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一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺

阅读：911发布：2022-11-26

专利汇可以提供一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其中纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度700～1800mm，直径Φ50～500mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距1～120mm，纺丝辊转速为30～1300转/分。本发明针对特定的纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机，在各工序的相互作用及工艺参数控制下，能够确保在提高纺速的同时，可实现丝条的单根独立行走，丝条反应充分，均匀性好，确保了产品质量，同时，工人操作更为简便，设备维护更容易，检修费用低，这使得在有效提高生产效率的同时，产品成本大大降低。，下面是一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：所述纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度700～1800mm，直径Φ50～500mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距1～120mm，纺丝辊转速为30～1300转/分，凝固反应时间0.1～
0.2秒/根，丝条的牵伸率为10～25%，水洗去酸中的水温为：35～60℃，pH值为：7～8；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在5～30%，生丝条剩余酯化度小于3%。
2.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：所述粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.1～0.5MPa。
3.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：所述纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在7.0～13ml，落球粘度28～
38 mPa•s，粘胶甲纤含量8.0～8.2%，粘胶含碱5.8～6.1%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50～55dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml。
4.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：所述丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度135～145g/L，硫酸钠浓度
230～245g/L，硫酸锌浓度11.0～12.5g/L，酸浴温度55～57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长800～1200mm；喷丝头的孔径为0.06～0.09mm，且形状呈“一”字形、扇形或圆形。
5.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：所述卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为0～90度，电锭的转速为7450～8900转/分，离心缸的转速为
7200～8400r/min。
6.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：所述纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度1530mm，直径Φ100mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距20～50mm，纺丝辊转速500转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为10%；水洗去酸中的水温为：35～40℃，pH值为：7；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在5～10%，生丝条剩余酯化度小于3%。
7.根据权利要求6所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：
所述粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.1MPa；
所述纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在7.0ml，落球粘度30 mPa•s，粘胶甲纤含量8.0%，粘胶含碱6.0%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
所述丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度135g/L，硫酸钠浓度230g/L，硫酸锌浓度12.0g/L，酸浴温度55℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长800mm；喷丝头的孔径为0.06mm，且形状呈扇形；
所述卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为15度，电锭的转速为8000转/分，离心缸的转速为7800r/min。
8.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：所述纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度700mm，直径Φ500mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距1～5mm，纺丝辊转速30转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为25%；水洗去酸中的水温为40～50℃，pH值为：7.5；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在10～20%，生丝条剩余酯化度小于3%。
9.根据权利要求8所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：
所述粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.3MPa；
所述纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在13.0ml，落球粘度35mPa•s，粘胶甲纤含量8.1%，粘胶含碱6.1%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力55dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
所述丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度140g/L，硫酸钠浓度240g/L，硫酸锌浓度11.0g/L，酸浴温度57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长1000mm；所喷丝头的孔径为0.08mm，且形状呈圆形；
所述卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为30度，电锭的转速为7450转/分，离心缸的转速为7200r/min。
10.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：所述纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度1800mm，直径Φ50mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距100～120mm，纺丝辊转速1300转/分，凝固反应时间0.1～
0.2秒/根，丝条的牵伸率为15%；水洗去酸中的水温为50～60℃，pH值为：8；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在20～30%，生丝条剩余酯化度小于3%。
11.根据权利要求10所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：
所述粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.5MPa；
所述纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在10.0ml，落球粘度38mPa•s，粘胶甲纤含量8.2%，粘胶含碱5.8%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力53dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
所述丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度145g/L，硫酸钠浓度245g/L，硫酸锌浓度12.5g/L，酸浴温度56℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长1200mm；喷丝头的孔径为0.09mm，且形状呈“一”字形；
所述卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为45度，电锭的转速为8900转/分；离心缸的转速为8400r/min。
12.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：所述纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度1000mm，直径Φ300mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距10～20mm，纺丝辊转速100转/分，凝固反应时间0.1～
0.2秒/根，丝条的牵伸率为20%；水洗去酸中的水温为45～55℃，pH值为：7.3；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在25～35%，生丝条剩余酯化度小于3%。
13.根据权利要求12所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：
所述粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.4MPa；
所述纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在8.0ml，落球粘度28mPa•s，粘胶甲纤含量8.2%，粘胶含碱5.9%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力52dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
所述丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度138g/L，硫酸钠浓度241g/L，硫酸锌浓度11.5g/L，酸浴温度57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长900mm；喷丝头的孔径为0.07mm，且形状呈圆形；
所述卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为60度，电锭的转速为7800转/分；离心缸的转速为7600r/min。
14.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在7.0ml，落球粘度29mPa•s，粘胶甲纤含量8.0%，粘胶含碱
5.8%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml。
15.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在9.0ml，落球粘度33mPa•s，粘胶甲纤含量8.1%，粘胶含碱
5.9%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml。
16.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：，在丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度137g/L，硫酸钠浓度235g/L，硫酸锌浓度11.8g/L，酸浴温度56.5℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长950mm；喷丝头的孔径为0.06mm，且形状呈扇形。
17.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度142g/L，硫酸钠浓度240g/L，硫酸锌浓度12.3g/L，酸浴温度
56.5℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长1050mm。
18.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在纺丝工序中，纺丝辊长度1550mm，直径Φ138mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距
70～80mm，纺丝辊转速700转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为20%；
水洗去酸中的水温为38～43℃，pH值为：7.7。
19.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在纺丝工序中，纺丝辊长度1535mm，直径Φ200mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈；纺丝辊上丝距
50～60mm，纺丝辊转速300转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为23%；
水洗去酸中的水温为40～46℃，pH值为：7.8。
20.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，所述丝条与支架的角度为0度；电锭的转速为7450转/分；离心缸的转速为7200r/min。
21.根据权利要求1所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：在卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，所述丝条与支架的角度为90度；电锭的转速为8500转/分；离心缸的转速为8000r/min。
22.根据权利要求1-21任一项所述的适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其特征在于：所述丝条卷绕成型后可实现的主要技术指标如下：
干断裂强度（CN/dtex）：≥1.85；
湿断裂强度（CN/dtex）：≥0.85；
干断裂伸长：≥17.0-24.0%；
干断裂伸长变异系数（CV值）：≤6.00%；
线密度（纤度）偏差：±2.0%；
线密度变异系数（CV值）：≤2.00%；
捻度变异系数（CV值）： ≤13.00%；
单丝根数偏差：≤1.0%；
残硫量（Mg/100g 纤维）：≤10.0；
染色均匀度（灰卡）级：≥4。

