聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置、纺丝机的制作方法

本发明属于非织造布技术领域，具体涉及一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置、纺丝机。

背景技术：

在欧美等发达国家，长丝纺粘针刺土工布与短纤针刺土工布的比例大约分别为60％、40％；尽管短纤针刺土工布中聚丙烯所占比例高达70％，但长丝纺粘针刺土工布中，聚丙烯长丝纺粘针刺土工布所占比例约30-40％，其余大部分为聚酯长丝纺粘针刺土工布。在我国，长丝纺粘针刺土工布在针刺土工布中所占比例仅为20％左右，而且均为聚酯长丝纺粘针刺土工布。聚丙烯纺粘针刺土工布尚未形成产业化生产，仍为空白。

初生纤维的物理特征，特别是物理机械性能远远达不到使用要求，主要体现在强力低、伸长大、结构极不稳定，必须经过进一步的加工，才能提高纤维的物理—机械性能，使其达到纺织加工的要求，并具有优良的使用性能。

各种初生纤维在拉伸过程中所发生的结构和性能的改变并不完全相同，这与初生纤维的结构和拉伸工艺条件有关，但也有一些共同点，那就是经过拉伸后，纤维的取向度总是有很大的提高，同时伴有密度、结晶度等其他结构方面的变化。由于纤维内大分子沿纤维轴向的取向和伸展，纤维中承受外加张力的分子链的数目增加了，从而使纤维的断裂强度显著提高，延伸度下降，耐磨性和耐疲劳性也明显改善。

现今高强粗旦聚丙烯长丝针刺土工布生产主要存在如下问题：(1)聚丙烯切片纺粘法气流拉伸后，单丝的强度不能达到≥3.5cn/dtex(2)聚丙烯纺粘针刺土工布的拉伸强度达不到长丝纺粘针刺非织造土工布的国标GB/T17639-2008标准。而第2个问题的关键原因也是单丝的强力不够造成的。所以，解决聚丙烯土工布丝束的牵伸问题是解决问题的核心。

现有技术中，在使用牵伸辊对纺丝进行牵伸过程中，对于纺丝通过侧吹风的间接降温、升温的方式进行控温，调节温度效果差，从而使得纺丝牵伸后得到的单丝的强度无法达到国标GB/T17639-2008的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置、纺丝机，该牵伸装置可以通过与纺丝直接接触的方式对纺丝进行升温或降温，接触式对纺丝升温或降温调节温度更加迅速、准确，提高了纺丝质量。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，包括牵伸辊，所述牵伸辊通过其外周面的辊接触壁与纺丝接触牵伸，所述牵伸装置还包括对所述牵伸辊的辊接触壁调节温度的第一调温机构。

当第一调温机构调节牵伸辊的辊接触壁对纺丝中的初生丝的大分子链进行冷却，则很快使得初生丝迅速冷却，达到冷却要求。当第一调温机构调节牵伸辊的辊接触壁对纺丝进行加热，则使得纺丝的丝束容易被牵伸。

优选的是，所述第一调温机构具有中空腔体，所述腔体与调温源连接，经过所述调温源制冷或加热的调温剂在所述腔体内流动以对所述辊接触壁调节温度。

优选的是，所述第一调温机构包括中空的管道，调温剂流过所述管道，所述管道设置于所述牵伸辊内部，所述管道与所述辊接触壁接触调节温度。

优选的是，所述管道为螺旋状管，所述螺旋状管盘旋与所述辊接触壁接触。

优选的是，所述管道为直管，所述直管与所述辊接触壁相适配并通过面面接触调节温度。

优选的是，所述牵伸辊的外径为370～420mm，所述直管的外径与内径的差值为8～15mm。

优选的是，所述牵伸辊包括转轴和轴承，所述转轴通过所述轴承与驱动机构连接，所述驱动机构用于驱动所述转轴旋转，所述牵伸装置还包括第二调温机构，所述第二调温机构用于对所述轴承降温。

优选的是，所述第二调温机构包覆于所述轴承的外周面，所述第二调温机构通过与所述轴承接触对所述轴承降温。所述第二调温机构包括中空的第二管道，所述第二管道与冷源连接，经过所述冷源制冷的调温剂流过所述第二管道，所述第二管道与所述轴承接触以对所述轴承降温。

优选的是，所述的牵伸装置还包括设置于所述牵伸辊的辊接触壁表面的陶瓷。

优选的是，所述陶瓷的厚度为1～4mm。

本发明中的牵伸装置既可用于聚丙烯长丝针刺土工布纺丝，又可用于聚丙烯短丝针刺土工布纺丝。

本发明还提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用纺丝机，包括上述的牵伸装置。

本发明中的聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，通过第一调温机构对牵伸辊的辊接触壁调节温度，该牵伸装置可以通过与纺丝直接接触的方式对纺丝进行升温或降温，这种直接接触的方式升降温有利于通过牵伸装置更好的控制纺丝的温度，而且接触式对纺丝升温或降温调节温度更加迅速、准确，提高了纺丝质量。

