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冷却吹风:常规长丝生产和超细旦长丝的优选方案

【摘要】:熔体从喷丝板上的微孔中喷射成细流后逐渐冷却成型。侧吹风冷却装置主要用于常规长丝生产,市场用量较大,外环吹风装置可用于超细旦长丝的生产。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。侧吹风的弊端为冷却风往往不够均匀,尤其是单纤维根数较多时,位于侧吹风迎风侧和背风侧的冷却条件差异较大。

熔体从喷丝板上的微孔中喷射成细流后逐渐冷却成型。

(一)冷却固化过程

冷却固化过程是一个在受力状态下的传热过程。如图6-13 所示,沿着纺程坐标,丝条的固化过程可分三个区域:流动形变区、凝固形变区和固态移动区。凝固形变区结束处是凝固点,随后就以等速移动了。

图6-13 冷却固化过程示意图

(二)冷却吹风装置

目前,市场上冷却吹风装置主要有侧吹风冷却装置和环吹风冷却装置,环吹风冷却装置又可分为内环吹风和外环吹风。侧吹风冷却装置主要用于常规长丝生产,市场用量较大,外环吹风装置可用于超细旦长丝的生产。对于短纤维生产内外环吹风都可以用,早期短纤生产采用外环吹技术纺丝位距大,采用中心环吹的优点是可以在比较小的纺丝位距下,保证丝束冷却效果,以此来提高纺丝部位熔体接受能力,投资较小,可行性较大。

侧吹风装置如图6-14 所示。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。

丝室内冷风经过整流装置来控制流动状态( 例如保证不产生涡流和符合风速的分布规律等) ,整流装置采用多孔板、钢丝网、蜂窝板或泡沫塑料等材料,还可以用不同厚度或几种材料的组合来调节整流器的阻力分布。侧吹风的弊端为冷却风往往不够均匀,尤其是单纤维根数较多时,位于侧吹风迎风侧和背风侧的冷却条件差异较大。所以近几年来环吹风用量越来越大。环吹风装置如图6-15、图6-16 所示。

图6-14 长丝纺丝的吹风装置示意图

图6-15 内环吹风结构示意图

1—喷丝板 2—多孔圆筒

图6-16 外环吹风结构示意图

环形吹风可克服凝固的丝条偏离垂直位置产生的弯曲,甚至互相碰撞黏结、并丝等缺点。内环吹风是由径向吹风装置来实现的,该装置是在圆形喷丝板中间的无孔区,自下方插入一个圆筒,圆筒壁由多孔材料制成( 多孔青铜或多孔不锈钢) ,吹入空气能使所有的丝条均匀冷却。外环吹风的冷风由丝束外侧周向均匀地环状排布的丝束中心,出面风与丝束距离很近,极好地利用了能量。同时由于冷风不需要过多根纤维,空气升温较小,各丝束冷却条件相近。