CN118241323B - 一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涤纶纺织化纤领域，涉及一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法。生产设备的纺丝箱体内的喷丝板为由n个扇形板组成的圆形板，n为大于等于4的偶数，任意相邻两个扇形板一个为有喷丝孔扇形板，另一个为无喷丝孔扇形板；所有喷丝孔呈同心圆分布；各有喷丝孔扇形板两个线段边缘、内圆、外圆共同围成扇面形区，所有扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%；纺丝箱体内的计量泵的泵入组件为周面上设有n/2个分流槽的圆台；环吹装置内的滤芯为中空圆柱状结构；环吹装置内的风箱包括EU6级粗过滤网、金属过滤网和EU9级精过滤网；生产方法采用所述设备。本发明生产方法简单，本发明的设备铲板时间短、硅油使用少。

Description

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法

技术领域

本发明属于涤纶纺织化纤领域，尤其涉及一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，人们对服饰家居面料的要求已不仅仅在于它能穿能用，衣物的轻薄舒适也成为越来越多年轻人追求的潮流。多孔超细聚酯纤维作为高品质、高附加值的纺织原料，其织物不但手感轻薄柔软、柔韧紧实致密，而且具有光泽柔和、高吸油吸水性、易清洗、透气性好、悬垂性好等优点，作为高档时装面料一经面世便备受广大客户青睐。多孔超细聚酯纤维还可用于合成革、清洁布、高密防水织物、流体或空气过滤材料、贝类及海藻抑制层、保温材料、功能纸、电池隔膜等，都可产生高额利润。

正常生产中，多孔超细聚酯纤维的生产设备需要定期清理喷丝板面的熔体降解生化物，这个过程称为“铲板”，操作为在喷丝板面喷涂专用雾化硅油，使用铲刀在喷丝板面进行刮铲，清理喷丝板面上的熔体降解生化物，铲板所用时间的长短对最终产品的性能有着很大的影响。

如专利申请CN102776581A公开了一种多孔、细旦喷丝板，包括喷丝板本体，喷丝板本体上分布有喷丝孔，所述喷丝孔的孔数大于或等于192个，喷丝孔的孔径小于0.18毫米；所述喷丝孔在喷丝板本体上排列分布在多个同心圆上；各同心圆之间的圈距相等，每个同心圆上相邻的两个喷丝孔之间的孔距也相等；且所述圈距大于所述孔距；所述同心圆的最内圈的半径大于所述圈距。由于该专利结构中，最内圈同心圆的半径大于各同心圆之间的圈距，冷却风的风向均指向喷丝板的中心，喷丝板中心与最内圈同心圆之间形成冷却风集中排风区域，可以使得排风顺畅，冷却更均匀。然而，对该专利的喷丝板面进行铲板时存在铲板耗费时间长、硅油使用多的问题，同时，喷至喷丝板面的硅油会造成板面温度下降更加明显，短时间内很难恢复正常，从而导致生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，包括纺丝箱体、环吹装置，纺丝箱体内的喷丝板为圆形板，由n个扇形板组成，n为大于等于4的偶数，任意相邻两个扇形板中的一个为有喷丝孔扇形板，另一个为无喷丝孔扇形板；所有的喷丝孔呈同心圆分布，同心圆由内圆和外圆组成，内圆上的喷丝孔与外圆上的喷丝孔错位排列；

各有喷丝孔扇形板的两个线段边缘、内圆、外圆共同围成扇面形区，所有的有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%；

纺丝箱体内的计量泵的泵入组件为圆台，圆台的周面上设有n/2个分流槽，各分流槽自圆台的顶端延伸至圆台的底端，n/2个分流槽沿圆周方向分布，n/2个分流槽分别对应用于将纺丝熔体分流至n/2个有喷丝孔扇形板上的喷丝孔；

环吹装置内的滤芯为中空圆柱状结构，由沿圆周方向并行排列的n个弧形板组成，任意相邻两个弧形板中的一个为有出风孔弧形板，另一个为无出风孔弧形板；滤芯位于喷丝板的下方，滤芯与喷丝板构成的整体的仰视图中，每个有出风孔弧形板都环绕一个有喷丝孔扇形板，每个无出风孔弧形板都环绕一个无喷丝孔扇形板；