附图说明

图1是本发明实施例1中的聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置的剖面图；

图2是本发明实施例2中的聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置的剖面图。

图中：1-牵伸辊；2-辊接触壁；3-第一调温机构；4-加热油炉；5-第一管道；6-转轴；7-轴承；8-第二调温机构；9-第二管道；10-陶瓷。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，包括牵伸辊1，牵伸辊1通过其外周面的辊接触壁2与纺丝接触牵伸，牵伸装置还包括对牵伸辊1的辊接触壁2调节温度的第一调温机构3。

当第一调温机构3调节牵伸辊1的辊接触壁2对纺丝中的初生丝的大分子链进行冷却，则很快使得初生丝迅速冷却，达到冷却要求。当第一调温机构3调节牵伸辊1的辊接触壁2对纺丝进行加热，则使得纺丝的丝束容易被牵伸。

本实施例中的聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，通过第一调温机构3对牵伸辊1的辊接触壁2调节温度，该牵伸装置可以通过与纺丝直接接触的方式对纺丝进行升温或降温，这种直接接触的方式升降温有利于通过牵伸装置更好的控制纺丝的温度，而且接触式对纺丝升温或降温调节温度更加迅速、准确，提高了纺丝质量。

需要说明的是，本实施例中的第一调温机构3具有中空腔体，腔体与调温源连接，经过调温源制冷或加热的调温剂在腔体内流动以对辊接触壁2调节温度。本实施例中的调温源为热源，具体的，本实施例中的调温源为加热油炉4，调温剂为导热油，通过第一调温机构3对辊接触壁2进行加热。

需要说明的是，本实施例中的第一调温机构3包括中空的第一管道5，调温剂流过第一管道5，第一管道5设置于牵伸辊1内部，第一管道5与辊接触壁2接触调节温度。

需要说明的是，本实施例中的第一管道5为直管，直管与辊接触壁2相适配并通过面面接触调节温度。第一管道5与辊接触壁2的接触面积大，且第一管道5与辊接触壁2的贴合紧密，所以第一管道5的调温速度快。

优选的是，牵伸辊1的外径为370～420mm，直管的外径与内径的差值为8～15mm。需要说明的是，本实施例中的牵伸辊1的外径为376mm，直管的外径与内径的差值为11mm。

需要说明的是，本实施例中的牵伸辊1包括转轴6和轴承7，转轴6通过轴承7与驱动机构连接，驱动机构用于驱动转轴6旋转，牵伸装置还包括第二调温机构8，第二调温机构8用于对轴承7降温，通过第二调温机构8可以防止轴承7温度过高，提高轴承7的使用寿命。

需要说明的是，本实施例中的第二调温机构8包覆于轴承7的外周面，第二调温机构8通过与轴承7接触对轴承7降温。

第二调温机构8包括中空的第二管道9，第二管道9与冷源连接，经过冷源制冷的调温剂流过第二管道9，第二管道9与轴承7接触以对轴承7降温。

需要说明的是，本实施例中的牵伸装置还包括设置于牵伸辊1的辊接触壁2表面的陶瓷10。由于聚丙烯纺丝在牵伸过程中与牵伸辊1的辊接触壁2表面接触、摩擦，所以在牵伸辊1的辊接触壁2表面设置陶瓷10层，可提高辊接触壁2表面光洁度和硬度，使得牵伸辊1的寿命达30年以上，本实施例中的牵伸辊1的材质为不锈钢。

优选的是，陶瓷10的厚度为1～4mm。需要说明的是，本实施例中的陶瓷10的厚度为2mm。

通过本实施例中的牵伸装置对纺丝进行牵伸后，得到的单丝的纤度为4～11dtex，单丝断裂强度≥3.5cN/dtex，将单丝做成聚丙烯长丝针刺土工布的拉伸强度达到国标GB/T17639-2008要求。

将单丝做成3种不同规格的聚丙烯长丝针刺土工布，分别得到测试值1、测试值2、测试值3，如下表1所示。

表1

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，本实施例中的牵伸装置与实施例1中的区别为：第一管道5为螺旋状管，螺旋状管盘旋与辊接触壁2接触。第一管道5为螺旋状管，延长了调温剂在第一管道5内的流动的路径，从而使得调温剂的温度更加稳定。

实施例3

本实施例提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，本实施例中的牵伸装置与实施例1中的区别为：本实施例中的牵伸辊的外径为395mm，直管的外径与内径的差值为15mm。本实施例中的陶瓷的厚度为1mm。本实施例中的调温源为冷源，本实施例中的牵伸装置不包括第二调温机构，由于第一调温机构中通入的调温源为冷源，所以本实施例中的牵伸装置通过第一调温机构对轴承降温。

当然，牵伸装置也可以同时包括第一调温机构和第二调温机构，分别通过第一调温机构对牵伸辊降温，通过第二调温机构对轴承降温。

实施例4

本实施例提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用牵伸装置，本实施例中的牵伸装置与实施例1中的区别为：本实施例中的牵伸辊的外径为420mm，直管的外径与内径的差值为8mm。本实施例中的陶瓷的厚度为4mm。

实施例5

本实施例提供一种聚丙烯针刺土工布纺丝用纺丝机，包括实施例1～4的牵伸装置。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。