熔体纺丝设备是一种用于将聚合物熔体纺成纤维的机械装置,它适用于能够加热到熔融状态而不会发生显着分解的聚合物。
熔体纺丝设备的结构主要包括以下几个部分:
1. 料斗和螺杆挤压机:高聚物切片从料斗进入螺杆挤压机,在这里被熔融并由螺杆推进,通过导管送入纺丝箱体。
2. 纺丝泵和喷丝头(板):熔体在纺丝箱体中由纺丝泵计量输送至喷丝头(板)。喷丝头(板)的作用是将熔体进行过滤,并均匀分配到每个喷丝孔中,形成均匀的细流。
3. 冷却系统:熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气或水浴冷却固化成纤维。冷风是经过高效过滤器、调节阀、导流装置后均匀地吹向细流的。
4. 上油装置:初生纤维经过上油处理以增加其柔韧性和抗静电性。
5. 卷绕机构:将上油后的纤维卷绕在筒管上,完成纤维的收集和包装。
此外,熔体纺丝过程中,纤维的晶态结构、结晶度、结晶形态和结晶取向等都会对纤维的物理性能产生影响。
熔体纺丝设备的原理是将聚合物加热至熔融状态,通过喷丝孔挤出形成细流,然后拉伸并冷却固化成纤维。熔体纺丝的过程可以细分为以下几个关键步骤:
1. 制备纺丝熔体:首先将成纤聚合物如涤纶、丙纶、锦纶等加热至熔融状态,形成稳定的熔体。
2. 熔体挤压出喷丝板:熔体通过计量泵稳定流入纺丝箱,在多孔喷丝板中被过滤并挤出,形成熔体细流。
3. 细流拉伸和冷却:挤出的熔体细流在空气中被拉长变细,并通过调温风箱中的冷风快速冷凝固化成纤维。
4. 上油和卷绕:固态的丝条经过上油处理以增加其柔韧性和抗静电性,然后被卷绕成一定形状的卷状或均匀落入盛丝桶中,完成整个纺丝过程。