环吹装置内的风箱包括送风管道、倒四棱台状的引风室、EU6级粗过滤网（过滤精度1微米）、“L”形箱体、中空圆柱状的支撑筒、蜂窝状金属过滤网和EU9级精过滤网（过滤精度0.5微米）；蜂窝状金属过滤网竖直布置在“L”形箱体内的转接处，蜂窝状金属过滤网为一个矩形板，插入使用，便于清洁更换；EU6级粗过滤网和EU9级精过滤网固定在支撑筒内，且EU9级精过滤网水平布置在EU6级粗过滤网的上方且与其间距为40mm；EU6级粗过滤网水平布置在引风室的上方且与其间距为50mm；引风室的小端与送风管道连接，大端与支撑筒连接；支撑筒用于支撑整个风箱上升、下降。

正常生产中，喷丝板面需要定期清理产生的熔体降解生化物，这个过程称为“铲板”，操作为在喷丝板面喷专用雾化硅油，使用铜质铲刀在喷丝板面进行刮铲，清理喷丝板面熔体降解生化物，硅油存在于压缩瓶内，喷至喷丝板面时会造成板面温度急剧下降，短时间内很难恢复正常，铲板时间长、硅油使用多更加剧板面温度下降。

为解决该问题，本发明对喷丝板进行改进，对喷丝板进行分区设计，喷丝板由有喷丝孔扇形板和无喷丝孔扇形板共同组成，由于熔体降解生化物只在喷丝板孔周围出现，喷丝板分区设计后，定期清理喷丝板孔周围熔体降解生化物时，只需清理有喷丝孔扇形板即可；由于有喷丝孔分布扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%，因此铲板面积较现有技术减少70%以上，硅油使用量较现有技术减少3/4，铲板时间缩短至现有技术的1/5，对于板面温度恢复起到很大提高，减少生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况。

然而，对喷丝板进行分区设计会引发新的问题，当喷丝孔数量相同、所有的喷丝孔呈同心圆（同心圆由内圆和外圆组成）分布且内圆上的喷丝孔与外圆上的喷丝孔错位排列时，现有技术的喷丝孔是分布在整个喷丝板上，因此分布较为稀疏，孔间距较大，容易冷却均匀，容易得到性能优良的产品，而本发明的喷丝孔是分布在喷丝板的局部区域，因此分布较为密集，孔间距较小，难以冷却均匀，难以得到性能优良的产品。

为解决这个新的问题，本发明从三方面继续进行改进：

（1）对纺丝箱体内的计量泵的泵入组件进行改进，现有技术中的泵入组件是一个圆柱状的腔体，内部空间大，熔体进入腔体到达喷丝板的时间较长，熔体降解增加明显，而本发明在熔体入新设计喷丝板前，在泵入组件上设置多个分流槽，熔体经分流槽进入各个有喷丝孔扇形板上的喷丝孔，专区专用，减少熔体在组件停留时间，不仅减少了熔体降解，同时还提高了熔体可纺性能，有利于获得性能优良的产品；

（2）对环吹装置内的滤芯进行改进，现有技术中的滤芯出风孔均匀分布，本发明对滤芯出风孔进行分区设计，在很小冷却风量的基础上，冷却风经过滤芯过滤后变得更细腻，均匀性显著增强，丝束在滤芯内的晃动减少，对因风量差异造成的冷却差异、物性差异降低到最小，环吹冷却风量亦尽可能减小，专风专用，减少消耗，并且丝束的冷却均匀性显著提高，目的性更强，提高产品稳定性及品质，并且对节能工作提供很大支持；

（3）对环吹装置内的风箱进行改进，考虑到用环吹风冷却，冷却风从滤芯吹出，基于风量大小及均匀性对丝束冷却效果的影响，本发明的风箱在传统风箱结构的基础上增加两级过滤，即增加EU9级精过滤网和蜂窝状金属过滤网，相比于传统风箱只做了简单的一级过滤处理，本发明的风箱通过三级过滤处理，对风的过滤及细化达到一个新的高度，以此来提高传统风箱对工艺冷却风的过滤及再分配，冷却风经引风室进入EU6级粗过滤网和EU9级精过滤网进行双层过滤后，再经蜂窝状金属过滤网进行风量再分配，使冷却风更加细腻均匀的到达滤芯；由于本发明的风箱能将冷却风中的杂质颗粒充分过滤，因此，本发明的冷却风出风效果比传统工艺风更细腻，更均匀，降低因风量差异造成的丝束冷却差异、物性差异，提升丝束的冷却效果，产品稳定性及品质显著增强。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，所有的有喷丝孔扇形板的角弧度相同，所有的无喷丝孔扇形板的角弧度相同，有喷丝孔扇形板的角弧度大于无喷丝孔扇形板的角弧度。

如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，无喷丝孔扇形板的角弧度为18~45°，在n的取值一定时，无喷丝孔扇形板的角弧度越大，则有喷丝孔扇形板的角弧度越小，铲板区域就越小。

