⑴ 熔體紡絲的熔體紡絲
切片熔融過程通常在螺桿擠壓機內進行,控制螺桿擠壓機各段溫度和箱體溫度可以改變熔體的溫度,使其具有適當的粘度和良好的可紡性。從螺桿擠壓機出來的熔體經過計量泵送往噴絲頭組件。後者由過濾網、分配板和噴絲板等組成,其作用是除去熔體中的雜質, 使熔體均勻地送至噴絲板。 噴絲板用耐熱、耐腐蝕的不銹鋼材料製成,面上的小孔按一定規律排布,孔徑通常為0.2~0.5毫米。熔體通過噴絲板上的小孔形成熔體細流。細流直徑在出噴絲小孔處會出現膨脹現象,這是因熔體的彈性所致。不同的聚合物孔口膨脹程度不同。聚酯、聚醯胺熔體在正常紡絲條件下,孔口脹大比在1.5以下。彈性效應較顯著的是聚丙烯。孔口脹大常是流動不均的根源。生產上常採用增大噴絲小孔直徑、長徑比(小孔長度與直徑之比)和提高熔體溫度等措施來減小脹大比,以防止熔體破裂。熔體細流噴出後受到冷空氣的作用而冷卻固化。細流和周圍介質的熱交換主要以傳導和對流方式進行。熔體細流的溫度在冷卻過程中逐步下降,粘度則不斷提高,當粘度提高到某臨界值而卷繞張力已不足以使纖維繼續變細時,便到達了固化點。固化長度指熔體細流從噴絲孔口到固化點的長度,這是纖維結構形成的關鍵區域。
冷卻室內吹出冷空氣的風速、風溫需要均勻恆定,以保證熔體細流在紡絲過程中的溫度分布、速度分布和固化點的位置恆定。纖維所受的軸向拉力恆定才能製得粗細和結構均勻的纖維。冷卻吹風方式分橫吹風和直吹風兩種。橫吹風的風向與纖維垂直,直吹風方向與纖維平行,一般多採用橫吹風。冷風從四周吹向纖維的環形吹風,適用於短纖維的多孔紡,能有效地提高纖維質量。短程紡指紡絲甬道縮短,從紡絲螺桿到卷繞部分都可以安裝在單層廠房內,簡化廠房和紡絲設備。不同品種的纖維根據需要可以適當地改變冷卻方式。如紡制民用纖維常在約2米長的冷卻室內用空氣介質冷卻成形;紡制聚酯和聚醯胺簾子線纖維則常在噴絲頭下方和冷卻室上方設置加熱裝置以降低纖維的冷卻速度,使初生纖維結構均勻,拉伸性能良好。在紡制粗條子纖維時(如棕絲)常以水為冷卻劑,使纖維迅速冷卻。