[实用新型]一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种熔融纺丝设备，具体的是一种配备了第一计量泵的单螺杆挤出机和配备了增压泵和第二计量泵的双螺杆挤出机组合的高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，属纺织机械设备类。

背景技术

熔融纺丝机是一种使成纤聚合物熔体或凝胶形成丝状物的机器，其最主要的组成部分 为纺丝系统，一般纺丝系统包括：切片干燥、螺杆挤出机、熔体管道、纺丝箱体、计量泵及传动装置、纺丝组件、吹风装置、上油装置、纺丝甬道、纺丝控制系统、卷绕面板、导丝盘、卷绕头、卷绕控制系统。高聚物切片自料斗进入螺杆挤出机后被熔融并由螺杆推进经熔体管道送入纺丝箱体。熔体在箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝头(板)，由喷丝孔挤出的熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气冷却固化成纤维，上油后由卷绕机构卷绕在筒管上。

目前熔融纺丝机多采用单螺杆推进挤出送料，单螺杆推进挤出送料速度快，通常用于单组分聚合物的熔融纺丝，用于多组分聚合物共混物时，则需要预先将共混物混合均匀，或预先将多组分聚合物的共混物经双螺杆挤出机共混挤出造粒，再将混合均匀的共混物或经双螺杆挤出机挤出造粒得到的粒料置于纺丝机的单螺杆挤出机中，进行加压送料。倘若仅仅是将多组分聚合物的共混物混合均匀就置于纺丝机的单螺杆挤出机中，由于不同组分的聚合物的形状、大小、以及密度的不同，将导致原本混合均匀的共混物在单螺杆挤出机中随着单螺杆的转动而开始产生聚合物的组分比例的梯度差，从而导致在不同时间段出现在纺丝箱体的聚合物熔体的组分并不完全一致，最终纺丝机所纺出的纤维的组分、有时甚至会影响到纤维的结构，如结晶度等，也有所变化，继而对纤维的各种性能，如染色性能等造成较为明显的差异，严重影响了纤维质量。倘若是将多组分聚合物的共混物经双螺杆挤出机挤出造粒得到的粒料置于纺丝机的单螺杆挤出机中，进行加压送料，则造成了聚合物的二次加热加压，易造成对热压敏感的聚合物的降解或氧化，从而导致纤维性能的急剧下降，严重制约了纤维的种类和纤维技术的发展。

为了解决熔融纺丝中双组分纤维制备技术中遇到的困难，公开的文献中提到了在复合纺丝机上装载两个单螺杆挤出机的方法，将两种不同的聚合物分别加入各自的挤出机中制备海岛型复合纤维。例如：中国专利公开号CN 1382844A，公开日是2002年12月4日，名称为海岛超细复合纤维纺丝工艺，公开了一种海岛超细复合纤维纺丝工艺，是将涤纶聚酯切片和低熔点聚酯切片分别进入各自的螺杆挤出机加温、挤出、熔融、成为可纺丝的熔体，通过熔体管分别进入主箱体计量泵、副箱体计量泵，均匀分配到各纺丝组件中，在纺丝组件中涤纶聚酯熔体和低熔点聚酯熔体进行混合，并从喷丝板中喷出丝束。中国专利公开号CN 11844506A，公开日是2006年10月11日，名称为海岛型复合工业丝的生产方法，公开了一种聚酯作岛组分，聚酰胺作海组分的复合丝的生产方法，采用将岛组分聚酯和海组分聚酰胺分别在各自的螺杆挤出机中熔融挤出，熔融后的聚酯和聚酰胺熔体分别经计量泵计量后，进入复合纺丝机中，通过整体凸台式海岛复合纺丝组件纺出海岛型复合工业丝。中国专利公开号CN 102168321A，公开日是2011年4月9日，名称为海岛型复合纤维的制造方法，公开了一种海岛型复合纤维的制造方法，应用两个单螺杆挤出机组成的双螺杆海岛型复合纺丝设备，采用双螺杆海岛型复合纺丝方法，令熔融的岛相组分经海岛型复合纺丝板分成为多股细流，在喷丝孔入口处由熔融的海相组分包裹，一同挤出丝束。同样采用配备两个单螺杆挤出机的熔融纺丝机来制备复合纤维的专利还有中国专利公开号CN 101215734A，公开日是2008年7月9日，名称为海岛型聚酰胺6纤维及其制备方法；中国专利公开号CN 102181953A，公开日是2011年3月30日，名称为一种高效多头复合超细纤维的纺丝工艺；中国专利公开号CN 102704021A，公开日是2012年10月3日，名称为摩天轮型海岛复合短纤维的制造方法及其复合纺丝组件。

以上申请案公开的技术方案虽然都是使用双螺杆的复合纺丝机，但纺丝机中的双螺杆是分别存在于两个挤出机套筒内，实际效果同单组分纺丝机一样，并不适用于两种不相容组分共混纺丝，为了解决这一问题，有文献提到给熔融复合纺丝机配备一个双螺杆挤出机。例如中国专利公开号CN 2915893Y，公开日是2007年6月27日，名称为一种制备合金纤维的熔融共混纺丝机，则是将挤出机设计为顶端连接带有搅拌器的储料筒的双螺杆挤出机，从而降低分散相的尺寸，改善分散相的分布。