冷卻降溫和拉伸倍數(shù)等有關(guān)，當(dāng)紡絲速度提高，牽伸倍數(shù)大，拉伸張力應(yīng)力大時(shí)，此點(diǎn)均會(huì)向噴絲板靠近，若冷卻降溫快則此點(diǎn)也向噴絲板靠近，如降溫慢則此點(diǎn)會(huì)遠(yuǎn)離噴絲板。另外還與擠出速有關(guān)，這因紡絲速和擠出速的比即噴頭牽伸值，決定拉伸張應(yīng)力大小。如噴絲板噴絲孔徑選定則擠出速又由泵供量決定，當(dāng)泵供量減小時(shí)，則擠出速減小，拉伸比增加，則牽伸點(diǎn)也向噴絲板靠近。 牽伸點(diǎn)也可看成一段變形區(qū)間，一般約l～2mm 以內(nèi)，影響其變化的是兩個(gè)因素：一個(gè)是溫度

30、，另一個(gè)是張力。此點(diǎn)的絲條溫度應(yīng)稍高于或等于玻璃點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度，(各種聚合物玻璃點(diǎn)溫度相差很大)，如絲條溫度過(guò)高于玻璃點(diǎn)則分子流動(dòng)太好，拉伸張應(yīng)力小，絲條變形小，不出現(xiàn)細(xì)頸，分子取向低；若絲條溫度比玻璃點(diǎn)低得太多，則拉伸張應(yīng)力過(guò)大，牽伸點(diǎn)難以固定，發(fā)生振動(dòng)，這又與冷卻降溫有關(guān)，如降溫太快，沒(méi)有充分實(shí)現(xiàn)自然拉伸，牽伸效果差，纖維粗，且手感差；若降溫太慢，熔體溫度高的區(qū)域長(zhǎng)，則絲條易粘連產(chǎn)生并絲，取向和結(jié)晶也差。降溫快牽伸點(diǎn)上移靠近噴絲板。降溫慢則牽伸點(diǎn)下移遠(yuǎn)離噴絲板。牽伸點(diǎn)適當(dāng)位置能使絲條有個(gè)冷卻過(guò)程，適當(dāng)延長(zhǎng)大分子鏈自由拉伸時(shí)間，熔體溫度稍高于玻璃點(diǎn)溫度，由紡絲速度控制有細(xì)頸出現(xiàn)，在細(xì)頸處絲條溫度

31、略高于玻璃點(diǎn)，在細(xì)頸變形處達(dá)到平衡，即紡絲速度和牽伸值決定的絲條張力與細(xì)頸處超拉伸引起的變形達(dá)到平衡狀態(tài)，由絲條外形觀察其細(xì)變不再變細(xì)，而絲條內(nèi)部分子取向，分子取向誘導(dǎo)結(jié)晶，絲條結(jié)晶度提高，完成取向和結(jié)晶的精巧組合。若此點(diǎn)溫度過(guò)高則為均勻拉伸，細(xì)頸消失；若溫度過(guò)低則絲條被拉斷無(wú)法連續(xù)紡絲。也有人把絲條達(dá)到玻璃點(diǎn)溫度叫固化點(diǎn)，這是由降溫過(guò)程去衡量的，有時(shí)和牽伸點(diǎn)是同一點(diǎn)，有時(shí)不同。絲條的降溫區(qū)問(wèn)要選好，最好先緩冷，再冷卻加速，到某一點(diǎn)控制好降溫，與拉伸張力配合好，最后可適當(dāng)升溫，再拉伸和熱定型，開(kāi)始降溫吹冷風(fēng) 應(yīng)在噴絲板下lOcm左右?？蛇m當(dāng)保持噴絲板溫度也可增加均勻流動(dòng)拉伸的時(shí)間，降低徑向差

32、異，雖分子取向有所減少，但因噴頭拉伸張力降低，這對(duì)分子鏈間束狀結(jié)晶發(fā)展有利?？蛇m當(dāng)提高結(jié)晶度，有人提出在絲條完成冷卻固化初步成形后，可以在較熱的通道中進(jìn)行拉伸對(duì)纖維的取向和結(jié)晶均為有利，不過(guò)要控制較恰當(dāng)?shù)沫h(huán)境和絲條溫度才行。拉伸時(shí)若溫度過(guò)高，由于分子鏈的布朗運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)，則得不到較高的分子取向；而拉伸溫度過(guò)低，也會(huì)因絲條受拉伸力不能承受，絲條上局部出現(xiàn)微孔或裂紋，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將絲條拉斷。經(jīng)過(guò)用激光對(duì)紡絲過(guò)程中絲條測(cè)速可得到拉伸應(yīng)變速率變化和絲條降溫關(guān)系的曲線圖，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3-7-4。是用滌綸選擇紡絲速度為5 O00m/min，測(cè)出距噴絲板不同位置的拉伸速率變化，有3個(gè)區(qū)間：工區(qū)出噴絲板噴絲孔后lcm

33、 左右出口擠出脹大。Ⅱ區(qū)拉伸形變區(qū)由lcm到lOOcm，形變逐漸加大，到達(dá)最大值后再迅速降低。Ⅲ區(qū)固化區(qū)，絲條直徑不再變化，拉伸速率接近為零。 圖3-7-4 絲條降溫與絲條加速變形 五、聚酯與聚丙烯的紡粘工藝比較 聚酯和聚丙烯雖均能進(jìn)行熔體紡絲以紡粘法成布，但兩者性能差異較大，聚酯為縮聚型高聚物，其分子鍵兩端為羥基(-OH)，中間是一系列苯環(huán)是通過(guò)酯基()與乙烯基一(CH2)2相連接而成，有對(duì)稱性，軸向拉伸好，是近牛頓型熔流體，以代表牛頓型的特征指標(biāo)流動(dòng)指數(shù)n來(lái)表示，n為1左右，表觀粘度低約為0．65，對(duì)剪切速度變化不敏感，受力后分子鏈運(yùn)動(dòng)的弛豫時(shí)間短，所以形變的消散較快，紡絲過(guò)

