[发明专利]一种彩色轻体纤维的制备方法

权利要求书

1.一种彩色轻体纤维的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

（一）、切片干燥：

　纺丝前必须降低切片中的含湿量，低速纺要求切片含水率在0.005％以下，而高速纺要求切片的含水率在0.003％以下，切片的含水率要均匀，粉末量少；

（1）、预结晶热风循环系统处理：

　　切片进入预结晶流化床，空气经网板从下向上吹进切片中，网板的倾斜角度为65度，带走切片中的粉尘，每个切片都充分接触气体，热传递效率高，切片在结晶过程中不受外加机械负荷均匀连续地进行预结晶，切片停留时间均匀；切片在预结晶流化床中的停留时间为40分钟，空气的进气速度为13Nm3/min；

预结晶流化床中设有粉尘分离器，切片与切片中的粉尘经粉尘分离器，切片中的粉尘进入到粉尘分离器中，在收集粉尘分离器排出的粉尘时，应关闭排尘蝶阀；粉尘分离器的排尘速度为15m/min；

预结晶流化床中的空气经循环空气加热器加热，使预结晶流化床中的循环空气升温到190℃，循环空气加热器升温的速度为16℃/min，循环空气加热器保温的时间为24不间断保温；

预结晶流化床通过预结晶风机进行通风；

（2）、干燥热风系统处理：

　　切片经（1）后，进入干燥热风系统的干燥塔中，压缩空气经除湿机进行除湿，使压缩空气达到-80℃的露点，干燥空气的进气速度为1.0Nm3/min；

除湿后的压缩空气经干燥热风系统中的干燥加热器进行加热，使压缩空气中的温度从10℃上升到190℃，干燥加热器的加热速度为12℃/min；

加热后的压缩空气进入干燥塔中，压缩空气经塔内气流分配部件进行分流，气流与切片呈逆向流动，使压缩空气与切片充分接触，形成稳定的活塞流，无切片粘结现象发生；干燥的时间为40分钟，干燥的温度不超过180℃，循环压缩空气的含水率为30ppm，切片干燥结束；

（二）、色母粒注射器：

将干燥后的切片与色母粒按比例进行均匀混合，切片与色母粒的比例为97：3，切片为Ａ，Ｂ和Ｃ为不同颜色的色母粒，打开计量室，放入计量盒，将电脑工作方式选择开关设置在“EOIT”方式上，A、B、C份的“H/KG”选择开关设置在A的位置上，将所要的组份的对应单元中的上一排拨码开关中前两位设定为99，后两位输入所需要的孔的数量为30克，孔的数量为称量盒的最大容积量，不称量的两个组份设定为“0000”，这时就可以按下称量按钮进行称量；

色母粒注射器中的Ａ、Ｂ和Ｃ三组份的注入比例应保证Ａ＞Ｂ＞Ｃ，Ｂ组份不能超过总质量的9％，Ｃ组份不能超过总质量的4％，

　 将A、B、C组每孔的重量输入到相应的数码开关，第一位是十位，第二位是个位，三、四位是小数点的后两位，然后将每组份对应物料的百分数输入上面的数码开关，检查三个组份的百分比之和是否等于100，否则电脑显示err信号，检查无误后，输入工作完成；形成固体切片；

　当需要生产白丝时，只需将机器关闭，将A组份计量盘取下，用一个不锈钢或铝制的盖板将暴露的轴承保护起来，防止粉尘进入，再将计量室转动180度，重新固定好即可开始纺白丝；

色母粒注射器的最大吐出量为13600 g/min；电压为：380V ，电流为：50HZ～60HZ；总功率为：1.2 KW；工作温度：控制部分的温度为： 0～50℃，注入器部分的温度为：室温～160℃；

（三）、螺杆挤压机：

步骤（二）后进入至高速纺丝螺杆挤压机中，纺丝直径为75～200mm，高速纺丝螺杆挤出机的最小与最大挤出量的变化范围为1：3，最佳挤出量为最大挤出量的65～80%，螺杆材料为合金钢，并经氮化处理；螺杆的外圆和槽底分别经抛光处理，光洁度在▽8以上；螺杆套筒内壁衬有2～3mm的离心浇铸的硬质合金钢，具有很高的耐磨性和高硬度，传热均匀，使用寿命长；螺杆套筒加热由6个区的瓷件电热圈加热元件组成，加热元件采用高频瓷件做绝缘材料；加热温度采用各区独立的一组连接式串级控制系统，加热精度控制在±1.5℃，各区均有铂电阻温度计进行测温和控温，根据螺杆直径确定加热功率，前二区加热功率大，后四区加热功率小，根据各螺杆的不同，视螺杆纹槽的深浅可划分为进料段、压缩段和计量混合段；