说明书全文

一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工

艺

技术领域

[0001] 本发明涉及粘胶长丝半连续纺生产技术领域，具体涉及一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺。

背景技术

[0002] 由纤维素原料提取出纯净的甲纤维素，称为浆粕。用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为粘胶。粘胶经过滤、熟成、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。粘胶长丝即粘胶纤维的一种，也是由上述工艺制得。 [0003] 在纺丝及纺丝后处理过程中，纺丝机的选择有半连续纺织机和连续纺织机，从工艺和设备两方面来说，这两种纺丝机存在以下区别：1、从生产工艺的角度来说，半连续纺丝机是将纺丝和后处理（后处理包括洗涤、烘干、成筒等步骤）分开，单独完成，半连续纺丝机主要负责纺丝部分；而连续纺丝机是将纺丝和后处理（后处理包括洗涤、烘干、成筒等步骤）工序集中在一起连续完成，连续纺丝负责从纺丝到后处理的所有步骤。

[0004] 2、从设备结构的角度来说，半连续纺丝机包括供胶机构、喷丝机构、丝条成型机构、纺丝辊机构、清洗机构以及卷绕机构，得到的产品为落入离心缸中的丝饼；而连续纺丝机具有供胶机构、喷丝机构、丝条成型机构、纺丝辊机构、清洗机构，没有卷绕机构，丝条直接进入淋洗、烘干等机构，最后得到卷绕成型的丝筒。

[0005] 基于以上两种纺丝机的区别，其各自的优缺点如下：1、半连续纺丝机（如图1-图3所示）：
优点：由于有单独进行的后处理步骤，且后处理步骤中还有低温脱硫、低温长时间烘干的过程，产品具有强度高、白度高，丝条柔软亮丽的特点；
缺点：纺速低，后处理费用高，增加生产成本。