34、程中不易發(fā)生內(nèi)聚破壞，可承受較高紡絲速度和較大的拉伸力，另外為得到成絲較高的結(jié)晶和較好的分子取向也需使用高一些的紡絲速度，以形成紡絲時(shí)較大的絲條受力。 聚丙烯為加聚型高聚物，其分子鏈由多個(gè)炭原子相串聯(lián)而成，沒(méi)有活性基團(tuán)，紡絲時(shí)很容易發(fā)生內(nèi)聚破壞，且分子鏈?zhǔn)芰笞冃蔚某谠r(shí)間較長(zhǎng)，形變消散慢，則紡絲速度和拉伸力均不能太高，同時(shí)聚丙烯也較易結(jié)晶，紡絲速度也不需太高即能得到結(jié)晶度較高的結(jié)果，聚丙烯為非牛頓型流體，流動(dòng)指數(shù)n為0．32，是切力變烯型，表觀粘度隨切變速率增大而減小，表觀粘度一般約為1．56左右，粘度較大些，流動(dòng)困難，需提高紡絲溫度和增加切變速率來(lái)降低粘度，這個(gè)粘度能維持表面張力的穩(wěn)定，

35、不會(huì)引起絲條因表面張力波動(dòng)大而形成的擾動(dòng)，進(jìn)行傳播擴(kuò)大出現(xiàn)絲條的毛細(xì)波動(dòng)，使絲條上出現(xiàn)毛細(xì)波，最細(xì)處收縮成滴狀而絲條斷裂，這種毛細(xì)破壞在加工聚酯時(shí)因其粘度小，如紡絲溫度過(guò)高和因含水或含雜等均會(huì)使粘度降低，因而絲條表面張力波動(dòng)大則較易形成毛細(xì)破壞，這要加以防止。聚酯和聚丙烯在噴絲孔中的流動(dòng)和出孔后的脹大也差別很大，噴絲孔中的切變速率與熔體的流動(dòng)指數(shù)n有關(guān)，計(jì)算公式如下： 設(shè)切變速率(切變速度梯度)為 (l/s) 式中： n－流動(dòng)指數(shù)，滌綸為1，丙綸為0．32 Q－每孔體積流量(cm3/s) r－噴絲孔半徑(mm) 選用g時(shí)應(yīng)考慮噴頭牽伸大小，即噴口吐出速和絲條拉伸速的比值關(guān)系，也即

36、噴口面積和成絲面積的關(guān)系，加工聚酯時(shí)一般用8000～9000，聚丙烯用4000～6000。 由于熔體在噴孔流道中流動(dòng)時(shí)要受切力的作用，熔體形變要貯存彈性能，當(dāng)擠出噴絲口后由于弛豫的過(guò)程導(dǎo)致擠出物脹大，因弛豫時(shí)間的不同，聚酯脹大比小為1～1．5，而聚丙烯脹大比大為1．5～2．6，貯能的多少還與孔中流速(切變速率)和熔體粘度以及噴絲孔的長(zhǎng)徑比等有關(guān)，速度高和粘度大時(shí)貯能多，長(zhǎng)徑比小時(shí)入口收縮效應(yīng)影響大貯能多，均使出口脹大多，且脹大點(diǎn)距噴絲板較遠(yuǎn)。為減少出口脹大，使紡絲能順利進(jìn)行，可提高紡絲溫度以降低粘度，適當(dāng)增加紡絲速度和選用較大噴絲孔的長(zhǎng)徑比。 因出口脹大的差異及熔體破裂最大切應(yīng)力的不同，對(duì)

37、聚酯和聚丙烯兩種聚合物加工時(shí)選用紡絲條件應(yīng)能由減少出口脹大和熔體斷裂去考慮控制好以達(dá)到連續(xù)紡絲和均勻擠出絲條的加工要求，聚酯270℃紡絲溫度時(shí)臨界切應(yīng)力為(1～1．6)×105 Pa，聚丙烯200～ 300℃時(shí)切應(yīng)力為(0．8～1．4)×105 Pa，分子量加大臨界切應(yīng)力下降，紡絲溫度提高切應(yīng)力提高，這均影響紡絲可否正常進(jìn)行。聚酯的玻璃化溫度為67℃ 左右，紡絲時(shí)不易結(jié)晶，一般結(jié)晶度約為20％ ～40％，而聚丙烯的玻璃化溫度為一20℃ ，較易結(jié)晶可達(dá)結(jié)晶度為50％ 以上。 由以上分析紡粘法加工聚酯和聚丙烯的不同歸納可分為以下各項(xiàng)： (1) 紡絲速度紡聚酯時(shí)應(yīng)高，一般需4000m/min以上

38、，最好能達(dá)到6000～8000m/min，而丙綸只需3000～4000m/min即可，當(dāng)紡絲速度提高后如加工聚酯其固化點(diǎn)要上移向噴絲板靠近，則需調(diào)節(jié)氣流牽伸管的位置即把拉伸點(diǎn)也上調(diào)。紡絲速度與固化點(diǎn)位置及固化溫度的關(guān)系為表3-7-5： 但紡絲速度提高后，絲的截面徑向溫差加大，取向和結(jié)晶徑向的不勻加大，結(jié)晶粒子尺寸也變大。所以對(duì)冷卻條件要求更為嚴(yán)格。 （2）紡絲溫度：熔體流出噴絲孔道前的溫度叫紡絲溫度，一般應(yīng)高于聚合物的熔點(diǎn)溫度Tm，而低于熱分解溫度Td，多數(shù)聚合物的分解溫度Td為300℃左右，紡絲溫度Tn應(yīng)選用在熔體粘度可降到適用的范圍，熔體粘度與聚合物分子量及分子量分布有關(guān)，而分子量

