我國粘膠纖維工業(yè)經(jīng)過幾十年的努力,特別是在近幾年進(jìn)入了高速增長的階段。目前,粘膠纖維產(chǎn)量已居世界前列。
近年來,我國粘膠纖維生產(chǎn)銷售兩旺,出口數(shù)量迅速增長,粘膠纖維行業(yè)出現(xiàn)這一良好的勢頭,主要是隨著國際上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和一些產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)地的轉(zhuǎn)移,國內(nèi)外兩個市場需求增長較快,促進(jìn)了粘膠纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)。
粘膠纖維生產(chǎn)地的轉(zhuǎn)移是發(fā)展的機(jī)遇國外市場需求迅速增長是我國粘膠行業(yè)面臨發(fā)展的歷史機(jī)遇。由于成本和結(jié)構(gòu)調(diào)整等原因,目前發(fā)達(dá)國家逐漸退出粘膠長絲等制造業(yè)而轉(zhuǎn)向其他領(lǐng)域。據(jù)估計(jì),發(fā)達(dá)國家共減少粘膠長絲生產(chǎn)能力近4萬噸。由于市場出現(xiàn)需求缺口,我國粘膠行業(yè)出口逐年增長也印證了這一點(diǎn)。2002年粘膠長絲的出口數(shù)量創(chuàng)歷年最高水平,占總銷量的28.07%,與上年同比增長63.29%。新鄉(xiāng)白鷺公司出口數(shù)量占本企業(yè)粘膠長絲總銷量的40%以上。宜賓絲麗雅、保定天鵝、濰坊海龍和吉林化纖公司出口數(shù)量也占本企業(yè)總銷量的30%以上。
由于我國粘膠企業(yè)多數(shù)為多年的老廠,在設(shè)備、工藝等方面多數(shù)比較陳舊。多年來,國內(nèi)粘膠長絲生產(chǎn)基本上依靠中性、酸性半連續(xù)紡絲機(jī),不能適應(yīng)國內(nèi)外兩個市場迅速發(fā)展的需求。這兩種機(jī)型最大的弱點(diǎn)是:絲餅小、絲條短、接點(diǎn)多、不適宜高速織機(jī)的工藝要求。絲餅物理指標(biāo)內(nèi)外層差異、染色性不理想;紡速低,生產(chǎn)周期長;廠房、設(shè)備、資金占用多,對環(huán)境污染大。因此,造成我們生產(chǎn)的粘膠長絲距國際先進(jìn)水平還有不小的差距。而我國現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量、品種都不能滿足國際市場的需求。
為推動粘膠長絲紡絲機(jī)技術(shù)進(jìn)步,克服半連續(xù)紡絲機(jī)的不足,邯鄲紡機(jī)公司研發(fā)了KR/HD-340型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī),宏大研究院有限公司研發(fā)了NCSM1型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī),這些產(chǎn)品使傳統(tǒng)紡絲、凝固、去酸水洗、烘干、上油和絡(luò)筒于一體,使紡絲成形到成品卷裝工藝流程由原來長達(dá)90多個小時,縮短到連續(xù)紡絲成形、卷裝只要幾分鐘的時間,這些新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備都得到了用戶的好評。
KR/HD-340型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī)邯鄲紡織機(jī)械公司研發(fā)的KR/HD-340型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī),其產(chǎn)品為平行卷繞無捻絲。該機(jī)具有高紡速、大卷繞、低污染、低噪音、操作方便、PLC控制、觸摸屏和斷頭保護(hù)等特點(diǎn),成品絲的質(zhì)量高,成本低。
邯鄲紡機(jī)公司開發(fā)的連續(xù)紡絲機(jī)具備以下幾個特征:一是模塊化設(shè)計(jì),每模塊4個錠位,采用一輥四絲技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型為30個模塊,120個錠位。二是水平玻璃管紡絲浴成形,滿足高紡速要求。三是絲條干均勻,染色好。四是集紡絲、牽伸、再生、水洗、上漿、烘干和卷繞于一體。五是采用漿和油混合成分,滿足絲筒少毛絲、卷繞成形以及下游織造廠整經(jīng)要求。六是采用平行卷繞成形技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定較小張力和大卷裝的要求。
KR/HD-340型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī)積極采用先進(jìn)技術(shù),突出表現(xiàn)為以下幾個特點(diǎn):