[0006] 2、连续纺丝机：优点：纺速高，产量提高；纺丝与后处理集中在一起进行，生产成本降低；
缺点：由于丝条是即洗即烘，丝条强度低，白度低，丝条粗糙，质量不如半连续纺丝机的产品；为增加丝条抱合上浆，绣花线染色时浆料需去除，增加下游产品生产成本；对原料（粘胶）质量要求高。

[0007] 现有技术中最常见的半连续纺丝机为R535半连续纺丝机（如图1-图3所示，包括机架1、供胶装置2、丝条成型装置3、纺丝装置4和卷绕装置5，纺丝装置4中纺丝辊相对于纺面101的操作面102为纵向设置），其纺丝的主要流程为：粘胶通过滤器过滤后用喷丝头喷入酸浴槽内经过反应成型为丝条，丝条通过牵伸盘牵
伸至凝固辊，丝条在凝固辊上卷绕一定圈数的距离进行一段时间的反应后再升头至捻面去酸辊，去酸辊上方采用滴水淋洗的方式对丝条进行去酸洗涤，丝条在去酸辊上卷绕一定圈数的距离再导入离心缸，最后得到丝饼。

[0008] 其中，纺丝辊体主要分为去酸辊和凝固辊，纺丝机的每个锭位分别使用一对凝固辊和一对去酸辊，凝固辊安装在纺面，去酸辊安装在捻面，相互背离，辊体的固定方式均为一端固定，安装方向相对纺丝机纺面的操作面位置成纵向安装。另现R535三缸丝纺丝机的三圆筒排风采用三缸同风道排风方式。

[0009] 现有R535A半连续纺丝机其丝条成型部分及纺丝辊结构和安装方式无法进行高速纺丝，其纺丝纺速在70-90m/min左右。同时其设备结构及安装方式等造成纺丝机设备占地面积大、能耗高、工艺流程复杂、维护点多，配件消耗大、产品成本高等缺点。另R535三缸丝的三圆筒三缸同风道排风方式在排风过程中相互形成干扰，造成排风效果差。

[0010] 现有技术中最常见的连续纺丝机结构如图4-图6所示，其前半部分包括机架1、供胶装置2、丝条成型装置3和纺丝装置4，纺丝装置4中纺丝辊相对于纺面101的操作面102也为纵向设置。苏联制的连续纺丝机对于纺丝辊部分进行了改进，但是由于其生产得到的是丝束，不能得到丝饼，所以不能直接应用在半连续纺丝机中。

[0011] 国家知识产权局于2000.12.6公开了一件公开号为CN1356409，名称为“单路多丝离心纺和半连续纺丝机及其粘胶纺丝工艺”的发明专利，该发明公开了一种离心式半连续纺丝机，其包括粘胶输送系统、摇摆管组件、刮酸、牵伸盘、凝固辊、去酸辊、升降架及漏斗、离心缸及电锭系统，粘胶输送系统由机头和机尾两端同时进胶的多路粘胶管及其支撑机构组成；摇摆管组件由与多路胶管串接的多路并联的计量泵、虑套、曲管及喷头组成；在双凝固辊的上方丝条行走路径上设有上下安装的由两个去酸辊组成的去酸辊组件；在机器升降架上，装置与丝条数目相同的同步动作的漏斗；其离心缸、电锭系统设置成为每锭多离心缸及与其配套的电锭和控制机构。

[0012] 上述发明可同时生产多根丝，大幅度提高了粘胶长丝的产量，但是该发明由于其纺丝机的每个锭位分别使用一对凝固辊和一对去酸辊，凝固辊安装在纺面，去酸辊安装在捻面，相互背离，辊体的固定方式均为一端固定，安装方向相对纺丝机操作面位置成纵向安装。上述结构带来的问题如下：1、上述结构限制了辊的长度，粘胶长丝在辊上行走的时间短，粘胶长丝成形时间短，如果要提高纺速，必然会导致粘胶长丝反应时间不够而降低产品质量，所以采用传统的半连续纺丝机效率降低；
2、为了提高效率，通常会同时加工多根丝条，但是多根粘胶长丝缠绕在现有的纺丝辊上时又容易绞丝，造成粘胶长丝断裂，影响粘胶长丝的产品质量；
3、另外，所述的纺丝辊的固定方式为一端固定，这样的固定形式为悬臂式，在纺丝辊转动时，处于一种不稳定的状态，容易发生故障；
4、所有纺丝辊都为一端固定，势必需要结构极其复杂的传动机构来带动纺丝辊的转
动，这样也会导致故障率的上升，而且在更换丝线品种，改变转动速度时，需要停车，再进行传动系统中齿轮的更换，这样使得生产效率降低，生产成本增加。