39、又決定成絲的強(qiáng)度大小，聚酯(滌綸)的分子量為1．9～2．1萬(wàn)，等規(guī)聚丙烯(丙綸)的分子量為18-30萬(wàn)，這因丙綸分子鏈上沒(méi)極性基團(tuán)為了纖維強(qiáng)度分子量不能低，但分子量大必然熔體粘度提高，所以丙綸紡絲時(shí)為保證有良好流動(dòng)性，紡絲溫度應(yīng)比熔點(diǎn)高出較多才行，而滌綸分子量低，加熱熔點(diǎn)以上時(shí)已形成流動(dòng)熔體，則不需高出熔點(diǎn)太多。丙綸紡絲溫度選為255～290℃ (熔點(diǎn)為175℃)，滌綸紡絲溫度為275～295℃ (熔點(diǎn)為265℃)。聚酯的分子量分布寬度為1．5～2，聚丙烯為5～7，這影響粘度變化。 (3) 對(duì)原料的含水及含雜要求不同：加工聚酯時(shí)隨著紡絲速度的提高，其含水應(yīng)進(jìn)一步降低，要增加烘干裝置，而聚丙烯

40、不需要，對(duì)含雜的去除，聚酯也比聚丙烯要求高，加工聚酯時(shí)采用石英砂較密的目數(shù)高的過(guò)濾裝置，即可濾去夾雜又能因過(guò)濾阻力大有一定壓降，使熔體流經(jīng)該裝置時(shí)的機(jī)械摩擦變成熱量，則形成局部升溫?？墒咕埘ト垠w粘度下降，使流變性能變好。還因聚酯對(duì)溫度敏感，不能采用提高紡絲溫度來(lái)降低熔體粘度。聚丙烯加工一般采用不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)即能滿足需要?？墒蔷郾┰系牡纫?guī)度和熔融指數(shù)應(yīng)達(dá)到一定的數(shù)值，使用時(shí)應(yīng)慎重選用，有些工藝參數(shù)也要相應(yīng)改變。 (4)螺桿擠壓機(jī)和噴絲孔的不同：因聚丙烯粘度高，又對(duì)剪切速率敏感。而聚酯粘度低且對(duì)剪切速率不敏感，對(duì)溫度變化敏感，故兩者所用擠壓機(jī)不同，擠壓機(jī)三段分配為表3-7-6：

41、 表3-7-6 擠壓機(jī)三段分配 螺桿機(jī)的幾何壓縮比聚丙烯為3．7～4，而聚酯為3．5～3．7(聚酯加工紡絲速度提高壓縮比為2．5～3．5)。噴絲板孔徑聚酯為f0．25～O．4，長(zhǎng)徑比為1～3，聚丙烯孔徑為f0．5～0．6，長(zhǎng)徑比為2～10。因此加工聚酯和聚丙烯應(yīng)換螺桿擠壓機(jī)及噴絲板和其過(guò)濾裝置，不能通用。 (5) 由氣流牽伸管到鋪網(wǎng)間的距離也應(yīng)調(diào)節(jié)，這對(duì)鋪網(wǎng)均勻影響大，也因聚酯和聚丙烯加工時(shí)，牽伸管的風(fēng)量和風(fēng)壓調(diào)節(jié)的要求不同，對(duì)鋪網(wǎng)的影響也差異較大，所以應(yīng)合理設(shè)計(jì)由噴絲板到鋪網(wǎng)簾之間的空間距離尺寸按排，為便于調(diào)節(jié)相關(guān)距離應(yīng)設(shè)有方便簡(jiǎn)易的調(diào)節(jié)裝置，有的生產(chǎn)線

42、采用液壓調(diào)整裝置，但需考慮造價(jià)多少是否合算。 (6) 對(duì)各種類型纖維的固網(wǎng)應(yīng)由產(chǎn)品用途結(jié)合厚度和克重去全面考慮，要充分發(fā)揮各種纖維的特性，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，薄型產(chǎn)品用熱粘合，聚酯和聚丙烯其軟化溫度不同，兩者熱粘合溫度區(qū)別較大，若用熱軋還要考慮軋輥的壓花花形和所估粘合面積的比例等這對(duì)聚酯和聚丙烯也不相同，原型產(chǎn)品采用針刺要考慮纖維的摩擦系數(shù)和纖維的彎曲剛度以得到較好的加工效果。 六 、紡絲工藝計(jì)算 (一)單位時(shí)間內(nèi)三組分混合配料速度計(jì)算 式中： N——配料罐底部計(jì)量齒盤(pán)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)； Q——每分鐘投料總量； p——切片或色母粒占投料總量的百分比； Q1——配料罐底部計(jì)量齒盤(pán)每轉(zhuǎn)的投

43、入量。 (二)單位時(shí)間紡絲機(jī)產(chǎn)量 紡絲機(jī)產(chǎn)量主要取決于紡絲泵的主要技術(shù)參數(shù)。 （1） 式中： q紡——紡絲機(jī)產(chǎn)量，kg/h； N——運(yùn)轉(zhuǎn)的紡絲泵位數(shù)，位； n——紡絲泵工藝轉(zhuǎn)速,rpm； r——熔體密度，g/cm3； V——紡絲泵規(guī)格，mL/r； h——紡絲泵效率，％； 0.06———時(shí)間及重量單位換算系數(shù)。 熔體密度與熔體溫度有關(guān)： 式中： T-- 熔體溫度，OC。 (三)單位時(shí)間成品產(chǎn)量 （2） 式中： q成——成品產(chǎn)量，kg/h； d——產(chǎn)品規(guī)格(定量)，g/m2； v——成品卷繞速度，m/min w—

