錦綸6工業絲1260de/210f全國產設備及生產工藝探討

應乃勇

（北京中麗制機工程技術有限公司 北京101111）

1 引言

干燥好的錦綸6 工業絲適用切片，經過全國產雙金屬錦綸螺桿，工業絲紡絲箱，工業絲冷卻裝置，上油系統，拉伸裝置，工業絲卷繞機等，完成錦綸6 工業絲的生產。在嚴格控制好各種工藝條件下，可以生產出品質優等的各種規格錦綸6 工業絲。本文以1260de/210f 錦綸6 工業絲生產為例，分析錦綸6 工業絲生產設備配置、生產工藝條件及生產受影響的因素。

2 設備裝置以及生產工藝概述

2.1 生產原料

2.1.1 切片：自產。（見表1）

表1 錦綸6 工業絲切片

2.1.2 油劑：

錦綸6 工業絲專用油劑，此處使用蘇州竹本HQ-699。

2.2 主要生產設備

（1）紡絲設備：北京中麗。

（2）導絲器：日本湯淺。

（3）油唇：日本湯淺。

（4）熱輥：北京中麗。

（5）網絡器：海柏林。

（6）卷繞機：北京中麗BWA40G。

2.3 生產流程（見圖1）

2.4 主要檢測儀器

（1）測長儀：常州紡儀 YG086 型

（2）強伸儀：美國Instron 4465 型

2.5 主要生產工藝控制實例（見表2）

2.6 產品物理指標（見表3）

3 設備裝置

3.1 紡絲系統（見圖2）

紡絲系統由螺桿擠壓機、擠出頭、熔體管路、紡絲箱體、保溫箱、計量泵傳動裝置、紡絲組件、過熱蒸汽噴射裝置、單體抽吸裝置、側吹風、紡絲甬道等主要部件組成。

表2 主要工藝參數參考

表3 指標

從螺桿進料口進入擠壓機內的干切片，在螺桿各區加熱和轉動擠壓下，形成了熔體，并在機頭建立了一定的壓力(一般不超過15MPa)。螺桿使用LTM 銷釘螺桿，熔體受到了進一步的剪切均化及混合，可滿足紡絲工藝的要求。

螺桿擠出機為六區加熱，機頭設有壓力、溫度傳感器；壓力傳感器反饋壓力由控制器控制螺桿轉速、保證熔體壓力穩定的作用。螺桿采用帶混煉頭雙金屬螺桿：1.型號: JK81A-150×25。2.螺桿直徑：Φ150、長徑比為L/D=25。3.拖動功率：132KW，加熱功率：86KW。4.測溫元件：Pt100。5.調速方式：交流變頻調速。6.螺桿轉速范圍：20 ～55rpm。7.帶各區獨立降溫風扇。

熔體通過等距熔體分配管路進入紡絲箱體。紡絲箱規格采用：1.位距：1200mm。2.加熱：聯苯蒸汽。3.設計溫度:310℃。4.箱體設計壓力：0.20MPa。5.熔體管路設計壓力：計量泵前：25.0MPa；計量泵后：30.0MPa。箱體內，要實現各部位的熔體品質一致，熔體應以相等的停留時間經過熔體管路輸送到每一個紡絲部位。

紡絲箱內，熔體由高精度計量泵來計量和增壓輸送，將熔體按工藝量準確地供給紡絲組件。計量泵由同步電機驅動，其轉速由變頻器來調整控制。計量泵傳動裝置采用：1.拖動方式：每泵單獨拖動。2.傳動型式：立式。3.電機型號：FTY-1250-6，功率：1.5KW。4.擺線減速機減速比：1:43。

紡絲箱在設計上采用了先進技術（見圖3）：

1.組件采用下裝式矩形組件結構，每位4 組件（有效防止煙囪效應）。

2.組件出絲下方設有緩冷加熱裝置，該裝置高度250～350mm 可調，將有效地防止絲束驟冷效應。

3.紡絲箱采用聯苯氣相循環供熱，保證箱體內均勻受熱。

側吹風安裝在紡絲箱下部，采用橫吹，吹風面積：寬1100mm×高1700mm。熔體噴出噴絲板后形成絲束。均勻一致的冷卻風保證絲束成形良好，條干均勻一致性好。

充分冷卻后的絲條經過噴嘴上油裝置給纖維上油,增加纖維絲束的抱合力，同時絲束表面形成油膜，可以降低絲束在形成中接觸點的摩擦力、減少毛絲產生。噴嘴采用：低摩擦，狹縫式雙上油。

3.2 牽伸、卷繞系統（見圖4）

纖維進入喂入對輥（GR0）與第一對熱輥(GR1)間形成預牽伸；然后進入第二對熱輥(GR2)，并在GR2 與GR1之間形成絲束的第一級牽伸；再進入第三對熱輥(GR3)，并在GR3 與GR2 之間形成絲束的第二級牽伸；再進入第四對熱輥（GR4），對絲束進行緊張熱定型。充分牽伸定型的纖維經過網絡器進入卷繞頭進行卷取，完成生產。

喂入對輥采用：1.外形尺寸：Φ190×350mm。 2.額定功率：1.2KW（6極）。 3.控制方式：變頻器調速。4.溫度：50℃～150℃。

第一對牽伸輥采用：1.外形尺寸：Φ190×350mm。 2.工作長度：280mm。3．工作溫度：50℃～150℃（控溫精度±1.5℃)。4．速度范圍：358 ～1200m/min。5.最大轉矩：7NM（6 級永磁同步電機）。6.加熱功率：3KW(50Hz，220V)。7.控制方式：變頻器調速。8.控溫元件：鉑電阻Pt100。9.表面處理: 噴陶瓷，粗糙度：Ra1.0～2.0。

