卧式填塞箱式卷曲机工作原理与影响卷曲数的主要因素分析.docx

TECHNOLOGY 技术追踪 卧式填塞箱式卷曲机工作原理与影响卷曲数的主要因素分析邯郸宏大化纤机械有限公司研究所 杨楠 / 文 88关键词：卷曲机 卷曲数 丝层厚度 主压 背压 卷曲辊直径 温度 张力在化纤后处理阶段，为使化学纤维能够得到到想要达到的卷曲质量，特别是关键性指标卷曲 与天然纤维类似的抱合力，以利于在纺织上的应数，有的产品要高的卷曲数但是卷曲出来的纤维 用，需要对其进行卷曲处理。按照工艺方法，卷卷曲数很少。而有的却是恰恰相反。还有的生产 曲一般分为热水浴卷曲 ( 如维纶、粘胶 ) 和机械卷线卷曲数忽高忽低。从邯郸宏大化纤机械有限公 曲 ( 如涤纶、腈纶 )，本文主要讨论的是机械卷曲。 司设计、售后的大量反馈来看，卷曲数出现问题 机械卷曲的基本原理是 ：达到玻璃化温度、 往往只有极少的情况是卷曲设备自身的设计、加厚度均匀、宽度合适、张力稳定的丝束，在一对工问题，其余的大都是选型、调整不当造成的。 上下卷曲辊的握持下被送入一个密闭的卷曲箱体应当清楚的是，调整不仅只限于卷曲设备本身， 内，在这个过程中纤维被轴向挤压，丝束弯曲形前道工序所输送的纤维丝束的质量对于卷曲设备 成一定密度的卷曲波（一次卷曲），然后经卷曲箱的正常工作也是非常重要的。 二次卷曲定型后获得所需物理特性。实现上述过那么卷曲数是什么概念呢？国标 GB/T3291.1 程的设备是卷曲机。卷曲机是化纤后处理生产线中 定 义 为 ：化 学 纤 维 单 位 长 度 内 的 卷 曲 个 数， 上的关键性设备，最常见到的是卧式填塞箱式卷就 是 卷 曲 频 数。 在 日 常 工 作 中， 一 般 以 每 英 寸 曲机。它的关键结构由一对刚性卷曲辊以及由顶(25.4mm) 纤维内的弯曲个数做为卷曲数。就是说 板和底板 ( 一般称为上刀、下刀 )、左右侧板组成从纤维的一个卷曲峰到相邻的一个卷曲峰为一个 的卷曲箱构成 ( 见图 1)。完整的卷曲波。卷曲波的形成，或者说是一次卷曲的形成，是发生在上下卷曲辊握持点与上下刀 尖的三角区以内的，通常把它叫做“一次卷曲三 角区”，丝束一旦脱离这个区域，其卷曲数就不会 改变了。图 2 是实际的卷曲照片，可以看到一次卷曲 的区域非常小，卷曲箱里明显的大波浪是二次卷曲。图1 卷曲箱结构1.上刀 2.下刀 3.侧板 4.顶板 5.摩擦板在化纤生产企业，一个工艺人员总是能够根 据所生产的纤维的特性来选择、调整卷曲设备， 使产品的质量得到保证。但是，同样存在不少的图2 实际卷曲效果图企业，老是抱怨所购买的卷曲设备不好用，得不那么，影响卷曲效果的因素到底有哪些呢？技术追踪 TECHNOLOGY卷曲数是化纤短纤维重要的质量指标之一，如何获得预期的卷曲数，是每个化纤生产企业都关心的问题。本文列举了影响卷曲数指标的各种因素，并讨论它 们之间的内在联系 , 并得出了通过减小丝束层厚度、增加主压背压、减小卷曲辊 直径、提高丝束温度等方法可以提高卷曲数的结论。1. 单丝面积 ：一 般 说 来， 丝 束 厚 度、 卷 曲 压 力、 卷 曲 辊 直 径、丝束温度是影响卷曲效果的几个关键因素。 首先，设定几个参数以便于定量的计算 ：1. 纤维线密度 ：纤维单位长度的质量，一般 使 用 分 特 (dtex) 表 示， 其 定 义 是 10000 米 重 1 克 为 1 分特。可以表示为 ：一般来说，丝束截面是圆形的，考虑到整束纤维即使是在被挤压的状态下仍然会有空隙，所 以可以使用简便算法计算出“包含空隙面积”的 整条纤维束的截面积之和。（GB/T3291.1）2. 由得出下式 ：2. L ：卷曲辊宽度（mm）；3. L ：一个完整卷曲波的纤维长度（mm）；4. N ：卷曲数 ；5. D1 ：单丝纤度（dtex）；6. D2: 丝束总纤度 (dtex) ；7. ρ ；纤维密度（g/cm ）；8. r ：单丝半径（mm）；9. d ：单丝直径（mm）；10. h ：卷曲丝层厚度（mm）；11. n ：纺丝总孔数 ；12. B ：卷曲箱高度（mm）；13. P ：卷曲箱内的压强（背压，kg/cm2）；14. F ：卷曲推挤力 (kg)。在讨论丝层厚度与卷曲数的相互关系之前， 先来定量的计算一下生产线进入卷曲机的丝束层 厚度。由此，可以得到单根纤维的直径。3. 计算总面积。假设这 576000 根纤维一根一 根的上下、左右排列成一个正方形，那么每个边 的根数就是 ：根 其边长是单根纤维的直径乘以根数 ： 即为 ：0.011x759=8.349mm 总截面积为 ：4. 基于上述测算便可计算出丝束在卷曲辊上的厚度 ：取卷曲辊宽度 L=120mm，则一. 卷曲丝束层的厚度计算设定 ：单丝纤度 D1=1.33 dtex 纤维密度 ρ=1.37 g/cm 纺丝总孔数