如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0±0.2mm，内圆与外圆的距离为15.0±0.2mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5±0.1mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0±0.1mm。

本发明还提供一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备；工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；高均匀性多孔超细聚酯纤维的规格为22.5~23.5D/48~72F；油嘴上油采用浓度为4.5~5.0wt%的油剂。

本发明使用低浓度（4.5~5.0wt%）油剂上油，纤维含油率的计算公式如下：

含油率=；

根据该公式可知，当含油率、油剂密度、油剂泵规格（即油剂泵的型号，一般多孔超细旦丝使用的型号为0.03cc/r和0.05cc/r）、纤度、纺丝速度的取值固定时，油剂浓度与油剂泵转速呈反比，即油剂浓度越高，油剂泵转速越小，上油效率越低；油剂浓度越小，油剂泵转速越高，上油效率越高；

由于丝束与油嘴摩擦生热，会导致油嘴温度较高，进而导致油剂中油蒸发，影响上油均匀性；当油剂浓度较高（同现有技术）时，油剂中水含量较少，通过水的蒸发导致的油嘴温度降低较小，油嘴温度为55.0~60℃，上油均匀性差；当油剂浓度较低（4.5~5.0wt%）时，油剂中水含量较多，通过水的蒸发导致的油嘴温度降低较大，油嘴温度为41.0~43.6℃，上油均匀性好，丝条在经过油嘴及导丝钩等瓷件后破裂率减小，条干不匀率降低，菱形导丝器、第一梳型导丝器和第二梳型导丝器处挂毛丝现象显著减少，丝束强度、伸长等物性差异性减小，产品均匀性好，质量稳定；

例如，在丝束同等含油率1.27%条件下：使用同规格油剂泵0.03*24，8.0%油浓需要油剂泵转速39.59r/min，15%油浓需要油剂泵转速21.12r/min，前者油剂中8%为油，92%为纯水，后者15%为油，85%为纯水，即前者1分钟内出纯水36.42g，后者1分钟内出纯水17.95g，纯水量前者远大于后者；

在丝束同等含油条件下，本发明通过降低油剂的浓度提高了上油效率，增加纯水对丝束抗静电性能的提升，减小摩擦力，同时提高了产品的质量。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，纺丝工艺参数包括：冷却风压18~21Pa，无风区高度40~55mm，底部加热器温度310~330℃。

如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，卷绕工艺参数包括：牵伸辊速度1800~2400m/min，牵伸辊温度78~83℃，定型辊速度3660~4320m/min，定型辊温度113~119℃，卷绕速度3600~4200m/min，预网络压力0.060~0.085bar，主网络压力0.30~0.40bar，机台接触压力235~260cN。

如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度不匀率≤1.33%，断裂强度≥3.50cN/detx，断裂强度不匀率≤4.12%，断裂伸长率为27.8~30.2%，断裂伸长不匀率≤5.12%，条干U半抑制值≤0.69%，沸水收缩率为6.72~7.32%，上油率为1.19~1.32%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，染色均匀性等级>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为4.9~5.1cN，铲板保板率≥90.2%，满卷率≥93.9%，AA率≥93.0%。

有益效果：

（1）本发明的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，铲板时间短、硅油使用少，对于板面温度恢复起到很大提高，减少生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况；

（2）本发明的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，其滤芯能够实现专孔专用，有效较减少用风流量，提高冷却成果，节约使用成本；

（3）本发明对环吹装置内的风箱进行改进，在传统风箱结构的基础上增加EU9级精过滤网和蜂窝状金属过滤网，对风的过滤及细化达到一个新的高度，使冷却风更加细腻均匀的到达滤芯，冷却风出风效果比传统工艺风更细腻，更均匀，将因风量差异造成的丝束冷却差异、物性差异降到最低，丝束冷却效果达到最佳，产品稳定性及品质显著增强。

附图说明

图1为本发明的高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备的喷丝板示意图；其中，图中的尺寸单位为mm；

图2为本发明的高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备的滤芯示意图；

图3为本发明的高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备的滤芯沿径向的剖面示意图；

图4为本发明的高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备的纺丝箱体内的计量泵的泵入组件的示意图；其中，图中的尺寸单位为mm；

图5为本发明的高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备的环吹装置内的风箱示意图；其中，图（a）为主视图，图（b）为左视图；