[0013] 国家知识产权局于1998.9.23公开了一件公开号为CN2292097，名称为“粘胶长丝连续纺丝机”的发明专利，该专利涉及一种粘胶长丝连续纺丝机，能连续完成纺丝、水洗、烘干、上油、卷绕等，其纺速可达120m/min，本发明在纺丝机机台前设置粘胶过滤装置，利用纺丝机泵轴带动计量泵运转，其结构简单，清洗维修方便，有效地过滤了粘胶中的杂质；纺丝浴盒中将喷丝头置于摆管端部，保证了喷丝头与玻璃管的同心度，能够避免产生毛丝，操作灵活，工效高；玻璃管出口处采用丝条双转向装置，减小了丝条与导丝轮之间的摩擦力，牵伸比分配合理，成丝质量高。

[0014] 上述由于丝条是即洗即烘，丝条强度低，白度低，丝条粗糙，质量不如半连续纺丝机的产品；为增加丝条抱合上浆，绣花线染色时浆料需去除，增加下游产品生产成本；对原料（粘胶）质量要求高。另外，上述连续纺丝机的纺丝辊依然是相对于工人操作区域纵向设置，所以其安装方式也是一端固定，还是存在第一篇现有技术专利中的问题。

[0015] 国家知识产权局于2008.7.23公开了一件公开号为CN201089811，名称为“粘胶人造丝深浴纺连续纺丝机”，该专利公开了一种粘胶人造丝深浴纺连续纺丝机，解决现有连续纺丝机丝条剩余脂化度高所带来的问题。本发明采用的方案是成型管与纺丝小辊之间设置有酸浴槽，从成型管伸出的丝条落入装有酸液的酸浴槽内浸浴后再行至纺丝小辊。本发明增加深浴纺，加强丝条的反应程度，降低剩余脂化度，保证人丝品质，并适用于绣花线的生产。

[0016] 该工艺属“二次浴”工艺，二次浴酸浓、酸温比一次浴低，故需要增加一套独立酸浴系统，增加酸站投入成本。另外，上述连续纺丝机的纺丝辊依然是相对于工人操作区域纵向设置，所以其安装方式也是一端固定，还是存在第一篇现有技术专利中的问题。

[0017] 国家知识产权局于2005.8.31公开了一件公开号为CN2721660，名称为“适用于粘胶长丝一锭位同时纺三丝的半连续离心纺丝机”的发明专利，本发明公开了一种适用于在半连续离心纺丝机的一个锭位上同时纺出三根丝条的连续离心纺丝机，这种半连续离心纺丝机的每节内能够同时生产出18个丝饼的纺丝机。通过在半连续离心纺丝机的每节安装18个电锭、18个离心缸的部件，能够在不增加设备台数、公用运行成本、占地面积及投资的情况下，节约纺丝机的维修时间，降低单个丝饼的生产成本，提高纺丝机的利用率，且设备维护和操作方便，在系统设备改进后使其生产能力达到原设计能力从原来的每节6个丝饼或12个丝饼达到18个丝饼；同时满足生产质量要求。

[0018] 虽然单机每节的产量由于增加电锭、离心缸装置能够提高产量，但是该纺丝机的纺速任然没有提高，如果提高了纺速，又会因为丝条反应不充分影响最终产品的质量。另外，上述半连续纺丝机的纺丝辊依然是相对于工人操作区域纵向设置，所以其安装方式也是一端固定，还是存在第一篇现有技术专利中的问题。

[0019] 又如申请号为89217293.2，申请日为1989-09-23，名称为“粘胶丝管中成型高速纺丝装置”，其技术方案为：本发明属于粘胶纤维高速纺丝装置,主要由输送管、喷丝头、成型管、浴槽组成。在凝固槽和回液槽间用一细直径的成型管连通,与成型管配套的锥形喷头安装于成型管进口前面的相应位置，成型管出口附近为一导丝器，导丝器与纺丝漏斗之间仅设一个纺丝盘。上述发明采用的管中成型技术应用于半连续离心式纺丝机，虽然上述结构能够将纺速提高到每分钟120米，但是最终成型的丝条由于纺速过快会导致丝条反应时间不足，所以该专利仍然没有解决由于纺速过快而带来的丝条反应不充分的问题。综上所述，现有的工艺控制无法满足纺丝辊横向设置提高纺速后的要求，也无法满足对横向设置的纺丝辊单一控制所带来的品种或规格变化的技术要求。