44、—成品幅寬，m； 0.06——時(shí)間及重量單位換算系數(shù)。 (四)泵速、產(chǎn)品規(guī)格、幅寬及成品卷繞速度之間的相互換算 由式(1)=式(2)(生產(chǎn)中紡絲泵產(chǎn)量和成品產(chǎn)量相同)得： （五）纖維牽伸倍數(shù) 式中： y——纖維牽伸倍數(shù)； R——噴絲板毛細(xì)孔半徑，cm； D——纖維旦數(shù)；1旦=0.11tex； r——熔體密度(與溫度有關(guān))，g/cm3 900000——轉(zhuǎn)換因子。 (六)單孔的擠出量 式中： Q孔——單孔擠出量； V——紡絲泵規(guī)格，mL/r； n——紡絲泵轉(zhuǎn)速，rpm； r——熔體密度，g/cm3； h——紡絲泵效率，％； a——單泵供應(yīng)的噴絲板

45、孔數(shù)。 七、紡絲生產(chǎn)常見(jiàn)故障、疵點(diǎn)及處理辦法 紡絲生產(chǎn)中常見(jiàn)故障、疵點(diǎn)、產(chǎn)生原因及解決辦法見(jiàn)表7。 第三節(jié) 紡粘法的牽伸工藝 紡粘法生產(chǎn)工藝與化學(xué)纖維最大區(qū)別是采用氣流牽伸和直接成布，因此紡粘法的牽伸成為技術(shù)核心問(wèn)題。紡粘法纖維的牽伸，過(guò)去也曾經(jīng)用過(guò)機(jī)械牽伸方式，但這種方式牽伸出的纖維成束片狀，對(duì)纖維的鋪網(wǎng)均勻性甚為不利，目前世界各國(guó)的紡粘法生產(chǎn)線基本上不再采用機(jī)械牽伸，均使用氣流牽伸方式，這是由紡粘法生產(chǎn)的特點(diǎn)所決定的。 氣流牽伸是采用空氣噴射的方法牽動(dòng)纖維前進(jìn)，從而形成牽伸，是以流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的一項(xiàng)技術(shù)。目前世界上紡粘法的氣流牽伸基本上形成三大流派，即管

46、式牽伸、寬狹縫式牽伸和狹窄縫式牽伸。 1、管式牽伸以意大利STP公司為代表?，F(xiàn)在意大利的摩登(Modern)公司、ORV公司及我國(guó)自行研制的紡粘法生產(chǎn)線(南海錦龍公司、浙江利達(dá)公司)均使用管式牽伸，它是將成網(wǎng)寬度方向上的纖維分成許多束，通過(guò)側(cè)吹風(fēng)冷卻后，導(dǎo)人內(nèi)徑10 mm左右的不銹鋼管中，用噴射的氣流(壓縮空氣)，夾持纖維高速向前，從而完成成纖過(guò)程。 2、寬狹縫式牽伸以德國(guó)萊芬豪舍公司為代表。目前采用這種技術(shù)的還有日本NKK公司、美國(guó)諾信(Nordson)公司、日本神戶制鋼公司、Hills(希爾)公司；德國(guó)Neumag(紐馬格)公司、瑞士Rieter(立達(dá))公司和中國(guó)紡織機(jī)械集團(tuán)公司等。采

47、用寬狹縫式拉伸均是用一塊基本與生產(chǎn)線寬度相同的整體長(zhǎng)條形噴絲板來(lái)噴絲的。在初生纖維進(jìn)入一條相同寬度的狹縫式拉伸設(shè)備中，隨著氣流的高速前進(jìn)，完成纖維的拉伸成纖過(guò)程。這種寬狹縫式牽伸的氣流來(lái)源有三種方式，一種是噴絲板與拉伸器組成一個(gè)封閉系統(tǒng)，拉伸氣流主要由雙面冷卻風(fēng)和一些補(bǔ)充氣流組成，通過(guò)成網(wǎng)機(jī)底部排氣抽吸系統(tǒng)和拉伸器內(nèi)部截面積的變化，形成高速氣流，完成成纖過(guò)程，稱為負(fù)壓拉伸。Reifenhauser公司采用的就是這種方法。負(fù)壓拉伸的最大優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，能耗低，但缺點(diǎn)是拉伸速度有限，只能生產(chǎn)對(duì)紡速要求不高的聚烯烴類紡粘布。另一種是噴絲板與拉伸器分開(kāi)，拉伸器有專門(mén)的風(fēng)機(jī)提供高速氣流來(lái)完成纖維拉伸過(guò)程

48、，一般這種方法稱為正壓拉伸，日本NKK公司、美國(guó)諾信公司均使用此技術(shù)。此類設(shè)備的長(zhǎng)處是拉伸足，基本可滿足所有熔融紡合纖原料的生產(chǎn)要求。第三是正負(fù)壓相結(jié)合的牽伸，即下面抽風(fēng)、上面射人壓縮空氣，使纖維在寬狹縫內(nèi)受到上推下拉而高速向前，這種方法可使纖維前進(jìn)速度大大提高， 的IV型設(shè)備即采用此技術(shù)，其效果很好。 3、窄狹縫式牽伸以意大利N．W．T．公司為代表。目前采用這種技術(shù)的還有我國(guó)沈陽(yáng)非織造布中心、上海合成纖維研究所、沈陽(yáng)六O六研究所等單位，他們是在距噴絲板下面40～50cm處，每個(gè)噴絲板相應(yīng)設(shè)l臺(tái)40～50cm的小狹縫式牽伸器，將成網(wǎng)寬度方向上的纖維數(shù)分成許多與網(wǎng)簾前進(jìn)方向平行的行。一般3.2