图6为对比例1所用的现有技术的一种泵入组件的示意图；其中，图中的尺寸单位为mm；

图7为对比例3所用的传统单级过滤环吹风箱的示意图；

其中，1-内圆，2-外圆，3-线段边缘，5-喷丝板，6-有喷丝孔扇形板，7-无喷丝孔扇形板，8-滤芯，9-有出风孔弧形板，10-无出风孔弧形板，11-泵入组件，12-分流槽，13-分流槽熔体入口，14-引风室，15-送风管道，16-支撑筒，17-EU6级粗过滤网，18-EU9级精过滤网，19-蜂窝状金属过滤网。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下各实施例和对比例中相关性能指标的测试方法：

线密度不匀率用线密度变异系数表示，线密度变异系数的检测方法如下：

将丝头引出，去除前面5m的长度，将丝平行导入测长仪（厂商为常州纺织仪器厂，型号为YG086）夹片上；设定绕纱圈数为200圈，然后启动测长仪，待测长仪停止转动后，取下成绞试样，将成绞试样在天平上称重，把称重结果按线密度计算公式换算为线密度；

线密度x_i（dtex）；

式中：G为称重结果（g），L为试验长度（m）；

每个成绞试样取两次试验结果的算术平均值作为该试样的线密度x_i；再根据下列 公式计算线密度变异系数：

；

；

式中：S为标准差，x_i为每个成绞试样的线密度，为成绞试样线密度的算术平均 值，n为成绞试样的个数。

断裂强度、断裂强度不匀率、断裂伸长率以及断裂伸长不匀率的检测方法如下：

将已调试平衡的试验样品，去除卷装开头5m长度的丝，把丝夹入强伸仪（厂商为常州纺织仪器厂，型号为YG023B Ⅱ）的夹持器中，然后进行拉伸试验，测得试样断裂时的强力和伸长值，经电脑自动计算出断裂强度、断裂强度不匀率、断裂伸长率以及断裂伸长不匀率，每个试样测试三次，取平均值作为该试样的最终结果；其中，夹距为500mm，预加张力为0.05±0.01cN/dtex，试验速度为500mm/min。

条干U半抑制值的检测方法如下：

使用USTER-5条干仪测试样品的条干U半抑制值，实验数据取6组试验样品的平均值作为该测试样品的条干U半抑制值；其中，试验速度为100m/min，捻度为21000r/min，试验时间为2min。

沸水收缩率的检测方法如下：

将试样在测长仪上绕取25米，头尾打结形成试样丝绞；在物检室大气条件下（温度22±3℃，湿度60±5%），把试样丝绞挂在立式量尺上端的钩子上，并使丝绞内侧对准标尺0刻度处，再在丝绞下端挂上适当的预加张力（预加张力的计算方法：预加张力（g）=2.55×纤度（dtex）），待30秒后，准确测量出煮前长度L₀，精确到0.5mm；

将上述试样丝绞扭成8字形，再对折使之形成两层圈并放入纱袋中；将纱袋放入电热恒温水浴锅（厂商为上海一恒科技有限公司，型号为HWS28）煮沸30分钟（100℃沸水）；煮好后将纱袋从电热恒温水浴锅中取出呈水平放置，压干水分，去除纱袋，再把试样丝绞展开挂在晾丝架上，静置平衡至物检室温度；将平衡后的试样丝绞挂在立式量尺上端的钩子上，下端挂上原来的预加张力重锤，待30秒后，准确测量出煮后长度L₁，精确到0.5mm；依据下列公式计算沸水收缩率：

沸水收缩率%=。

上油率的检测方法如下：

试验原理：采用核磁共振的方法测试纤维中的含油率；先测定已知上油率的标准样品对应的核磁共振信号强度，绘出标准曲线；再测试未知上油率样品的核磁共振信号强度并与标准曲线比较，确定未知上油率样品（待测样品）的上油率；

测试过程：先用测长仪绕取1.5g左右待测样品后取下成绞，再用天平称量并记录绕取的待测样品的精确重量；把待测样品用压丝钩压到试管中，注意丝要压平，并使丝在试管中的高度为3cm左右；在电脑上选择相应型号油剂的标准样品对应的标准曲线，输入待测样品的重量，然后把准备好的待测样品放到核磁共振分析仪（型号为BRUKER MQ20）上进行测试，电脑根据待测样品的曲线计算出待测样品的上油率。

染色均匀性等级的检测方法如下：

首先分别采用待测样品和标准丝进行织袜（织袜仪器为染色试验编织机，厂商为无锡市天翔针织机械有限公司，型号为KU483B），每锭筒子编制袜带长度5cm左右，通过设定储纱时间获得编织的袜带长度；

