第七章化纤机械

更新时间:2020-07-02 13:08 作者:ag8登录地址

  第七章化纤机械_机械/仪表_工程科技_专业资料。第七章 化纤机械 第一节 化学纤维概述 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 第三节 纺丝卷绕设备 第四节 聚酯纤维后加工设备 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 化学纤维的生产工序

  第七章 化纤机械 第一节 化学纤维概述 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 第三节 纺丝卷绕设备 第四节 聚酯纤维后加工设备 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 化学纤维的生产工序 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 一、聚酯切片的干燥 聚酯纤维:用聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET)制成 (一)聚酯切片干燥的目的 1.除去切片中水分 加速高聚物在熔融纺丝过程中水解,使高聚物分子量降低; 会形成气泡丝而造成纺丝断头或毛丝。 2. 提高软化点 聚酯熔体铸带时,要在水中急剧冷却,得到的切片是无定形结构。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (二)聚酯切片干燥的要求 (1)切片干燥的含水率应符合纺制纤维的要求。 (2)含水量和结晶度应尽量均匀一致。 (3)干燥过程中粘度降要小,一般低于0.01。 (4)干燥过程中产生粉末要少,并要去除干净。 (5)干切片要避免在输送或贮存过程中再度吸湿。 (6)干燥速度快、能耗低、操作方便、 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)聚酯切片干燥的工艺流程及设备 1、真空转鼓干燥机(非连续式) 干切片含水率:≤0.006% 60PPM 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)聚酯切片干燥的工艺流程及设备 2、连续式结晶干燥机 干切片含水率:≤0.002% 20PPM 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 二、螺杆挤压机 有单螺杆和多螺杆之分,大多采用单螺杆挤压机。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (一)螺杆挤压机作用 一个从常温固态转化为高温粘流态的挤压过程,因而挤 压机要同时完成加热熔融和挤压输送的作用。泵送、熔融 和混炼被加工物料。 既是加热器,又是熔体输送泵。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (二)螺杆挤压机结构 组成:由螺杆、套筒、加热装置、冷却装置以及传动系统 等组成。(1)加料段 (2)熔融段(3)计量段: 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (二)螺杆挤压机结构 螺杆的结构特征:直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深 度、螺旋角、螺杆与套筒的间隙等。 螺杆直径:螺杆的外径。 长径比:螺杆的有效长度与其直径之比 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)新型螺杆 单螺杆局限性:产量低。如果加大螺杆直径,则将使挤压 机外形尺寸庞大,提高转速又将使物料作用时间缩短而来 不及熔透。 新型螺杆:分离型、分流型及屏障型 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 三、纺丝箱体 ?从螺杆挤出机挤出的聚合物熔体经过熔体输送总管进入纺丝箱。 ?在纺丝箱内经分配管,再经针形阀,熔体到达各纺丝部位的计量泵。 ?由计量泵准确计量的熔体进入纺丝头,从喷丝板喷出。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 四、计量泵 ?计量泵是化纤生产中使用的两个高精密度标准件。 ?熔体经计量泵以准确的计量送至喷丝头组件挤出完成纤维成形。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (一)计量泵作用及原理 ?计量和升压的作用。 ?把熔体定量、定压地输入纺丝组件中,保证丝条线密度均匀。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (二)叠泵 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)计量泵的设计要求 ?泵供量精确,流量不匀率要低; ?泵的机械特性要硬,泵供量要稳定; ?制造精度高、耐磨,使用寿命长; ?材料要耐腐蚀,不渗漏; ?装拆方便,应有通用性和互换性。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 五、纺丝组件 ?普通纺丝组件、复合纺丝组件、异形纺丝组件等 ?每类又有长丝和短纤维纺丝组件之分。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (一)纺丝组件的作用 过滤:过滤掉熔体中的机械杂质和凝胶粒子,防止堵塞喷丝微孔; 分配:使熔体均匀地分配进入喷丝微孔中。 复合板 喷丝板 放射形分配板 斜孔分配板 导孔 微细喷丝孔 出料面 进料面 导孔 进料面 过渡角 喷丝孔 圆柱形 出料面 圆锥形 双曲线圆锥复合式 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (二)纺丝组件的结构 熔 体 扩散板 熔 体 过滤层 熔体 熔 体 耐压板 熔 体 分 配板 熔 体 喷 丝板 丝 条 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)纺丝组件的设计要求 熔体应均匀地分配到喷丝板的微孔中,通道阻力相等; 无死角,以免熔体停留时间过长而裂解; 过滤效果好,使用周期长; 安装方便; 密封可靠; 与熔体直接接触的零件均需耐高温、耐腐蚀。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 六、喷丝板 喷丝板按外形可分为圆形及矩形两种; 按喷丝孔的形状可分为圆孔及异型孔两种。 A型 平板型喷丝板 B型 凸缘型喷丝板 C型 平板环型喷丝板 D型 凸缘环型喷丝板 E型 凸缘矩型喷丝板 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (一)喷丝板的作用 ?喷丝板是安装在纺丝机上的一个重要的精密零件; ?将精密计量过的熔体挤出具有一定粗细和质地的纤维束; ?其质量是保证纤维成品质量和良好纺丝工艺的重要条件。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (二)喷丝板的微孔结构 ?喷丝微孔是由导孔、过渡孔和微孔组成。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)喷丝板的加工 ?喷丝板的加工分为圆形微孔和异型微孔加工。 ?导孔加工基本相同; ?圆形微孔加工以钻挤为主; ?异形微孔以电火花加工为主。 目前喷丝板的异形微孔加工设备。 ?0.2mm以下的微孔,精度高, 表面质量好。 ?采用简单电极通过数控组合, 加工各种复杂孔形。 ?能加工不锈钢、黄铜、淬火 钢等各种导电材料。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (四)喷丝板的检测 传统检测手段 ? 人工目测 ? 投影仪测量 ? 半自动检测 缺点 a.检测效率低 b.劳动强度大 c.误检、漏检高 智能化检测手段 ? 全自动检测 优点 a.检测效率高 b.劳动强度低 c.无误检、漏检 传统检测手段 人工目测 投影仪测量 东华大学机电实验中心 国外喷丝板全自动检测仪 德国ZENTERS公司 美国ASPEX公司 400-IMS 700-IMS SpinTrak 东华大学研制的DHU-101、201全自动喷丝板检测仪 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 七、吹风装置 (一)吹风装置的作用 使丝条在冷却过程中只受定向、定量和定质的空气流冷 却,冷却速度均匀一致,使纤维在连续成形中凝固位置 固定,不受周围气流的影响。 (二)吹风装置的种类 有长丝吹风系统、短纤维吹风冷却系统。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (三)冷却风的制备 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (四)侧吹风装置 长丝纺丝采用的吹风装置,经 过空调的冷风,从总风道进入 分风道,分布在整流装置整个 高度上,冷风垂直于丝条移动 的轴向进行吹风冷却,故又称 横吹风装置。 第二节 聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械 (五)环形外吹风装置 短纤维纺丝时,每块喷丝板的孔数多,多孔纺时达几千 孔,要求吹风装置风量大,透风性好。


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