发明内容

[0020] 本发明旨在提供一种针对特定的纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，达到纺丝机能够在提高纺速的同时，保证丝条反应充分，进而保证质量，提高生产效率、降低成本的目的。

[0021] 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与
供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其特征在于：所述纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度700～1800mm，直径Φ50～500mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为
1圈，纺丝辊上丝距1～120mm，纺丝辊转速为30～1300转/分，凝固反应时间0.1～0.2
秒/根，丝条的牵伸率为10～25%，水洗去酸中的水温为：35～60℃，pH值为：7～8；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在5～30%，生丝条剩余酯化度小于3%。

[0022] 所述粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.1～0.5MPa。

[0023] 所述纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在7.0～13ml，落球粘度28～38 mPas，粘胶甲纤含量8.0～8.2%，粘胶含碱5.8～6.1%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50～55dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml。

[0024] 所述丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度135～145g/L，硫酸钠浓度230～245g/L，硫酸锌浓度11.0～12.5g/L，酸浴温度55～57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长800～1200mm；喷丝头的孔径为0.06～0.09mm，且形状呈“一”字形、扇形或圆形。

[0025] 所述卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为0～90度，电锭的转速为7450～8900转/分，离心缸的转速为7200～8400r/min。

[0026] 本发明所述的丝条卷绕成型后可实现的主要技术指标如下：1、干断裂强度（CN/dtex）：≥1.85
2、湿断裂强度（CN/dtex）：≥0.85
3、干断裂伸长：≥17.0-24.0%
4、干断裂伸长变异系数（CV值）：≤6.00%
5、线密度（纤度）偏差：±2.0%
6、线密度变异系数（CV值）：≤2.00%
7、捻度变异系数（CV值）： ≤13.00%
8、单丝根数偏差：≤1.0%
9、残硫量（Mg/100g纤维）：≤10.0
10、染色均匀度（灰卡）级：≥4
本发明所述的半连续高速纺丝机，包括机架、供胶装置、丝条成型装置、纺丝装置和卷绕装置，其特征在于：所述纺丝装置中纺丝辊相对于纺面的操作面横向设置。

[0027] 所述的纺面的操作面是位于纺面区域内的水平工作面；所述相对于纺面的操作面横向设置是指当纺丝工人正对卷绕装置时，纺丝辊相对于纺丝工人为横向安装。

[0028] 所述纺丝辊包括实现牵伸、凝固和/或去酸功能的辊。

[0029] 所述每根纺丝辊的两端分别固定在机架两侧的上方，与驱动装置连接转动。 [0030] 所述每根纺丝辊分别与驱动装置连接，可实现独立且实时调速转动。

[0031] 所述的纺丝装置中至少包括一根辅助辊。

[0032] 所述的辅助辊与纺丝辊平行。

[0033] 本发明的优点在于：1、本发明的纺丝辊相对于纺面的操作面横向设置，横向设置后的纺丝辊两端固定，所以能够在半连续纺丝机（包括半连续离心纺丝机）的基础上实现纺速的提高，并且保证纺丝辊能稳定的转动，不会发生晃动，避免了纺丝时丝条由于纺丝辊晃动而产生相互缠绕、断丝等问题。同时由于纺丝辊横向设置后即使提高纺速也能够保证丝条反应充分，丝条不会产生毛刺等问题，也保证了丝条在纺丝过程中的均匀性，在保证纺丝质量和提高纺速的前提下，生产效率得到提高。本发明由于纺丝辊相对于纺面的操作面横向设置，所以纺丝辊的结构以及其传动结构得到简化，方便了工人对纺丝辊的操作，使得半连续纺丝机的工艺参数，如：多个纺丝辊的转速等更容易控制。本发明未改变纺丝机的结构，而是在现有的R535半连续纺丝机上直接进行改造，制造成本低，从而为设备的升级换代提供了方便。