然后使用染色机（厂商为无锡市天翔针织机械有限公司，型号为PR80C Ⅱ）对编织好的袜带进行染色：先称取每缸要染色的袜带质量（g），按公式（袜带质量×1.5%）称取相应质量的染料（厂商为杭州帝凯化工有限公司，牌号为分散艳兰2BLN100%）；

接着加入适量60℃热水使染料充分溶解获得染料溶液，再在染色机中加入16cm深的水，启动染色机并逐步升温至60℃时加入全部染料溶液并搅拌均匀，放入袜带，把袜带引入染色机的循环喷嘴内，并将袜带整理平服，头尾相接，将染浴温度升至96℃并保持30min，排放染液，冷却后取出袜带，用清水洗净，脱水后在阴凉处晾干；

最后进行判色，将晾干后的袜带套在判定板上，织物表面与光线呈70度角，逐段观察，将袜带中最深段和最浅段分别与灰色样卡（国标5.0级）作对比，确定袜带中最深段与最浅段之间的色差，根据色差判断该织物的染色均匀度等级。

生头3分钟后卷绕T3张力的检测方法为：使用ETPB-100型张力测试仪，在卷绕机台导丝钩上部25cm处测试张力数值大小。

铲板保板率的计算公式为：铲板保板率=（一个铲板周期内的铲板位次-一个铲板周期内的断头位次）/一个铲板周期内的铲板位次×100%。

满卷率、AA率的计算公式为：满卷率=满卷丝的总重量/（满卷丝总重量+断头小卷总重量）×100%，AA率=包装的AA级品重量/包装丝的总重量×100%。

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，包括纺丝箱体和环吹装置；

纺丝箱体内设有喷丝板和计量泵；

如图1所示，喷丝板5为圆形板，由n个扇形板组成，n为大于等于4的偶数，任意相邻两个扇形板中的一个为有喷丝孔扇形板6，另一个为无喷丝孔扇形板7；

所有的有喷丝孔扇形板6的角弧度相同，所有的无喷丝孔扇形板7的角弧度相同，有喷丝孔扇形板6的角弧度大于无喷丝孔扇形板7的角弧度；无喷丝孔扇形板7的角弧度为18-45°；

在喷丝板5上，所有的喷丝孔呈同心圆分布，同心圆由内圆1（即内圈喷丝孔中心的连线）和外圆2（即外圈喷丝孔中心的连线）组成，内圆1上的喷丝孔与外圆2上的喷丝孔错位排列；

各有喷丝孔扇形板的两个线段边缘3、内圆1、外圆2共同围成扇面形区，所有的有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%；

外圆2与喷丝板的边缘的距离为15.0±0.2mm，内圆1与外圆2的距离为15.0±0.2mm，内圆1上相邻两个喷丝孔的间距为4.5±0.1mm，外圆2上相邻两个喷丝孔的间距为5.0±0.1mm；

如图4所示，计量泵的泵入组件11为圆台，圆台的周面上设有n/2个分流槽12，各分流槽12自圆台的顶端延伸至圆台的底端，n/2个分流槽12沿圆周方向分布，n/2个分流槽12分别对应用于将纺丝熔体（纺丝熔体从分流槽熔体入口13进入分流槽12）分流至n/2个有喷丝孔扇形板上的喷丝孔；

环吹装置内设有滤芯8和风箱；

如图2、图3所示，滤芯8为中空圆柱状结构，由沿圆周方向并行排列的n个弧形板组成，任意相邻两个弧形板中的一个为有出风孔弧形板9，另一个为无出风孔弧形板10；

滤芯8位于喷丝板5的下方，滤芯8与喷丝板5构成的整体的仰视图中，每个有出风孔弧形板9都环绕一个有喷丝孔扇形板6，每个无出风孔弧形板10都环绕一个无喷丝孔扇形板7；

如图5所示，风箱包括送风管道15、引风室14、EU6级粗过滤网17、“L”形箱体、支撑筒16、蜂窝状金属过滤网19和EU9级精过滤网18；

蜂窝状金属过滤网19竖直布置在“L”形箱体内的转接处，EU9级精过滤网18水平布置在EU6级粗过滤网17的上方且与其间距为40mm；

EU6级粗过滤网17水平布置在引风室14的上方且与其间距为50mm。

实施例1

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用上述设备，具体工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；

其中，设备的尺寸参数设置为：喷丝板的直径为85mm，外圆直径为70mm，内圆直径为55mm；n为12；有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的30%；无喷丝孔扇形板的角弧度为18°；外圆与喷丝板的边缘的距离为14.8mm，内圆与外圆的距离为14.8mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.4mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.9mm；相关工艺参数设置为：油嘴上油采用浓度为5.0wt%的油剂；纺丝工艺参数为：冷却风压18Pa，无风区高度40mm，底部加热器温度310℃；卷绕工艺参数为：牵伸辊速度1800m/min，牵伸辊温度78℃，定型辊速度3694m/min，定型辊温度113℃，卷绕速度3600m/min，预网络压力0.06bar，主网络压力0.30bar，机台接触压力235cN；