49、m寬的生產(chǎn)線有2l～22塊這樣的矩形板。利用壓縮空氣，向狹縫高速噴射，從而牽動(dòng)纖維高速向前，進(jìn)行牽伸。 一、管式牽伸機(jī)的結(jié)構(gòu)形式與工藝控制 用管式牽伸方法進(jìn)行纖維拉伸的產(chǎn)品有丙綸紡粘和滌綸紡粘，整個(gè)牽伸系統(tǒng)是由空壓機(jī)、高壓空氣分配缸和牽伸管構(gòu)成。 由于產(chǎn)品及原料不同，使用的牽伸風(fēng)風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓區(qū)別較大。生產(chǎn)滌綸紡粘布時(shí)，牽伸風(fēng)風(fēng)壓常達(dá)0.5～0.8MPa、風(fēng)速達(dá)10000m/min；生產(chǎn)丙綸紡粘布時(shí)，牽伸風(fēng)風(fēng)壓一般控制在0.05～0.2MPa，風(fēng)速一般控制在5000～7000m/min。兩者區(qū)別較大，主要是牽伸管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大差別，但是牽伸管的工作原理基本相同。圖5所示為兩種管式

50、牽伸機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5左圖的管式牽伸機(jī)由a、b、c、d四部分組成，相互間用螺紋連接，高壓空氣從空氣入口1進(jìn)入風(fēng)室2，通過(guò)環(huán)形切口3進(jìn)入長(zhǎng)絲通道4與長(zhǎng)絲相交成一定角度，也可以與長(zhǎng)絲平行而下。長(zhǎng)絲由吸絲嘴a進(jìn)入，在高速氣流扶持下通過(guò)噴嘴，從而得到牽伸。牽伸噴嘴的供風(fēng)壓力及環(huán)形切口3的大小，可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)整。除此之外，若想提高牽伸效果，可增加噴管d的長(zhǎng)度。魯奇公司的噴管長(zhǎng)度為2～5m，牽伸效果顯著。 圖3-7-5右圖的管式牽伸機(jī)所使用的壓縮空氣經(jīng)穩(wěn)壓緩沖后，從穩(wěn)流孔進(jìn)入導(dǎo)流腔，最后經(jīng)牽伸風(fēng)道及出口排出。 根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)虹吸原理，在牽伸管入口部位形成了負(fù)壓，使大量的空氣從入口處進(jìn)行補(bǔ)充

51、，補(bǔ)充空氣帶動(dòng)絲束進(jìn)入牽伸風(fēng)道中。紡絲過(guò)程中，絲束從入口導(dǎo)入拉伸管，在高壓空氣的挾持作用下被迅速拉伸，使熔體直徑從0.3～0.6mm突變到0.015～0.02mm左右，纖維的牽伸速度為3000一5000m/min，牽伸倍數(shù)達(dá)到500～800倍，纖維線密度在1．5～2．5dtex之間。 l一空氣入口 2一氣室 3一環(huán)形切口 1-牽伸頭 2-穩(wěn)流孔 3-風(fēng)道 4-進(jìn)風(fēng)口 4一長(zhǎng)絲通道 a-吸絲嘴 b一氣腔 5一牽伸機(jī)基座 6—擺片 7一擺絲頭 c-管接頭 d-噴管 8-牽伸噴嘴 9-纖束通道 11-導(dǎo)流腔

52、 圖3-7-5 兩種管式牽伸機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 在管式牽伸機(jī)中，常使用擺片進(jìn)行擺絲，擺片的運(yùn)動(dòng)頻率可達(dá)600～1400次/min，絲束在高速系統(tǒng)的扶持下迅速撞擊擺片，在撞擊作用下被分散開(kāi)，并在擺片的左右擺動(dòng)和成網(wǎng)簾的前進(jìn)雙重作用下，纖維以S形軌跡鋪置在成網(wǎng)機(jī)上。 在管式牽伸工藝中，纖維的質(zhì)量主要取決于牽伸風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)壓。牽伸風(fēng)風(fēng)速愈高，纖維牽伸比愈大，纖維的線密度愈低，纖維強(qiáng)度愈高，手感愈好。纖維撞擊擺片的作用力愈大．分散愈好，非織造布的平方米重量偏差率愈小。同樣，牽伸風(fēng)風(fēng)壓愈大、牽伸風(fēng)對(duì)纖維的握持作用愈強(qiáng)，纖維的運(yùn)行速度愈快，牽伸比愈大，纖維的質(zhì)量愈好，非織造布愈均勻。但是

53、，在一定的生產(chǎn)工藝條件下，牽伸風(fēng)風(fēng)速過(guò)高，易引起斷絲，影響紡絲穩(wěn)定。 在管式牽伸中，影響牽伸工藝的還有牽伸管之間牽伸風(fēng)壓及風(fēng)速的影響，若各個(gè)牽伸管的牽伸風(fēng)速、風(fēng)壓不同會(huì)造成纖維的牽伸比不同，引起纖維粗細(xì)不勻。牽伸風(fēng)風(fēng)速高時(shí)，纖維較細(xì)，且風(fēng)速過(guò)大的還易發(fā)生斷絲現(xiàn)象，而牽伸風(fēng)風(fēng)速較小時(shí)纖束的纖維較粗，易發(fā)生并絲現(xiàn)象。牽伸管風(fēng)速過(guò)高的牽伸管入口處的真空度高，補(bǔ)充風(fēng)風(fēng)速會(huì)更大，會(huì)使相鄰牽伸管的絲束改變位置進(jìn)入牽伸風(fēng)速高的牽伸管中，造成分絲不均、影響無(wú)紡布表面的均勻度。絲束遷移時(shí)還會(huì)引起掛絲現(xiàn)象，使非織造布出現(xiàn)云狀花或硬塊。因此，在調(diào)整各牽伸風(fēng)速時(shí)，要盡可能地確保各牽伸管的風(fēng)速均勻。