[0034] 2、本发明的半连续高速纺丝机的纺丝辊横向设置，便于对每个纺丝辊独立控制，更方便对于每个纺丝辊单独提速。

[0035] 3、本发明的半连续高速纺丝机的纺丝辊横向设置，便于实时快速调整所生产丝条的规格，如将生产40D的丝条更换为生产60D、120D、150D、200D等，也便于实时快速调整所生产的丝条品种，如复合丝、异形丝、扁平丝等。提速或者变换品种时，不需要停机更换传动齿轮。

[0036] 3、本发明通过对粘胶计量与供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕各工序的顺序控制和参数控制，尤其是在确保纺丝辊转速为30～1300转/分，纺丝辊长度700～1800mm，直径Φ50～500mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距1～120mm，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为10～25%的参数条件控制下，可实现丝条的单根独立行走，简化操作，对于减少并丝、毛刺、断丝等，具有特别良好的技术效果，并可实现纺速达到120～170米/分钟，对于本领域的技术人员来说，该效果优于纵向设置的纺丝辊，是非显而易见的。本发明提供的纺丝工艺除可确保纺丝机能达到高纺速外，更突出的是还保证了产品品质，且工人操作更为简便，设备维护更容易，检修费用低，这使得在有效提高生产效率的同时，产品成本大大降低。具体体现在以下各工序步骤中：
1）在粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压控制在0.1～0.5MPa，充分保证了供胶的
均匀性及纺丝速度。

[0037] 2）在纺前过滤工序中，将粘胶熟成度NH4Cl值控制在7.0～13ml，落球粘度28～38 mPas，粘胶甲纤含量8.0～8.2%，粘胶含碱5.8～6.1%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50～55dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml，在粘胶熟成度低、胶老的条件下，确保了丝条强度的提高。

[0038] 3）在丝条成型工序中，采用与粘胶熟成度相匹配的酸浴工艺，即酸浴采用高酸低盐、高酸温，具体指标：酸浴的组成为：硫酸浓度135～145g/L，硫酸钠浓度230～245g/L，硫酸锌浓度11.0～12.5g/L，酸浴温度55～57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力，成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长800～1200mm，喷丝头的孔径为0.06～0.09mm，可确保在实现剧烈酸浴反应的同时，加快丝条反应速度。

[0039] 4）在纺丝工序的凝固、牵伸及去酸过程中，由于丝条在纺丝辊上的行程加长，因而去酸更彻底，丝条的均匀性好，毛丝少，不易断丝，可确保后续的染色工艺。

[0040] 5）在管中成型中，采用内径Φ5±0.1mm，长800～1200mm的成型管，可有效避免单丝漂移现象，确保每束丝条单丝根数的均匀性，利于纺速的提高。

[0041] 6）在所述卷绕工序中，电锭的转速控制在7450～8900转/分，离心缸的转速控制在7200～8400r/min，丝饼成型好，充分保证了后续丝饼染色的均匀性。

[0042] 7）在本发明的整个工艺中，由于各工序步骤的相互作用，以及纺丝辊的转速、粘胶的参数性能、酸浴的温度、水洗的温度、纺丝辊丝圈数、纺丝辊上丝距、成型管内径及长度的确定，使得在高纺速下不但具有更加好的操作性，且丝饼质量好，后续染色效果佳。 [0043] 显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以作出其它多种形式的修改、替换或变更。

[0044]附图说明

[0045] 图1 现有半连续离心纺丝机的侧视图。

[0046] 图2现有半连续离心纺丝机的主视图。

[0047] 图3现有半连续离心纺丝机纺面的俯视图。

[0048] 图4 现有连续离心纺丝机的侧视图。

[0049] 图5现有连续离心纺丝机的主视图。

[0050] 图6现有连续离心纺丝机纺面的俯视图。

[0051] 图7 本发明半连续离心纺丝机的侧视的结构示意图。

[0052] 图8 本发明半连续离心纺丝机的主视的结构示意图。

[0053] 图9本发明半连续离心纺丝机纺面的结构示意图。

[0054] 图10 本发明的工艺流程示意图附图中：机架1、供胶装置2、丝条成型装置3、纺丝装置4，卷绕装置5，丝条8，纺面101，操作面102，纺丝辊40，水洗装置42，排风装置52。