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，线密度不匀率为1.25%，单丝根数为72，断裂强度为3.50cN/detx，断裂强度不匀率为3.35%，断裂伸长率为27.94%，断裂伸长不匀率为4.12%，条干U半抑制值0.54%，沸水收缩率为7.22%，上油率为1.23%，染色均匀性等级>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为5.1cN，铲板保板率为91.5%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，满卷率为94.9%，AA率为94.2%，满足量产指标。

对比例1

一种多孔超细聚酯纤维的生产方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：本对比例的生产设备中纺丝箱体内的计量泵的泵入组件替换为使用如图6所示的现有技术的一种泵入组件；

最终制得的多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为72，断裂伸长率为27.41%，断裂伸长不匀率为8.96%，条干U半抑制值1.23%，染色均匀性等级为≤4.0，生头3分钟后测试卷绕T3张力为7.0cN，铲板保板率为72.9%，满卷率为79.7%，AA率为77.1%，远低于正常水平，不能满足量产指标。

将实施例1与对比例1对比可以看出，对比例1断裂伸长不匀率、生头3分钟后T3张力以及条干U半抑制值明显变大，铲板保板率明显下降，染色均匀性和生产状况很差，这是因为对比例1纺丝箱体内的计量泵的泵入组件的内部腔体为圆柱状，空间大，熔体进入圆柱状腔体内需要较长时间才能到达喷丝板，导致熔体在泵入组件内降解明显增加，生产时易出现飘丝、孔出丝不畅、断头、毛丝、等现象，染色等性能也受到极大影响。

对比例2

一种多孔超细聚酯纤维的生产方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：实施例1所有的无出风孔弧形板均被替换为实施例1的有出风孔弧形板。

最终制得的多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，线密度不匀率为1.46%，单丝根数为72，断裂伸长不匀率为7.99%，条干U半抑制值1.49%，染色均匀性等级为≤4.0，生头3分钟后测试卷绕T3张力为7.2cN，铲板保板率为69.8%，满卷率为76.2%，AA率为74.0%，远低于正常水平，不能满足量产指标。

将实施例1与对比例2对比可以看出，实施例1的断裂伸长不匀率、条干U半抑制值、染色均匀性、铲板保板率、生头3分钟后T3张力和生产状况明显优于对比例2，这是因为实施例1对喷丝板进行分区设计，喷丝板由有喷丝孔扇形板和无喷丝孔扇形板共同组成，由于熔体降解生化物只在喷丝板孔周围出现，喷丝板分区设计后，定期清理喷丝板孔周围熔体降解生化物时，只需清理有喷丝孔扇形板即可；由于有喷丝孔分布扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%，因此铲板面积、硅油使用量、铲板时间较对比例2少，对于板面温度恢复起到很大提高，减少生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况。

对比例3

一种多孔超细聚酯纤维的生产方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：环吹装置内的风箱替换为如图7所示的传统单级过滤环吹风箱（其构造和尺寸基本同实施例1的风箱，不同之处仅在于风箱内无EU9级精过滤网和蜂窝状金属过滤网）。

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为72，断裂强度不匀率为5.03%，断裂伸长不匀率为8.87%，条干U半抑制值0.94%，染色均匀性等级为≤4.5，满卷率为89.2%，AA率为87.6%。

将实施例1与对比例3对比可以看出，实施例1的断裂强度不匀率、断裂伸长不匀率、条干U半抑制值、染色均匀性等级和生产状况明显优于对比例3，这是因为实施例1中的冷却风从送风管道到达引风室，经过EU6级粗过滤网和EU9级精过滤网后，冷却风中的杂质颗粒被充分过滤，经蜂窝状金属过滤网风量再均匀分配，冷却风出风效果比传统工艺风更细腻，更均匀，降低了对因风量差异造成的丝束冷却差异、物性差异，提高了丝束的冷却效果，产品稳定性及品质显著增强。

实施例2

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用上述设备，具体工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；