54、 測(cè)定各種牽伸管風(fēng)速、風(fēng)壓主要是用風(fēng)速儀。由于用風(fēng)速儀測(cè)風(fēng)速時(shí)需要進(jìn)入成網(wǎng)機(jī)內(nèi)，操作困難，所以在生產(chǎn)過(guò)程中，多數(shù)廠家采用測(cè)試各牽伸管入口真空度的方法。測(cè)定時(shí)先設(shè)定牽伸風(fēng)的風(fēng)壓，用真空表(負(fù)壓表)測(cè)量各牽伸風(fēng)管入口處的真空度(負(fù)壓值)，根據(jù)負(fù)壓值的大小，通過(guò)調(diào)整牽伸風(fēng)風(fēng)管的牽伸頭入口與風(fēng)管間的間隙來(lái)調(diào)整負(fù)壓。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，各入口的負(fù)壓值誤差不能超過(guò)5％。 二、窄狹縫式牽伸 我國(guó)引進(jìn)意大利NWT公司的設(shè)備及部分國(guó)產(chǎn)的設(shè)備都采用窄狹縫式牽伸機(jī)，各個(gè)牽伸噴嘴相對(duì)一塊噴絲板。 在窄狹縫式牽伸機(jī)中，壓縮空氣或高壓風(fēng)經(jīng)過(guò)濾、穩(wěn)壓分配后從牽伸風(fēng)入口進(jìn)入，經(jīng)導(dǎo)流孔進(jìn)入氣流穩(wěn)壓寶、再經(jīng)狹

55、縫切線方向進(jìn)入主流風(fēng)道。由于狹縫處風(fēng)速較高，在狹縫上方形成一定負(fù)壓，空吸效應(yīng)使外界空氣經(jīng)入口進(jìn)行補(bǔ)充。在引絲時(shí)，靠補(bǔ)充風(fēng)的作用將絲束吸入牽伸機(jī)，絲束在牽伸風(fēng)的挾帶下快速拉伸。該裝置如圖3-7-6所示，其外形尺寸為660mmX145mmX1400mm，進(jìn)絲喇叭口下端為6mm，窄縫以下的送絲道寬為10mm，該裝置從送絲道中間分開(kāi)，兩側(cè)的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，每側(cè)有各自的供風(fēng)道、風(fēng)室和窄縫，窄縫寬0.8mm。 1-風(fēng)室 2一風(fēng)片 3一風(fēng)道4—送絲道 圖3-7-6 牽伸噴嘴結(jié)構(gòu) 空氣從風(fēng)道3進(jìn)入風(fēng)室l，由兩側(cè)窄縫噴嘴形成兩股風(fēng)片。風(fēng)片送絲道兩面內(nèi)側(cè)垂直向下高速運(yùn)行。由吸口吸入呈一誹彼此

56、分離的長(zhǎng)絲片，在高速運(yùn)行的兩股風(fēng)片的握持下，通過(guò)送絲道4，使長(zhǎng)絲得到牽伸。風(fēng)道的供風(fēng)壓力可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。 窄縫式牽伸工藝屬于典型的低壓拉伸，牽伸風(fēng)風(fēng)壓在0．025MPa左右，風(fēng)速在2000m/min左右，纖維牽伸比在200～300之間，纖維牽伸倍數(shù)低，纖維的取向度低，剩余的牽伸比較大，纖維線密度一般在3～5dtex。 由于絲束與牽伸風(fēng)氣流呈平行狀態(tài)運(yùn)行，絲條不易被擾亂，對(duì)分絲有利，均勻度較高。在窄縫式工藝中，絲束是靠?jī)蓚?cè)氣流共同作用進(jìn)行冷卻的，冷卻效果較好，有利于提高噴絲板的噴絲孔密度。但是，絲束同時(shí)受兩側(cè)冷卻作用，易向中心集中，在冷卻效果相對(duì)較弱的中心部位，纖維易

57、并結(jié)與粘結(jié)，產(chǎn)生并絲現(xiàn)象(并絲的另外一個(gè)主要原因是由擺絲引起的)。 在窄縫式牽伸工藝中，影響纖維線密度的主要因素是紡絲泵的泵供量與牽伸風(fēng)風(fēng)速，泵供量低，牽伸風(fēng)風(fēng)速高，纖維的線密度就低，反之則相反。另外，纖維的線密度還與聚合物的質(zhì)量有關(guān)，聚合物的熔體粘度低，流動(dòng)性好，在同樣的牽伸風(fēng)作用下，纖維的線密度就低。 三、寬狹縫式牽伸 寬狹縫式牽伸在紡粘法非織造布生產(chǎn)中開(kāi)發(fā)最早，目前應(yīng)用較多。德國(guó)萊芬豪舍公司開(kāi)發(fā)的寬狹縫式牽伸已成系列，標(biāo)稱Reicofill、Reicofil2、Reicofil3、Reicofil4型，牽伸技術(shù)不斷創(chuàng)新。日本NKK和美國(guó)Ason都研制出以壓縮空氣為牽伸動(dòng)