[0055] 以下通过实施例的形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式

[0056] 实施例1一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与
供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其中，纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度1530mm，直径Φ100mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距20～
50mm，纺丝辊转速500转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为10%；水洗去酸中的水温为：35～40℃，pH值为：7；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在5～10%，生丝条剩余酯化度小于3%。

[0057] 在粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.1MPa；在纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在7.0ml，落球粘度30 mPas，粘胶甲纤含量8.0%，粘胶含碱6.0%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
在丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度135g/L，硫酸钠浓度230g/L，硫酸锌浓度
12.0g/L，酸浴温度55℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长800mm；喷丝头的孔径为0.06mm，且形状呈扇形；
在卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为15度，电锭的转速为8000转/分，离心缸的转速为7800r/min。

[0058] 同样的上述工艺可对不同规格（如40D、60D、120D、150D、200D等）、不同品种的丝条（如有光丝，无光丝，含棉、竹、麻等的复合丝，异形丝、扁平丝等）进行处置。

[0059] 实施例2一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与
供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其中，纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度700mm，直径Φ500mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距1～
5mm，纺丝辊转速30转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为25%；水洗去酸中的水温为40～50℃，pH值为：7.5；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在10～20%，生丝条剩余酯化度小于3%。

[0060] 在粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.3MPa；在纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在13.0ml，落球粘度35mPas，粘胶甲纤含量8.1%，粘胶含碱6.1%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力55dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
在丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度140g/L，硫酸钠浓度240g/L，硫酸锌浓度
11.0g/L，酸浴温度57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长1000mm；所喷丝头的孔径为0.08mm，且形状呈圆形。

[0061] 在卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为30度，电锭的转速为7450转/分，离心缸的转速为7200r/min。 [0062] 同样的上述工艺可对不同规格（如40D、60D、120D、150D、200D等）、不同品种的丝条（如有光丝，无光丝，含棉、竹、麻等的复合丝，异形丝、扁平丝等）进行处置。

[0063] 实施例3一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与
供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其中，纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度1800mm，直径Φ50mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距100～
120mm，纺丝辊转速1300转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为15%；水洗去酸中的水温为50～60℃，pH值为：8；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在20～30%，生丝条剩余酯化度小于3%。

[0064] 在粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.5MPa；在纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在10.0ml，落球粘度38mPas，粘胶甲纤含量8.2%，粘胶含碱5.8%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力53dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
在丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度145g/L，硫酸钠浓度245g/L，硫酸锌浓度
12.5g/L，酸浴温度56℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长1200mm；喷丝头的孔径为0.09mm，且形状呈“一”字形；
在卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为45度，电锭的转速为8900转/分；离心缸的转速为8400r/min。

[0065] 同样的上述工艺可对不同规格（如40D、60D、120D、150D、200D等）、不同品种的丝条（如有光丝，无光丝，含棉、竹、麻等的复合丝，异形丝、扁平丝等）进行处置。实施例4
一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，其工序包括粘胶计量与
供胶、纺前过滤、丝条成型、纺丝及卷绕，其中，纺丝工序包括对丝条的凝固、牵伸及去酸，纺丝辊长度1000mm，直径Φ300mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距10～
20mm，纺丝辊转速100转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为20%；水洗去酸中的水温为45～55℃，pH值为：7.3；
所述经凝固、去酸、水洗后的丝条，其含酸量在25～35%，生丝条剩余酯化度小于3%。

[0066] 在粘胶计量与供胶工序中，粘胶管的表压为0.4MPa；在纺前过滤工序中，粘胶熟成度NH4Cl值控制在8.0ml，落球粘度28mPas，粘胶甲纤含
量8.2%，粘胶含碱5.9%，500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力52dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml；
在丝条成型工序中，酸浴的组成为：硫酸浓度138g/L，硫酸钠浓度241g/L，硫酸锌浓度
11.5g/L，酸浴温度57℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长900mm；喷丝头的孔径为0.07mm，且形状呈圆形；
在卷绕工序中，丝条经支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，丝条与支架的角度为60度，电锭的转速为7800转/分；离心缸的转速为7600r/min。