其中，设备的尺寸参数设置为：喷丝板的直径为85mm，外圆直径为70mm，内圆直径为55mm；n为12；有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的30%；无喷丝孔扇形板的角弧度为18°；外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0mm，内圆与外圆的距离为15.0mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0mm；相关工艺参数设置为：油嘴上油采用浓度为4.8wt%的油剂；纺丝工艺参数为：冷却风压20Pa，无风区高度50mm，底部加热器温度320℃；卷绕工艺参数为：牵伸辊速度2100m/min，牵伸辊温度80℃，定型辊速度3988m/min，定型辊温度116℃，卷绕速度3900m/min，预网络压力0.07bar，主网络压力0.35bar，机台接触压力245cN。

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为72，线密度不匀率为0.89%，断裂强度为3.65cN/detx，断裂强度不匀率为4.12%，断裂伸长率为28.12%，断裂伸长不匀率为4.14%，条干U半抑制值0.69%，沸水收缩率为7.12%，上油率为1.31%，染色均匀性等级为>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为4.9cN，铲板保板率为91.4%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，满卷率为94.8%，AA率为94.2%，满足量产指标。

实施例3

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用上述设备，具体工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；

其中，设备的尺寸参数设置为：喷丝板的直径为85mm，外圆直径为70mm，内圆直径为55mm；n为8；有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的28%；无喷丝孔扇形板的角弧度为24°；外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0mm，内圆与外圆的距离为15.0mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0mm；相关工艺参数设置为：油嘴上油采用浓度为4.5wt%的油剂；纺丝工艺参数为：冷却风压21Pa，无风区高度55mm，底部加热器温度330℃；卷绕工艺参数为：牵伸辊速度2400m/min，牵伸辊温度83℃，定型辊速度4285m/min，定型辊温度119℃，卷绕速度4200m/min，预网络压力0.085bar，主网络压力0.4bar，机台接触压力260cN。

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为72，线密度不匀率为1.33%，断裂强度为3.62cN/detx，断裂强度不匀率为3.94%，断裂伸长率为29.2%，断裂伸长不匀率为4.27%，条干U半抑制值0.55%，沸水收缩率为6.92%，上油率为1.27%，染色均匀性等级为>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为5.1cN，铲板保板率为90.6%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，满卷率为94.8%，AA率为94.3%，满足量产指标。

实施例4

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用上述设备，具体工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；

其中，设备的尺寸参数设置为：喷丝板的直径为85mm，外圆直径为70mm，内圆直径为55mm；n为8；有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的28%；无喷丝孔扇形板的角弧度为24°；外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0mm，内圆与外圆的距离为15.0mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0mm；相关工艺参数设置为：油嘴上油采用浓度为5.0wt%的油剂；纺丝工艺参数为：冷却风压18Pa，无风区高度40mm，底部加热器温度310℃；卷绕工艺参数为：牵伸辊速度1800m/min，牵伸辊温度78℃，定型辊速度3685m/min，定型辊温度113℃，卷绕速度3600m/min，预网络压力0.06bar，主网络压力0.30bar，机台接触压力235cN。

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为48，线密度不匀率为1.21%，断裂强度为3.91cN/detx，断裂强度不匀率为2.91%，断裂伸长率为27.8%，断裂伸长不匀率为5.12%，条干U半抑制值0.62%，沸水收缩率为7.32%，上油率为1.19%，染色均匀性等级为>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为5.0cN，铲板保板率为91.2%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，满卷率为95.6%，AA率为95.1%，满足量产指标。

实施例5

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用上述设备，具体工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；

其中，设备的尺寸参数设置为：喷丝板的直径为85mm，外圆直径为70mm，内圆直径为55mm；n为4；有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25%；无喷丝孔扇形板的角弧度为45°；外圆与喷丝板的边缘的距离为15.2mm，内圆与外圆的距离为15.2mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.6mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.1mm；相关工艺参数设置为：油嘴上油采用浓度为4.8wt%的油剂；纺丝工艺参数为：冷却风压20Pa，无风区高度50mm，底部加热器温度320℃；卷绕工艺参数为：牵伸辊速度2100m/min，牵伸辊温度80℃，定型辊速度3983m/min，定型辊温度116℃，卷绕速度3900m/min，预网络压力0.07bar，主网络压力0.35bar，机台接触压力245cN。

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为48，线密度不匀率为0.94%，断裂强度为3.85cN/detx，断裂强度不匀率为4.03%，断裂伸长率为28.4%，断裂伸长不匀率为3.73%，条干U半抑制值0.55%，沸水收缩率为7.02%，上油率为1.21%，染色均匀性等级为>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为5.0cN，铲板保板率为90.2%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，满卷率为93.9%，AA率为93.0%，满足量产指标。

实施例6

一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用上述设备，具体工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；