一、泵軸同步電機(jī)驅(qū)動技術(shù)。纖度的均勻性與泵軸電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系。該機(jī)一改過去普遍采用的普通變頻電機(jī)驅(qū)動,首次在泵軸上采用同步電機(jī)驅(qū)動,其調(diào)速特性明顯優(yōu)于自身固有轉(zhuǎn)差率的普通變頻電機(jī)。同步電機(jī)的采用不僅有效地保證不同機(jī)臺間各計(jì)量泵吐膠的一致性,而且保證了整個紡絲過程穩(wěn)定的牽伸率,所紡絲條的纖度CV值在0.5%~0.7%之間,最小為0.15%,大大優(yōu)于半連續(xù)紡3.5%的標(biāo)準(zhǔn)。
二、處理輥同步電機(jī)驅(qū)動。為保證整機(jī)或所有機(jī)臺間處理輥轉(zhuǎn)速相同,從而保證絲在整個再生、水洗、上漿、烘干和卷繞過程的一致性,過去常采用實(shí)測普通異步電機(jī)轉(zhuǎn)速,根據(jù)轉(zhuǎn)速差異進(jìn)行分組的辦法來解決,轉(zhuǎn)速差異不僅影響絲條條干的均勻性,而且容易造成卷繞斷頭。為此,工藝一般要求全機(jī)處理輥線速度誤差為±0.5米/分。現(xiàn)在采用同步電機(jī)后,可做到整個車間處理輥轉(zhuǎn)速相同,可解決異步電機(jī)轉(zhuǎn)速差異對絲條條干以及卷繞所造成的不利影響,這對提高絲的品質(zhì),減少卷繞斷頭,提高滿筒率有非常好的作用。
三、紡絲速度高,生產(chǎn)效率高。粘膠液從噴絲頭的微孔中噴出形成粘膠細(xì)流,與酸浴接觸,開始成形反應(yīng)。成形反應(yīng)是從表皮開始逐漸向芯部滲透,此時,粘膠絲一旦受到絲束與凝固浴之間的相對運(yùn)動而產(chǎn)生的摩擦力的影響,容易造成一根或幾根單絲斷頭,宏觀稱產(chǎn)生毛絲。深浴紡絲的紡速越高,摩擦力越高,產(chǎn)生毛絲的幾率越大,這就限制深浴紡絲紡速的提高。但采用玻璃管中成形后,成形反應(yīng)在玻璃管內(nèi)進(jìn)行,酸浴的流向與絲條運(yùn)動方向一致,摩擦力小。紡速提高后,可以通過調(diào)節(jié)玻璃管中酸浴流速的方式來保持絲條和酸浴相對運(yùn)動的恒定,從而保持了穩(wěn)定的成形條件,保證了絲條在高紡速下紡絲的質(zhì)量。
四、可紡品種多。可紡纖度范圍60~400dtex,可滿足一般各類纖度長絲市場需求,生產(chǎn)靈活性高,產(chǎn)品適用范圍廣,通過簡單調(diào)整即可改變紡絲品種,亦可以按用戶要求紡異型絲。
五、卷裝大,絲條條干一致性好。所紡圓柱形絲筒規(guī)格2.5公斤~10公斤,由于在相同的工藝條件下形成,因而絲條條干一致性好。產(chǎn)品不必分批號,可以串批使用,不發(fā)生染色差異,5公斤絲筒經(jīng)整體染色編織試驗(yàn),染色等級達(dá)到4級灰卡,無內(nèi)外層差異,絲筒按重量分類,定長準(zhǔn)確。
六、自動化程度高。變頻器、PLC、液晶觸摸屏采用數(shù)據(jù)總線控制,工藝調(diào)整方便。還具有斷頭自動報(bào)警與安全保護(hù)功能。
七、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠、節(jié)能降耗。以往的半連續(xù)紡、連續(xù)紡絲機(jī)需要處理輥數(shù)量多,每錠多的需四個處理輥,少的需兩個處理輥。本機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu),由6跨組成,每跨4個錠位,共24個錠位。每跨絲牽伸、再生、水洗、上漿、烘干工序分別在四個小處理輥與共用的一個大處理烘干組合輥,通過分絲器,最后由平行卷繞頭卷繞成圓柱形絲筒。從紡絲到卷繞完成全部工藝過程不到3分鐘,減少廠房、設(shè)備投入、動力消耗以及人員使用,縮短生產(chǎn)周期,有效地提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本。每跨處理輥采用獨(dú)立傳動,克服了半連續(xù)紡因車頭箱機(jī)械故障導(dǎo)致全機(jī)停紡的缺點(diǎn),處理輥同步電機(jī)通過同步帶、鋁制同步輪將運(yùn)動傳至各輥,該傳動系統(tǒng)無減速箱體,不僅降低機(jī)器噪音,還消除因潤滑、密封所帶來的一系列問題,機(jī)構(gòu)簡化,可靠性提高。由于采用集中水洗、上漿、烘干技術(shù),水、漿、熱利用率高,因此,本機(jī)也是一種節(jié)能型產(chǎn)品。
八、密封好、污染低、低噪音,改善了工作環(huán)境。為最大限度減少生產(chǎn)廢氣,每跨設(shè)有獨(dú)立的密封、排風(fēng)系統(tǒng),任何一跨密封門的開啟與關(guān)閉,不會影響其它區(qū)跨的密封。每跨有三處密封位置,即刮酸區(qū),再生水洗區(qū)和烘干區(qū)。各跨排出的廢氣匯集在一起由一個主排風(fēng)管通向車間總排風(fēng)管最后由排毒塔排出,由于密封措施得當(dāng),再加上整機(jī)噪音小于80分貝,工作環(huán)境得以大大改善。