共分6区，前二区为进料段，中间二区为压缩段，后二区为计量混合段；

第一区的加热温度为280℃～285℃。

2.第一区的保温时间为6小时，第一区的加热功率为60KW，第一区的加热时间为4小时，熔体经过的时间为7～10分钟；

第二区的加热温度为285℃～288℃，第二区的保温时间为6小时，第二区的加热功率为60KW，第二区的加热时间为4小时，熔体经过的时间为7～15分钟；

第三区的加热温度为288℃～290℃，第三区的保温时间为6小时，第三区的加热功率为60KW，第三区的加热时间为4小时，熔体经过的时间为7～15分钟；

第四区的加热温度为290℃～293℃，第四区的保温时间为6小时，第四区的加热功率为60KW，第四区的加热时间为4小时，熔体经过的时间为7～10分钟；

    第五区的加热温度为293℃～296℃，第五区的保温时间为6小时，第五区的加热功率为60KW，第五区的加热时间为4小时，熔体经过的时间为7～10分钟；

    第六区的加热温度为296℃～298℃，第六区的保温时间为6小时，第六区的加热功率为60KW，第六区的加热时间为4小时，熔体经过的时间为7～10分钟；

进料段：其螺杆的螺纹槽深度为15mm，且螺纹为等螺矩，固体切片进入螺杆中，在向前输送过程中，固体切片被均匀预热并软化，进料段的长度应等于或大于压缩段2～3D,D表示螺杆的直径；进料段的长度为0.8m，固体切片经过进料段的时间为15分钟；

　　压缩段：螺杆的螺纹槽深度为5mm，压缩段由进料段时的固体颗粒转化为熔体的过程，在加工过程中，螺杆压缩比与物料的物理压缩比为2.5～3.5；压缩段的长度为0.5米，熔体经过压缩段的时间为10分钟；

计量混合段：螺杆的螺纹槽深度为7mm，为了保证物料匀比和流动稳定，计量混合段的长度至少大于4D，D表示螺杆的直径，当计量段长度增加时，熔体在挤出机内的逆流和漏流量减少，产量增加，计量段的长度对测量头熔体的压力影响很大，当长度增加时，熔体在计量段的停留时间增加，使熔体熔融更均匀，计量充分、压力波动减小，熔体经过计量混合段的时间为15分钟；熔体形成丝条；

（四）、卷绕成形：

丝条进入卷绕机中，即进入低速生头过程，低速生头时速度为3000m/min，经过50S时间的运转，再转换到高速正常生产状态，此时速度达到4500m/min；卷绕成形由二部分完成；

第一部分是由导丝器、吸丝口、断丝器和监丝器组成的导丝系统，其作用是一旦发生卷绕丝断头，自甬道下来的丝条由断丝器剪断，再由吸丝口吸进废丝箱；

第二部分是由换向轴带动的丝往复装置、辅助槽辊，摩擦辊和卡盘组成的卷绕头，它的功能是完成连续动作，完成卷绕；

卷绕头的摩擦辊是一台同步外转子电动机，由静态变频器供电启动，并装有高精度的滚珠轴承，表面磨光后镀有经抛光处理的硬铬；

往复装置由横动导丝器和换向轴组合而成，丝条由横动导丝器的来回运动铺丝，经辅助槽辊引到卷绕筒子上；横动导丝器的换向进行得很慢，因而惯性力较弱；换向轴是由辅助槽筒通过齿轮皮带带动的，丝条绕在辅助槽筒上的角度为90°，并嵌在槽中，而以极小的逆转半径绕在丝筒上；辅助槽筒由异步外转子电动机带动，并装有高精度滚珠轴承，由静态变频器供电驱动，为防止卷绕重叠，静态变频器还设置干扰频率，其干扰的次数为1～20次/min，干扰幅度为0～5%；

在卷绕筒管夹内装有高精度滚珠轴承，由压缩空气控制自动收紧和失放松开；卷绕筒管夹的动平衡以及它与摩擦辊的平行度对卷绕的顺利进行起重要作用；卷绕头上设有尾丝转移机构，可调节底层丝卷取的厚度和尾丝的圈数；卷绕上还有卷绕筒子最大直径跟限位开关，当摩擦辊滑块不断升高时，碰到限位开关时，即触发动开关，将摩擦辊抬高，卷绕筒子同时制动；另外，一旦废丝绕入辅助槽辊或摩擦辊时，机械扫描机构也会驱动限位开关，卷绕自动停止；卷绕头的全部动作由气动控制，其所需的压缩空气工作压力为0.6mpa，最高露点不高于4℃，输入的压缩空气要经精度为40um并带脱水器的过滤器过滤，对于每一卷绕落丝周期，整个卷绕的压缩空气耗量为0.030m3；摩擦辊与卷绕筒子之间的压力有空筒管底层丝和正常卷绕三档，可通过输入压缩空气的压力来调节，并可自动转换；

（五）、卷绕后纺丝：

纺丝时的温度为285度，纺丝时的初始压力为10～15mpa；卷绕机中喷丝板的技术参数：喷丝板孔的密度为1.5～2.5孔/cm² ，喷丝板孔的直径为0.25～0.3mm；采用侧吹风的方式对喷丝板孔出来的丝进行冷却，侧吹风的风速为0.4～0.5m/s，风速波动的范围小于±0.81m/s。