螺杆挤压机的纺丝工艺参数北京化工学院合纤组在熔融法纺丝中,螺杆挤压机的纺丝工艺参数是否合适,对于纤维的质量切片的消耗以及纤维后加工能否顺利进行均有很大的影响目前在生产某一规格的纤维时,螺杆挤压机它们之间的的纺丝工艺参数一般还是凭经验决定的由于螺杆挤压机的纺丝工艺参数较多,,相互关系又较为复杂,因此在生产新规格的纤维时厂往往因为螺杆挤压机的纺丝工艺参数不,够合适,,造成螺杆的严重环结不但影响了生产计划的完成,而且由于价格较贵的切片大量,消耗在经济上损失很大为此工艺参数(包括螺杆的几何尺寸并在纺制涤纶时员参考。,本文想从理论和实践相结合的基础上流量压力熔体粘度多区温度等研究螺杆纺丝各项)之间的相互关系,,对目前最常用的螺杆各工艺参数之间的关系绘成计算图表以葬供有关人一、螺杆挤压过程中的流体流动参数,进入纺丝螺杆的原料一般经过干燥后(图1)固体颗粒被螺杆套筒逐渐加热,为具有一定结晶度的固体颗粒,,在螺杆的进料段,开始熔化窄前,,,随着切片推进至压缩段,在理想情况下到紧靠进料段末端固体颗粒表面切片进一步熔化原来具有空隙的固体颗粒由于通道变,逐渐被压紧在压缩段切片主要被熔融压缩,由固体逐渐熔化为流体,到压缩段结束,切片已全部熔化为液体,再往前,随着流道进一步变窄熔体的速度略有增加,同时混,在熔体中的气泡由于前方熔体的压力认为从计量段算起)压力愈大,,就向后方逸出,在切片全部熔化为流体后(一般可以愈往计量段前端,熔体开始建立起压力,,随着螺纹的推进作用,熔体压力直至计量段出口熔体压力达到最大以后在管道输送中需要消耗能量,,,,又逐渐降够但到计量泵进口熔体还需要保持一定压力以保证能充满计量泵否则将造成泵供量的不足象,另一方面,,由于螺杆的计量段出口与计量段进口的流体压力差便产生熔因此,体沿着螺槽的逆向流动这就是所谓逆流量,,但事实上,熔体在螺杆中并没有产生倒返现使螺杆的挤出量减少了只不过由于逆向流动的倾向抵消了一部分正流量即螺杆的生产能力,,计量段的流量决定了螺杆的挤出量或许认为的,,螺杆在正常运转下的生产能力,可以/由进料管的翻板阀门加以调节因为翻板阀门开得再大,其实,这是不正确}今卜目味今典尹月二压肠段计全限限二,卜闷“,进料量还是由计量段的,才力6刀,刀流量决定的要进料再多也是不可能的螺杆的挤出量即计量段的流量可用下述分析方法求得计算公式1:螺杆流t的分析计X2螺杆基本尺寸(见图D)(1)—节距一般—梭高h—螺旋角a—正盆1t直径t=D图2.正流t是由梭的推动作用所产生¹当螺杆向左旋转螺杆不动,,其圆周位移为矢IM时(图3。a),根据相对运动原理也可理解为料对姗杆向右位移为矢盘M,,及平行梭的方向分位移Mcosei叻这一位移可分解为料在垂直梭的方向分位移Ms,,由于棱的阻档料在垂直校的方向不能运动故实际上料只e能在梭的平行方向滑移了Mcos此即为料对螺杆的相对位移(图3b)而此时螺杆的绝,对位移为矢量M即Mcose+,故料的绝对位移即为料对螺杆的相对位移与螺杆绝对位移的矢金和,M,,s从图3b中得知料的绝对位移即为Mina其方向与梭垂直偏夔剑_时口图3º根据以上原理移为二D转,,当拐杆转一转,,其圆周位移为介刀时(田3eosb),料在梭的垂直方向位si叻,(在梭的方向清移TD6)cÀ料在螺杆轴向的位移为(可认为是料的向前推进速度‘行刀51叨)sseo,此即为料向前推进的有效位移如螺杆转N则其向前推进的有效位移为N介Dinseosc,,若此位移在单位时间内发生,,则此位移值即¼上述速度为紧贴螺槽表面的熔体速度向前推进速度趋近于零紧贴螺杆套筒的熔体速度,则由于套筒是静止:的,因熔体速度按等速度梯度分布。故其平均速度=立竺旦丝竺竺旦2一½螺杆槽的环形面积A为介刀h(图¾向前推进的正流量为:4)。甘1__厅Z‘,J生‘DZhsins乙eos口,JV图42)(逆流盆由于螺杆前后熔体压力差造成沿螺槽的返回流t对于在扁平型流道中流动后的熔体(图一,该流盆可以用柏努利公式计算:5),该公式可写成卫二‘揭.口二岁,子洲昌一洲洲,一洲,尸渭户认戈戈勺么匀图5图6图7△尸=12甲I“h2¹按上式二棱间熔体后退速度(图6)二_hZ场△尸12甲l(Za)上二式中:△P计量区出口与进口间的压力差—(图5).