[0067] 同样的上述工艺可对不同规格（如40D、60D、120D、150D、200D等）、不同品种的丝条（如有光丝，无光丝，含棉、竹、麻等的复合丝，异形丝、扁平丝等）进行处置。

[0068] 上述实施例1-4所述丝条成型后的主要技术指标见下表：实施例5 （与实施例1-4基本相同）
一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在纺前过滤工序中，粘
胶熟成度NH4Cl值控制在7.0ml，落球粘度29mPas，粘胶甲纤含量8.0%，粘胶含碱5.8%，
500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml。

[0069] 实施例6（与实施例1-4基本相同）一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在纺前过滤工序中，粘
胶熟成度NH4Cl值控制在9.0ml，落球粘度33mPas，粘胶甲纤含量8.1%，粘胶含碱5.9%，
500ml粘胶气泡≤25个，粘胶表面张力50dyne/cm，10µm以下粘胶粒子≤100个/ml。

[0070] 实施例7（与实施例1-4基本相同）一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在丝条成型工序中，酸
浴的组成为：硫酸浓度137g/L，硫酸钠浓度235g/L，硫酸锌浓度11.8g/L，酸浴温度56.5℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长950mm；喷丝头的孔径为0.06mm，且形状呈扇形。

[0071] 实施例8（与实施例1-4基本相同）一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在丝条成型工序中，酸
浴的组成为：硫酸浓度142g/L，硫酸钠浓度240g/L，硫酸锌浓度12.3g/L，酸浴温度56.5℃，酸浴表面张力小于粘胶表面张力；成型管内径Φ5±0.1mm，成型管长1050mm。

[0072] 实施例9（与实施例1-4基本相同）一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在纺丝工序中，纺丝
辊长度1550mm，直径Φ138mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈，纺丝辊上丝距70～
80mm，纺丝辊转速700转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为20%；水洗去酸中的水温为38～43℃，pH值为：7.7。

[0073] 实施例10（与实施例1-4基本相同）一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在纺丝工序中，纺丝辊
长度1535mm，直径Φ200mm，每根丝条在纺丝辊上的丝圈数为1圈；纺丝辊上丝距50～
60mm，纺丝辊转速300转/分，凝固反应时间0.1～0.2秒/根，丝条的牵伸率为23%；水洗去酸中的水温为40～46℃，pH值为：7.8。

[0074] 实施例11（与实施例1-4基本相同）一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在卷绕工序中，丝条经
支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，所述丝条与支架的角度为0度；电锭的转速为7450转/分；离心缸的转速为7200r/min。
实施例12（与实施例1-4基本相同）
一种适用于纺丝辊横向设置的半连续高速纺丝机的纺丝工艺，在卷绕工序中，丝条经
支架导入漏斗中，并在通过电锭控制的离心缸中卷绕成丝饼，所述丝条与支架的角度为？
90度；电锭的转速为8500转/分；离心缸的转速为8000r/min。
实施例13
半连续高速纺丝机包括机架1、供胶装置2、丝条成型装置3、纺丝装置4和卷绕装置5，所述纺丝装置4中纺丝辊40相对于纺面101的操作面102横向设置，丝条8缠绕在纺丝辊
40上。所述的纺面101的操作面102是位于纺面区域内的水平工作面；所述相对于纺面101的操作面102横向设置是指当纺丝工人正对卷绕装置5时，纺丝辊40相对于纺丝工人为横向安装。
实施例14
半连续高速纺丝机包括机架1、供胶装置2、丝条成型装置3、纺丝装置4和卷绕装置5，所述纺丝装置4中纺丝辊40相对于纺面101的操作面102横向设置，丝条8缠绕在纺丝辊
40上。所述的纺面101的操作面102是位于纺面区域内的水平工作面；所述相对于纺面101的操作面102横向设置是指当纺丝工人正对卷绕装置5时，纺丝辊40相对于纺丝工人为横向安装。纺丝辊40包括实现牵伸、凝固和/或去酸功能的辊。每根纺丝辊40的两端分别固定在机架1两侧的上方，与驱动装置连接转动。每根纺丝辊40分别与驱动装置连接，可实现独立且实时调速转动。纺丝装置4中至少包括一根辅助辊401。辅助辊401与纺丝辊
40平行。纺丝装置4还包括水洗装置42，卷绕装置5包括排风装置52。

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