其中，设备的尺寸参数设置为：喷丝板的直径为85mm，外圆直径为70mm，内圆直径为55mm；n为4；有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25%；无喷丝孔扇形板的角弧度为45°；外圆与喷丝板的边缘的距离为15.2mm，内圆与外圆的距离为15.2mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.6mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.1mm；相关工艺参数设置为：油嘴上油采用浓度为4.5wt%的油剂；纺丝工艺参数为：冷却风压21Pa，无风区高度55mm，底部加热器温度330℃；卷绕工艺参数为：牵伸辊速度2400m/min，牵伸辊温度83℃，定型辊速度4279m/min，定型辊温度119℃，卷绕速度4200m/min，预网络压力0.085bar，主网络压力0.40bar，机台接触压力260cN。

最终制得的高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度为22.5detx，单丝根数为48，线密度不匀率为1.31%，断裂强度为3.88cN/detx，断裂强度不匀率为3.57%，断裂伸长率为30.2%，断裂伸长不匀率为4.07%，条干U半抑制值0.41%，沸水收缩率为6.72%，上油率为1.32%，染色均匀性等级为>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为5.0cN，铲板保板率为92.5%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，满卷率为94.5%，AA率为94.1%，满足量产指标。

Claims (6)

1.一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，包括纺丝箱体、环吹装置，其特征在于，纺丝箱体内的喷丝板为圆形板，由n个扇形板组成，n为大于等于4的偶数，任意相邻两个扇形板中的一个为有喷丝孔扇形板，另一个为无喷丝孔扇形板；所有的喷丝孔呈同心圆分布，同心圆由内圆和外圆组成，内圆上的喷丝孔与外圆上的喷丝孔错位排列；

各有喷丝孔扇形板的两个线段边缘、内圆、外圆共同围成扇面形区，所有的有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%；

纺丝箱体内的计量泵的泵入组件为圆台，圆台的周面上设有n/2个分流槽，各分流槽自圆台的顶端延伸至圆台的底端，n/2个分流槽沿圆周方向分布，n/2个分流槽分别对应用于将纺丝熔体分流至n/2个有喷丝孔扇形板上的喷丝孔；

环吹装置内的滤芯为中空圆柱状结构，由沿圆周方向并行排列的n个弧形板组成，任意相邻两个弧形板中的一个为有出风孔弧形板，另一个为无出风孔弧形板；滤芯位于喷丝板的下方，滤芯与喷丝板构成的整体的仰视图中，每个有出风孔弧形板都环绕一个有喷丝孔扇形板，每个无出风孔弧形板都环绕一个无喷丝孔扇形板；

环吹装置内的风箱包括送风管道、引风室、EU6级粗过滤网、“L”形箱体、支撑筒、蜂窝状金属过滤网和EU9级精过滤网；蜂窝状金属过滤网竖直布置在“L”形箱体内的转接处，EU9级精过滤网水平布置在EU6级粗过滤网的上方且与其间距为40mm；EU6级粗过滤网水平布置在引风室的上方且与其间距为50mm；

所有的有喷丝孔扇形板的角弧度相同，所有的无喷丝孔扇形板的角弧度相同，有喷丝孔扇形板的角弧度大于无喷丝孔扇形板的角弧度；无喷丝孔扇形板的角弧度为18~45°。

2.根据权利要求1所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，其特征在于，外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0±0.2mm，内圆与外圆的距离为15.0±0.2mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5±0.1mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0±0.1mm。

3.一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备；工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；高均匀性多孔超细聚酯纤维的规格为22.5~23.5D/48~72F；油嘴上油采用浓度为4.5~5.0wt%的油剂。

4.根据权利要求3所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，纺丝工艺参数包括：冷却风压18~21Pa，无风区高度40~55mm，底部加热器温度310~330℃。

5.根据权利要求3所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，卷绕工艺参数包括：牵伸辊速度1800~2400m/min，牵伸辊温度78~83℃，定型辊速度3660~4320m/min，定型辊温度113~119℃，卷绕速度3600~4200m/min，预网络压力0.060~0.085bar，主网络压力0.30~0.40bar，机台接触压力235~260cN。

6.根据权利要求3所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度不匀率≤1.33%，断裂强度≥3.50cN/detx，断裂强度不匀率≤4.12%，断裂伸长率为27.8~30.2%，断裂伸长不匀率≤5.12%，条干U半抑制值≤0.69%，沸水收缩率为6.72~7.32%，上油率为1.19~1.32%，染色均匀性等级>4.5，生头3分钟后测试卷绕T3张力为4.9~5.1cN，铲板保板率≥90.2%，满卷率≥93.9%，AA率≥93.0%。