58、力的寬狹縫式牽伸噴嘴應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，可以通過(guò)調(diào)節(jié)噴嘴的位置和噴射牽伸壓縮空氣流量、壓力等參數(shù)，在同一條生產(chǎn)線上既可生產(chǎn)丙綸產(chǎn)品，又可生產(chǎn)滌綸產(chǎn)品，這些都是目前紡粘法非織造布生產(chǎn)新技術(shù)的標(biāo)志。 （一）Reicofill型牽伸器 牽伸器結(jié)構(gòu)如圖3-7-7所示。從紡絲模頭底部至鋪網(wǎng)機(jī)網(wǎng)面構(gòu)成密閉系統(tǒng)。牽伸風(fēng)道的上口寬度不小于噴絲板的寬度，風(fēng)道內(nèi)腔長(zhǎng)度按產(chǎn)品幅寬加250M。牽伸風(fēng)道由上部斷面收縮風(fēng)道和下部文丘里式風(fēng)道連接構(gòu)成，上部風(fēng)道坐落在首層平臺(tái)上，與噴絲板對(duì)中定位，下部風(fēng)道懸掛在首層平臺(tái)下，視風(fēng)道與網(wǎng)帶的密封形式，可沿軌道向外移動(dòng)。如兩側(cè)采用壓輥密封，則可沿風(fēng)道長(zhǎng)度方向，即垂直于生產(chǎn)方向移動(dòng)；

59、如果只在生產(chǎn)方向采用壓輥密封，而在風(fēng)道的后側(cè)采用毛刷密封，則下部風(fēng)道可朝反生產(chǎn)方向移動(dòng)。風(fēng)道與風(fēng)道之間的連接周邊采用充氣膠囊密封。移動(dòng)上部冷卻風(fēng)管和下部文丘里式風(fēng)道前，將密封膠囊排氣，松開(kāi)臺(tái)面。密封膠囊的斷面如圖3-7-8所示，其安裝是用2mm厚的不銹鋼板嵌入膠囊兩邊的凹槽中，再用螺釘緊固板條。 B一冷卻側(cè)吹風(fēng)室寬度 H一冷卻條側(cè)吹風(fēng)室高度 圖3-7-8 密封膠囊 b—牽伸風(fēng)道出口寬度 H1一擴(kuò)散風(fēng)道的高度 圖3-7-7 Reicofil1型牽伸器 Reicofil1型冷卻風(fēng)分上、下兩部分，通過(guò)上部蜂窩板垂直吹

60、向下落絲條的風(fēng)是經(jīng)過(guò)制冷的風(fēng)，而下部吹入的風(fēng)是從網(wǎng)下抽風(fēng)返回利用的輔助風(fēng)。冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較低，為700Pa，而網(wǎng)下抽風(fēng)風(fēng)壓較高，為3000Pa。因此，在密閉的牽伸風(fēng)道中是負(fù)壓牽伸。單絲線密度大于0．28tex。 在上部牽伸風(fēng)道小，由于氣流及絲束通過(guò)斷面逐漸變小的流道，因此氣流和絲條得到加速，同時(shí)產(chǎn)生牽伸作用。從上牽伸風(fēng)道出口排出的氣流及絲束進(jìn)入下?tīng)可祜L(fēng)道文丘里的喉部，此處氣流速度最高，絲條也得到最大速度的牽伸。然后氣流進(jìn)入擴(kuò)散型斷面，氣流速度降低，絲條速度也隨之降低。絲條鋪網(wǎng)前，絲條變得松弛飄動(dòng)，在網(wǎng)面擺圈，達(dá)到良好的鋪網(wǎng)效果。在鋪網(wǎng)區(qū)網(wǎng)面形成負(fù)壓．使絲條貼緊網(wǎng)面不松散，有利于輸送至固

61、網(wǎng)工序。 下?tīng)可祜L(fēng)道中的大喇叭擴(kuò)散板的擴(kuò)散形狀及喉部尺寸可通過(guò)手輪調(diào)節(jié)，在其上部的小喇叭斜板都帶有調(diào)節(jié)裝置，其中一塊通過(guò)端板外的手輪整體調(diào)節(jié)，另一塊通過(guò)其背后的多個(gè)手輪微調(diào)(手輪間距為130mm左右)，后者的微調(diào)也是調(diào)整成網(wǎng)均勻度的手段。如果在生產(chǎn)方向(縱向)出現(xiàn)帶條狀不均勻，通過(guò)微調(diào)將厚帶處的間隙調(diào)小，風(fēng)速增加，薄帶處的間隙調(diào)大，降低氣速，以此來(lái)達(dá)到分絲均勻，從而使鋪網(wǎng)均勻，如圖3-7-9所示。 圖3-7-9 牽伸的微調(diào) 牽伸風(fēng)道的底面，也是絲條的鋪網(wǎng)面，尤其負(fù)壓牽伸捕網(wǎng)面的四周必須密封良好。設(shè)計(jì)采用的密封措施為： (1)網(wǎng)道兩側(cè)的壓輥與網(wǎng)下托輥

62、壓緊帶網(wǎng)，或在非生產(chǎn)方向端不用壓輥，而用毛刷壓緊網(wǎng)面。 (2)風(fēng)道兩端的端板底部安裝毛刷貼緊網(wǎng)簾。 (3)擴(kuò)散風(fēng)道板與壓輥間的密封是毛刷。 通過(guò)在連接在端板上的橫梁上安裝毛刷貼緊輥面(中心位置)并安裝軟膠板貼緊風(fēng)道板，如圖3-7-10所示。 圖3-7-10 毛刷作用位置 （二）Reicofil 2型牽伸器 牽伸器結(jié)構(gòu)如圖3-7-11所示，與Reicofil 1型牽伸器比較，其不同點(diǎn)在于： (1)冷卻段高度縮小，而上部牽伸風(fēng)道加長(zhǎng)了。 (2)狹縫間隙變小了，通過(guò)同樣的風(fēng)量