2002年在湖北化纖廠近一年的試紡證明,該機(jī)具有高紡速、大卷裝、染色好、無接頭、少毛絲、污染小、設(shè)備運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn),所紡絲條在南陽絲綢廠的織造試驗(yàn)證明,絲條可以適應(yīng)高速劍桿織機(jī)生產(chǎn)高檔絲的要求,絲條干均勻,無粗細(xì)經(jīng)現(xiàn)象,無捻的連續(xù)紡絲更有利于左右捻絲的要求,染色好,上染率優(yōu)于半連續(xù)紡絲15%~20%。該項(xiàng)目邯鄲紡機(jī)已申報(bào)專利,并于2003年12月授權(quán)。該機(jī)目前已在湖北化纖廠、宜賓化纖和南京化纖等廠家得以推廣使用。
NCSM1型粘膠長絲雙絲連續(xù)紡絲機(jī)宏大研究院經(jīng)過多年的不懈努力,在連續(xù)紡絲方面擁有多項(xiàng)研究成果。研究院值此大好時機(jī),及時與瑞士MAURER公司和德國BARMAG公司合作,聯(lián)合進(jìn)行NCSM新型連續(xù)紡絲機(jī)的研制。宏大研究院運(yùn)用先進(jìn)的自控技術(shù),引進(jìn)先進(jìn)的紡絲工藝,投入了大量的人力、物力和財(cái)力,在粘膠長絲紡絲機(jī)的開發(fā)和研制方面付出了艱苦努力。歷經(jīng)摸索和研究,取得了多項(xiàng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果。
NCSM1型連續(xù)紡絲機(jī)的研發(fā)工作,是繼承Maurer公司的連續(xù)紡絲技術(shù)及專利,在GLANZSTOFF機(jī)型的基礎(chǔ)上,加大錠距,降低總高,并將包括卷繞機(jī)在內(nèi)的主要和關(guān)鍵零部件進(jìn)行國產(chǎn)化的全過程。
1、新型連續(xù)紡的特點(diǎn)及優(yōu)勢。
毛雷爾公司,歷經(jīng)數(shù)十年、投入數(shù)億元,不斷完善和掌握著第三代連續(xù)紡絲機(jī)的設(shè)備制造和紡絲工藝最先進(jìn)的技術(shù)。
宏大研究院,自主開發(fā)了數(shù)種不同形式的連續(xù)紡絲機(jī),并從中獲取了豐富的、最合國情的連續(xù)紡研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。與瑞士MAURER公司、BARMAG公司合作,聯(lián)合進(jìn)行NCSM新型連續(xù)紡絲機(jī)的研制。解決了上漿、絲的路線、絲的分離、上油方式、卷繞方式等工藝和設(shè)備方面的關(guān)鍵問題,采用了PLC、觸摸屏及穩(wěn)定的通訊系統(tǒng),為用戶提供了一個使用便捷、調(diào)控靈活的操作界面。把企業(yè)的設(shè)備水平、工藝水平、產(chǎn)品質(zhì)量水平進(jìn)一步提升到世界先進(jìn)行列。
2、NCSM1新型連續(xù)紡絲機(jī)的主要性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù):錠數(shù):每區(qū)10錠。基本型為12區(qū)120錠。樣機(jī)制作6區(qū)60錠。
錠距:500毫米。紡速:120米/分-180米/分。可紡品種:67dtex-330dtex。絲餅重量:4公斤-5公斤(為230X225)Max:6公斤。處理輥直徑:上為216.9毫米,下為180毫米。裝機(jī)功率:每位處理輥0.18千瓦,泵軸1.5千瓦,每卷繞位0.12瓦。
該項(xiàng)目由吉林化纖股份公司進(jìn)行安裝,并由MAURER公司負(fù)責(zé)工藝指導(dǎo),在該機(jī)器上進(jìn)行紡絲試驗(yàn),然后擬請科技管理部門組織有關(guān)專家進(jìn)行生產(chǎn)鑒定和科技成果鑒定。目前,國內(nèi)已有幾個意向連續(xù)紡絲的項(xiàng)目4到5個,隨后還會陸續(xù)增加,市場前景看好。NCSM1型連續(xù)紡絲機(jī)被MAURER公司極力推崇,已經(jīng)開始在東南亞推廣。粘膠纖維工業(yè)在我國化纖行業(yè)中發(fā)展最早,但裝備比較陳舊,世界高檔次粘膠纖維設(shè)備主要是在歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)。我國粘膠纖維生產(chǎn)企業(yè)急需先進(jìn)設(shè)備,盡快實(shí)現(xiàn)用先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品檔次,躋身國際市場。KR/HD-340型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī)和NCSM1型粘膠長絲連續(xù)紡絲機(jī)的研制成功,對提升我國粘膠行業(yè)整體的技術(shù)水平,提供了物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),也將為我國產(chǎn)業(yè)升級做出重大貢獻(xiàn)。