|
前言 随着我国纺织工业的不断进步，以前小容量的涤纶纺丝设备已经远远不能满足现代高速纺织机械的发展。就化纤机械产品而言，需要从单一的数量型转向高新技术型，从化纤的单一品种转向相对的精细加工，从传统机械技术转向高新电子信息控制技术，不能再走产品趋同、技术向下的路了。这是化纤机械必须适应的转折，转折的目的是服务于化纤产品的发展。 科学在发展，技术在进步，化纤机械产品发展的具体任务，首先是立足于现实，提高传统化纤机械产品的质量，提高技术水平，提高产品的可靠性，赢得用户的信誉。在此基础上，跟踪新的纤维领域，为发展民用舒适型纤维生产，为发展产业用纤维生产，为发展军用、警用纤维生产提供技术装备。需要研制、开发和生产年产60万吨及以上的新型PTA成套装置。连续研制新一代、大容量、连续化、高速度、自动化的涤纶长丝、短丝纺丝和后处理设备，以及成套设备的信息控制技术。 paper51.com 牵伸机目前纺织原料已向混纤、混色、异截面、异收缩等多种复合加工方向发展，为了适应这一要求，提高牵伸机的产品开发能力，增加双喂入、双牵伸单丝卷绕功能，以满足不同规格、不同原料的丝复合牵伸加工；增加上油装置，满足不同品种的需求；增加卷装重量，使卷重达9㎏～10㎏,以进一步减少停车生产（接头）时间，满足后选用户需求。 内容来自www.paper51.com “十一五”重点化纤机械产品发展方向和关键技术有：重点开发200～250吨/日涤纶短纤维生产线；研制年产60万吨PTA成套国产化技术与设备。完善国产长丝复合纺丝机，开发短丝复合纺丝设备。开发涤纶0.3dpf超细纤维纺丝设备。开发可纺制涤纶高强和高模低缩纤维的成套设备。研发年产6万吨粘胶短纤维生产线。腈纶纤维、芳纶1414要进一步提升，研究开发碳纤维、导电纤维、光导纤维、超大分子量的聚乙烯纤维、中空膜纤维等高新技术纤维与设备。 copyright paper51.com
1 概述 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
1.1 拉伸的目的和作用 内容来自www.paper51.com
拉伸是涤纶纤维制造过程中必不可少的重要工序，常被称为涤纶纤维成形的第二阶段，或称为二次成形。它不仅是使纤维的物理和机械性能提高的必要手段，而且是检验其以前各道工序进行得好坏的关口。在拉伸过程中，大分子或聚集态结构单元发生舒展并沿纤维轴取向排列。在取向的同时[1]，通常伴着相态的变化，以及其它机构特征的变化。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 由于拉伸过程中纤维内的大分子沿纤维轴取向，形成并增加了氢键、偶极键、以及其它类型的分子间力，纤维承受外加张力的分子链数目增加了，从而使纤维的断裂强度显著提高，延伸度下降，耐摩性和对各种不同类型形变的疲劳强度亦明显提高。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1.2 牵伸机组原理 copyright paper51.com 丝束牵伸的主要目的是提高分子链的取向度，使之具有一定的强力和伸长。牵伸是在两道牵伸机构之间产生的。前后两道牵伸机构之间的丝束，因牵伸辊表面速度的差异而被拉伸。两道牵伸机构的拉伸辊表面速度之比称为拉伸倍数。实际上丝束在牵伸辊表面存在打滑现象，实际牵伸倍数将比它的理论值低。因丝束的总旦数很大，可达100～200万旦，甚至更高，所需的牵伸力也很大，帮牵伸机构必须做得十分结实。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 牵伸机的主要作用是在一定的条件下在丝束轴向施以外力，把丝束中的单纤维拉细，提高取向度，使单纤维由低强、高伸的塑性状态变为高强、低伸的弹性状态。拉伸是利用各道牵伸机的滚筒表面的线速度的增加来实现的，因此，理论拉伸倍数可由各道牵伸机滚筒表面的线速度之比求得：第一级拉伸倍数[2]为=/；第二级拉伸倍数为=/；总拉伸倍数为== /；式中、、分别表示第一、二、三道牵伸机滚筒表面的线速度（m/min）。一般情况下，机器的总拉伸倍数为3～6，第一级拉伸倍数约为总拉伸倍数的80%～90%[3]，第二级拉伸倍数仅占10%～20%。 内容来自www.paper51.com
根据热牵伸的要求，在第一道牵伸机和第二道牵伸机之间设置水浴牵伸槽，而在第二和第三牵伸机之间装有蒸气加热器。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 紧张热定型机的目的是在于消除丝束在拉伸之后的内应力，降低热收缩率。紧张热定型机各辊筒的表面线速度，如果比第三道牵伸机辊筒的表面线速度低纤维将产生回缩，回缩比=1-/=(-)/ 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 式中：----紧张热定型机各辊筒的表面线速度。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 设计时按理论拉伸倍数计算，而在实际生产中，由于存在打滑现象，实际拉伸倍数略低于理论值。七辊牵伸机的打滑系数约为3%。 paper51.com 拉伸倍数应能作微量的调节，所以在牵伸机组的传动系统中，往往没有齿链式无级变速器或齿轮式变速箱。如果联合机生产的纤维品种调换不多，也可以采用调换变换齿轮来改变拉伸倍数。 copyright paper51.com 联合机的运转速度由第三道牵伸机辊筒表面线速度代表，而联合机的加工能力是指成品纤维的总旦数。 paper51.com 一台牵伸机通常由五个、六个、七个或九个牵伸辊组成一组。它们的直径相同、转速相同，它们与另一台的牵伸机的一组牵伸辊速度不同，靠这个速度差，牵伸机完成拉伸。因此提高牵伸辊对丝束的握持力，防止打滑保证拉伸倍数的稳定[4]。 http://www.paper51.com 增加握持力的途径是： 内容来自www.paper51.com （1）丝束进料牵伸机以前具有一定的予张力； http://www.paper51.com （2）增加丝束在辊筒上的包角或增加辊筒与丝束间的摩擦阻力，但是过多地增加包角，也会增加丝束缠辊的机会，对操作不利； copyright paper51.com （3）增加辊筒数目，目前大多采用七辊和九辊，五辊和六辊牵伸机已很少制造； copyright paper51.com （4）在牵伸辊的上方或下方增加压辊，防止丝束打滑，提高牵伸能力。 copyright paper51.com 七辊牵伸机构的第一和第七个牵伸辊筒的下部，常设有压辊。压辊表面包有橡胶，以增加摩擦系数，更有效地握持丝束。压辊可用气缸加压或油缸加压的优点是机构简单操作方便且不会污染环境。一般用两个气缸加压，也可用一个气缸通过连杆机构来加压。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
压辊设计压辊表面应耐磨，且不与丝束上的油剂发生作用。压辊有两种型式：自紧式压辊有两种加压方式，一种是靠压辊的自重对丝束进行加压，压辊对丝束的压力随着丝束张力的变化而变化。另一种除压辊的自重外，又用汽缸对丝束的握持可靠，丝束与压辊之间不容易打滑。加载式压辊是根据压辊与牵伸辊的相对位置不同，可分为上压辊和下压辊。前者多用于牵伸辊长度较短的小型拉伸机构，采用单气缸加压，总压力为气缸和压辊自重之和。下压辊则用于大型牵伸机构中，此时；总压力为气缸压力与压辊重量之差，气缸的加压作用可部分抵消牵伸辊悬臂端的形变。 paper51.com
|