63、，則風(fēng)速提高，阻力亦增加，所以送風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓較高達(dá)1200Pa，抽風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓也較高達(dá)4000Pa，單絲線密度為0．2—0.28tex。 (3)輔助風(fēng)是在文丘里式下?tīng)可祜L(fēng)道頂部進(jìn)入的自然風(fēng)和由牽伸風(fēng)道出口處高速氣流抽帶的自然風(fēng)，混合進(jìn)人文丘里式下?tīng)可祜L(fēng)道的喉部。 (4)下?tīng)可祜L(fēng)道接近網(wǎng)面的擴(kuò)散寬度相應(yīng)縮小。 (5)由于狹縫變小，氣流速度提高，對(duì)牽伸風(fēng)道板的結(jié)構(gòu)剛度要求更高。 （三）Reicofil 3型牽伸器 牽伸器結(jié)構(gòu)如圖3-7-12所示，與l型和2型相比．其特點(diǎn)在于： (1)狹縫更窄，牽伸高度更高，可見(jiàn)要通過(guò)同樣的冷卻風(fēng)量，其風(fēng)速及阻力都顯著提高了，所以送風(fēng)

64、風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓高達(dá)12000Pa。實(shí)際上在牽伸風(fēng)道中是正壓牽伸了，而抽風(fēng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓沒(méi)有提高，在4000Pa左右，單絲線密度為0．14—0．2tex。 (2)由于牽伸風(fēng)道過(guò)長(zhǎng)，必須分兩段制造才能安裝，接合面處采用O形密封條密封。 (3)坐落于鋪網(wǎng)機(jī)網(wǎng)面的擴(kuò)散風(fēng)道是固定的．而在首層平臺(tái)下的一塊牽伸風(fēng)道板可電動(dòng)移開(kāi)和復(fù)位。如果牽伸風(fēng)道固定安裝的話，則下部擴(kuò)散風(fēng)道就得設(shè)計(jì)成可移動(dòng)的。 (4)下部擴(kuò)散風(fēng)道沒(méi)有文丘里結(jié)構(gòu)，只是擴(kuò)散形式，也帶有手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)擴(kuò)散形狀。擴(kuò)散風(fēng)道頂部與牽伸風(fēng)道出口不是密封連接，而是留有間隙，利用牽伸段出口高速氣流產(chǎn)生的射流抽吸作用，將環(huán)境自然風(fēng)補(bǔ)充吸入擴(kuò)散段內(nèi)。

65、 圖3-7-11 Reicofil 2型牽伸器 圖3-7-12 Reicofil 3型牽伸器 （四）Reicofil 三種牽伸器風(fēng)量的確定 三種型號(hào)生產(chǎn)線所采用的噴絲板寬度相同，孔數(shù)指標(biāo)都為4000孔/m左右．所以風(fēng)量指標(biāo)也相同。選用的送風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有所不同，是按照牽伸風(fēng)道的結(jié)構(gòu)形式所產(chǎn)生的阻力損失來(lái)確定。風(fēng)量確定的依據(jù)是：送風(fēng)風(fēng)量按冷卻絲條進(jìn)行熱交換的多少來(lái)確定；抽風(fēng) 風(fēng)量按系統(tǒng)風(fēng)量平衡來(lái)確定。抽出的風(fēng)量包括冷卻風(fēng)、輔助風(fēng)和漏入系統(tǒng)的風(fēng)，按經(jīng)驗(yàn)其數(shù)據(jù)為： 送風(fēng)風(fēng)量：7000 Nm3/h.m 抽風(fēng)風(fēng)量：10000 Nm3/h.m （標(biāo)

66、準(zhǔn)型） 13000 Nm3/h.m （微絲型） 1、壓差DP 壓差是牽伸的推動(dòng)力，以牽伸風(fēng)道進(jìn)口和鋪網(wǎng)機(jī)網(wǎng)面為基準(zhǔn)，牽伸風(fēng)道進(jìn)口處的風(fēng)量Q1為冷卻風(fēng)量，對(duì)應(yīng)風(fēng)壓P1都由送風(fēng)機(jī)性能決定，假定是定數(shù)。如果網(wǎng)下抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加，網(wǎng)面負(fù)壓P2也會(huì)增加，相應(yīng)壓差DP也增大，氣流速度增大，絲條牽伸速度也增高，絲條線密度降低。 2、絲速對(duì)鋪岡效果的影響 網(wǎng)面負(fù)壓大小直接影響牽伸絲速，絲條速度較高時(shí)，絲束擴(kuò)散段擺動(dòng)范圍太小，落到網(wǎng)面的時(shí)間短，絲條在網(wǎng)面上鋪不開(kāi)，過(guò)于密集的網(wǎng)可能造成鋪網(wǎng)不好。在絲條速度較低時(shí)，絲條在擴(kuò)散段下落時(shí)擺動(dòng)大，落網(wǎng)時(shí)擺動(dòng)也較大，當(dāng)然擺圈過(guò)大也出現(xiàn)鋪面不好。此外，在擴(kuò)散段絲條減速擺動(dòng)與扭動(dòng)對(duì)絲條本身也產(chǎn)生牽伸作用。 3、網(wǎng)帶的通風(fēng)能力 網(wǎng)下托輥之間的距離和網(wǎng)下風(fēng)道口的長(zhǎng)度決定網(wǎng)帶的通風(fēng)面積Fs，一般對(duì)3．2m幅寬的生產(chǎn)線，F(xiàn)s都不超過(guò)2m2，面網(wǎng)帶的通風(fēng)能力在壓差為-100Pa(負(fù)壓)的條件下，一般為8000—10000m3/m2.h，如果要增加透風(fēng)能力，就必須提高負(fù)壓值，改變負(fù)壓值又影響到前述的壓差和絲速。 4、補(bǔ)充風(fēng)量及噪音補(bǔ)充風(fēng)量Q2 它