第二至第四對牽伸輥采用：1.外形尺寸：Φ190×350mm。2.工作長度:280mm。3．工作溫度：100℃～230℃（控溫精度±1.5℃）。4．速度范圍：800～3500m/min。5.最大轉矩：9NM（4級永磁同步電機） 。6.加熱功率：10KW（50Hz，380V） 。7.控制方式：變頻器調速。8.控溫元件：鉑電阻Pt100。9.表面處理: 噴陶瓷，粗糙度：Ra1.6～2.2。10.軸承:進口，油霧潤滑，水冷卻。11.變頻器:日本安川 T7-11kw。

卷繞機采用北京中麗工業絲卷繞機：1.型號：BWA40G-1200/4。2.機械速度：Max：4000m/min。3.絲并數量：4 頭（250 動程）。4.卷重：15kg。

4 生產工藝探討

4.1 工藝流程圖（見圖5）

4.2 切片要求

錦綸6 工業絲通常使用：切片相對粘度：3.4±0.03dl/g。相對粘度高的切片，分子量大，牽伸取向后，纖維強度高，是生產高強度工業絲必須的特點。切片含水率要求：≤0.03%～0.05%。含水率較低，并且分布范圍較窄，有利于保證熔融后的熔體均勻一致，這是生產高品質錦綸6 工業絲的必要條件。含水率高，熔體容易降解，飄絲多，斷頭多，無法正常生產。含水率過低，增粘明顯，熔體不勻增加，斷頭多，不利正常生產。因此，為保證錦綸6 工業絲生產順利，應嚴格控制好干切片質量。

4.3 紡絲系統工藝特點

生產1260de/210f 錦綸6 工業絲，螺桿使用帶銷釘混煉頭的錦綸6 專用雙金屬螺桿，六區加熱。螺桿1～6 區溫度通常設定：300℃，303℃，306℃，308℃，310℃，305℃。因為使用相對粘度3.4dl/g 左右的錦綸6 切片，熔點較高，較高的螺桿溫度設置，保證了切片熔融均勻一致。保證正常紡絲。

熔體經過等距的熔體管路送到每個計量泵入口，這樣熔體停留時間相同，保證了各個位熔體品質形同，以便生產高品質的絲。

聯苯氣相熱媒系統給螺桿擠出頭，熔體管路，紡絲箱體，組件等提供保溫加熱。減少熔體不規則降解或熔體局部增粘，可以通過控制好溫度來實現，保證熔體溫度均勻一致，從而保證生產的穩定。一般熔體溫度控制在298℃～305℃左右，能保證進行正常紡絲。

充分均勻冷卻是錦綸6 工業絲紡絲生產中的重要環節，無風區須控制在230～330mm，緩冷器控制250℃～300℃，以解決驟冷問題。側吹風窗長度1600～2000mm，可以保證不同規格的錦綸6 工業絲充分冷卻。側吹風溫度控制在22 ℃～25 ℃，風 速0.4～0.7m/s。冷卻不充分的纖維束，拉伸過程中會產生疵點，毛絲斷頭增加。冷卻后的絲束經油輪上油后進入牽伸系統牽伸。

4.4 牽伸系統工藝分析

生產1260de/210f 錦綸6 工業絲，熱輥牽伸一般采用：一組喂入輥+四組熱輥牽伸系統。這樣可以保證均勻的控制強力，能穩定地伸長，沸水收縮時較為穩定。GR0 和GR1 之間為預牽伸，使絲束穩定送入主牽伸過程；第一對熱輥（GR2）和第二對熱輥（GR2）之間為主牽伸，拉伸比一般在2.5～3.5 倍，使絲束充分取向；GR2 和GR3 之間為牽伸定型，拉伸比一般在1.2～1.5 倍，使絲束進一步取向定型；GR3 和GR4之間為緊張定型，拉伸比一般在0.9～1.0倍，使絲束充分熱定型。各輥溫度在牽伸定型過程中也是至關重要。GR0 位冷輥，GR1 溫度控制在60℃～80℃，GR2溫度控制在160℃～180℃，GR3 溫度控制在190℃～220℃，GR4 溫度控制在130℃～160℃，以充分使絲束牽伸定型，不至于單絲斷裂。

4.5 卷繞系統要求

生產1260de/210f 錦綸6 工業絲，因為纖維纖度高，單絲纖度（dpf）較大，落絲時間短，很容易出現成型不良。為了保證正常的卷繞成型，卷繞張力T3 必須均勻，較小控制，一般控制在40～60cn，能保證成型良好。絲上含油率控制在1.0%～2.0%，能保證后加工順利進行。

5 結論

（1）生 產1260de/210f錦綸6工業絲，使用高相對粘度錦綸6 切片（相對粘度3.4dl/g）。

（2）生 產1260de/210f錦綸6工業絲，應控制好干切片含水率。

（3）生 產1260de/210f錦綸6工業絲，使用下裝組件，可以有效防止煙囪效應。

（4）生 產1260de/210f錦綸6工業絲，絲束的高溫緩慢冷卻無風區高度250～350mm，可以有效防止驟冷效應。

（5）生 產1260de/210f錦綸6工業絲，一般采用一組喂入輥+四組熱輥牽伸系統。

（6）生 產1260de/210f錦綸6工業絲，應控制卷繞張力120～180cn，以保證成型優良。