熔融纺丝及纤维性能测试（1)大型工艺实验讲义编者龚静华东华大学材料学院2000年12月
熔融纺丝及纤维性能 测试（1） 大型工艺实验讲义 编者 龚静华 东华大学材料学院 2000 年 12 月
一、实验目的1、熔融纺丝工艺实验是一个全面、系统的工程训练，学生通过亲自动手操作，提高实际动手能力和解决问题的能力。2、熟悉、了解熔融纺丝整个工艺流程3、熟悉、了解熔融纺丝设备。4、能根据纤维成品要求，确定和控制纺丝工艺。5、进一步掌握化学纤维测试技术。6、进一步加深理解化学纤维成型工艺理论。二、工艺流程筛料切片干燥熔融挤出吹风、甬上油、卷平衡拉伸三、主要设备1、切片干燥设备目前切片干燥设备主要有真空转鼓干燥、组合式干燥等。实验室干燥设备主要是真空烘箱。1.1真空转鼓干燥真空转鼓干燥机主要有转鼓部分、抽真空系统和加热系统三部分组成，见图1。真空转鼓干燥机干燥质量高，可在较低温度下干燥切片，适合易氧化或热敏性的高聚物。但由于干燥时间长、生产能力低、不能连续生产等，所以适用于小批量、多品种及一些特种纤维的生产
一、实验目的 1、 熔融纺丝工艺实验是一个全面、系统的工程训练，学生通过亲 自动手操作，提高实际动手能力和解决问题的能力。 2、 熟悉、了解熔融纺丝整个工艺流程 3、 熟悉、了解熔融纺丝设备。 4、 能根据纤维成品要求，确定和控制纺丝工艺。 5、 进一步掌握化学纤维测试技术。 6、 进一步加深理解化学纤维成型工艺理论。 二、工艺流程 三、主要设备 1、切片干燥设备 目前切片干燥设备主要有真空转鼓干燥、组合式干燥等。实验室干燥设 备主要是真空烘箱。 1. 1 真空转鼓干燥 真空转鼓干燥机主要有转鼓部分、抽真空系统和加热系统三部分组成， 见图 1。 真空转鼓干燥机干燥质量高，可在较低温度下干燥切片，适合易氧化或 热敏性的高聚物。但由于干燥时间长、生产能力低、不能连续生产等，所以 适用于小批量、多品种及一些特种纤维的生产。 筛料 切片干燥 熔融挤出 吹风、甬 道 上油、卷 绕 平衡 拉伸
图1真空转鼓干燥机1一进、出料口2一人孔3一抽真空管4一热载体入管5一热载体回流管6一转鼓夹套7一电动机8一减速机9一齿轮1.2组合式干燥设备这种于燥设备主要有预结晶器、充填干燥器和热风循环系统三部分组成。切片首先经过预结晶器除去大部分水分（主要是表面吸附水），并具有一定的预结晶度，软化点提高，使切片在高温下不再发生粘连，然后进入充填干燥器，在干燥器内保证足够的停留时间充分去除切片水分。由于组合式干燥机较好运用了切片干燥原理，因而具有连续干燥、效率高干燥质量好且稳定等特点。图2是KF公司切片干燥机流程。2、纺丝机一般纺丝机由螺杆挤出机、箱体、计量泵、纺丝组件、纺丝吹风窗、甬道和卷绕间等组成，并配有仪表柜、变频柜和电气设备。2。1杆挤出机由螺杆、套筒、冷却夹套、电加热夹套、电动机、减速箱以及控制仪表和测量仪表等组成
1 1 图 1 真空转鼓干燥机 1－进、出料口 2－人孔 3－抽真空管 4－热载体入管 5－热载体回流管 6－转鼓夹套 7－电动机 8－减速机 9－齿轮 1. 2 组合式干燥设备 这种干燥设备主要有预结晶器、充填干燥器和热风循环系统三部分组 成。切片首先经过预结晶器除去大部分水分（主要是表面吸附水），并具有 一定的预结晶度，软化点提高，使切片在高温下不再发生粘连，然后进入充 填干燥器，在干燥器内保证足够的停留时间充分去除切片水分。由于组合式 干燥机较好运用了切片干燥原理，因而具有连续干燥、效率高干燥质量好且 稳定等特点。图 2 是 KF 公司切片干燥机流程。 2、纺丝机 一般纺丝机由螺杆挤出机、箱体、计量泵、纺丝组件、纺丝吹风窗、甬 道和卷绕间等组成，并配有仪表柜、变频柜和电气设备。 2．1 杆挤出机 由螺杆、套筒、冷却夹套、电加热夹套、电动机、减速箱 以及控制仪表和测量仪表等组成
结晶段干燥段送至纺丝图2KF公司切片干燥流程1一过滤器2一空气冷却器3一气水分离器4一除湿器5一热交换器6-干燥风机7一电加热器8一充填干燥塔9一回风风机10一旋风分离器11一湿切片料仓12一加热器干切片进料段压缩段计量段熔体区熔化区固体区熔体至箱体图3螺杆挤出机结构示意图1-螺杆2-套筒3-法兰4一加热套5-电热棒6一冷却水管7一进料口8一密封部分9一传动和减速机构22
2 2 图 2 KF 公司切片干燥流程 1－过滤器 2－空气冷却器 3－气水分离器 4－除湿器 5－热交换器 6－干燥风机 7－电加热器 8－充填干燥塔 9－回风风机 10－旋风分离器 11－湿切片料仓 12－加热器 图 3 螺杆挤出机结构示意图 1－螺杆 2－套筒 3－法兰 4－加热套 5－电热棒 6－冷却水管 7－进料口 8－密封部分 9－传动和减速机构
在螺杆挤出过程中，螺杆完成三项基本操作：切片的供给、熔融加压和计量挤出熔体。螺杆相对应的部分为进料段、压缩段和计量段（见图3）。一般螺杆挤出机的转速在20一60r/min。螺杆传动电机为直流调速电机或交流变频电机，刚启动或停车前用手动调速，运转正常时自动调速，通过转速的自动调节，可以保持螺杆恒定的出口压力。2.2箱体纺丝箱体的作用是保持由挤压机送至的熔体经各部件到每个纺丝位都有相同的温度和压力降，保证熔体均匀地分配到每个纺丝部位上。纺丝相同有长方形和正方形两种。熔体分配管、计量泵和纺丝组件均安装在箱体内。计量泵有上装式和侧装式两种，纺丝组件也有上装和下装两种方式。纺丝箱体箱体内的热载体是联苯一联苯醚的混合物（简称联苯）。福AD焊缝焊缝(a)焊缝P焊缝(b)
3 3 在螺杆挤出过程中，螺杆完成三项基本操作：切片的供给、熔融加压 和计量挤出熔体。螺杆相对应的部分为进料段、压缩段和计量段（见图 3）。 一般螺杆挤出机的转速在 20－60r/min。螺杆传动电机为直流调速电机或交 流变频电机，刚启动或停车前用手动调速，运转正常时自动调速，通过转速 的自动调节，可以保持螺杆恒定的出口压力。 2．2 箱体 纺丝箱体的作用是保持由挤压机送至的熔体经各部件到每个纺 丝位都有相同 的温度和压力降，保证熔体均匀地分配到每个纺丝部位上。 纺丝相同有长方形和正方形两种。熔体分配管、计量泵和纺丝组件均安装在 箱体内。计量泵有上装式和侧装式两种，纺丝组件也有上装和下装两种方式。 纺丝箱体箱体内的热载体是联苯－联苯醚的混合物（简称联苯）