刃—l—熔体粘度—螺旋通道总长(图7)‘二飞石万Lh—计量区长度计量区棱代—高入式(Za)△尸hZ△PhZsin612于L/51叨12甲Lº二棱之垂直距离为,Dsni6(图8)棱高为h则二棱间的流道面积A为二Dis叨h»逆流量QZZ=s“A=△Phis12n6开甲LDi叨h即QZ介Dh3sin28△P123图8甲L()3()翻流t由于螺杆前后熔体压力差,在棱与套筒之间的缝隙所产生的渗漏流量¹渗漏速度,u仍可用柏努利公式计算设想把计量区所有的棱(图ga)均合并在一起,如图gb所臀示,棱在螺杆轴向的宽度为e,由于一般螺朴节距t螺杆的直径刀,故计量区螺杆棱的个数为L/t图9等于或L/D梭合并后在轴向的总长度为(L/D),u二e则通过环形间隙J的渗漏速度:一一“里旦翌一一12甲(L/D)e‘º螺杆与套筒间隙的环形面积月为,»渗漏流量:DJ83=u,A,=Z△尸a12甲(L/D)e开D子△P开D,J312甲Le(4))¼由于一般螺杆的节距等于直径即t二D,故螺旋角的正切(图10才厂门}图10。_。t一二下二=-匕口=兀刀二丁二尸=万口Dl—兀介tgs=14¾若将()式右端乘以,tga(即乘1)3渗漏流量Q其值仍不变2则:=汗2D83tg8e△P:12甲L(5)螺杆的挤出量为正流量减去逆流量及漏流量QQ=厅Z即一=Q、os一Q:NQ3介DZsi动e2s一Dh3sin,812甲L△尸介ZD,占3tg口e12甲L:△尸(6)式中—螺杆外径〔厘米〕—计量段棱高〔厘米〕—旋旋角e工口井一N螺杆转速〔转/分〕—熔体粘度〔公斤分/厘米〕—计量区长度〔厘米〕—摄杆出压力〔公斤/厘米〕△—螺杆棱与套筒的间隙〔厘米〕一般—棱在螺杆轴向的宽度〔厘米〕(图—O厘米“/分〕螺杆流量〔tg=二:,a=:了‘。五乙14夕2L尸Je口,8为8~10丝即0008一001〔厘米〕9)对于某一螺杆来说,所有几何尺寸均为常数,熔体的粘度对某一纤维品种也基本上是一定的,故可将()6式简化为:Q二AN一(B+C)△P(7)由于漏流量比起逆流量来其值甚小一般漏流量约为逆流量的千分之几,在工程计算上可略去不计,故(7)式简化为:口二AN一B△P(8)2犷D403~犷刀405螺杆及其在纺制涤纶时的基本数据:D=8〔厘米〕h=035〔厘米〕6=1740,51叨=03035eos口=0954sin6eoss=02895L二7D=7xs=56〔厘米〕古=001〔厘米〕e=09〔厘米〕涤纶熔体粘度在螺杆计量段一般约为250。一3。。0泊取粘度,=2750泊并换称单位厂公11一占,一nl斤侣气了丁秒_L一洲帐艾一Jl一八一O一O”八一n“「L全丘二全一1厘米2」。、lr=17xl。二工‘口=丽一万公斤秒L米2〕〔红址厘米立〕ZJe2750=泊467x10一5f全丘二全L)厘米,J3螺杆挤压流最简化公式:以犷刀403螺杆纺制涤纶为例:ZZeosA甘二Dhsino6(314)“x(8)2火035x028952=2321厅inZa3B二Dh3s14x8x(035)3x(03035)212甲L12x467x10一‘x56=316Zxx2C=才D2‘3tg6_(314)(8)Z(001)3x131412夕Le12x467x10一‘x56x09=00071C/B=00071二316000225故C可略去不计则O=32IN一316△尸〔厘米“/分〕(9)若螺杆挤压的重量流量G按公斤/时计算,则:G=旦粤井乒丝=空共二IUUU孕迎一。。72。〔公斤/时〕IUUU式中:r涤纶熔体重度r—二119一12〔克/厘米“〕一般取r=12〔克/厘米3〕G=0072Q=0072x32IN一0072X316△P或G=21N3一0228△尸〔公斤/时〕(10)式中N与△P的单位仍与前同)式绘成算图将(104,见图n右边部分姗杆转速与计t系转速的配合,螺杆挤压的正流量一般大于计量泵的流t反压力,由于螺杆出口前方物送管道的阻力所造成的,产生逆流量,正逆流蚤抵消后,,螺杆排出的实际流t必须正好等于计盘泵吸入的流量如果前者大于后者螺杆出口处熔体的压力就会升高,,结果使逆流t增大,螺杆排出的实际流量减少直至螺杆与计量泵的流量达到新的平衡,压力升高才会停止并保持稳定2,娜2杆出口处的压力一般为50~80公斤/厘米因为从螺杆出口到计金泵进口的这段管道由于摩攘阻力错消耗很大的压力为3按计算每米压力损失约为5~10公斤/厘米,这段管道的长度一般米左右此外还必须保证计量泵前有足够的压力根据试验一般计t泵前的熔体压力须2,,,大于20公斤/厘米所以螺杆出口处就要保持50公斤/厘米以上的压力,螺杆出口处一般都,装有压力传感器的关系,,最好根据螺杆出口压力的大小能自动地调节螺杆的转速为此,,但有时由于仪表,摄杆的转速仍孺人工调节就特别孺要知道在螺杆出口压力一定时,计量泵,转速与螺杆转速的配合关系它们之间的关系迅速解决上述问题在制订螺杆纺丝工艺参数及螺杆开车时,尤其需要简捷的求出即能计量泵流盘可用下式算出如果把它绘成图表才,与螺杆算图相配合计t泵总流tG二nPcrx60八000〔公斤/时〕(11)式中。GP。cr—计t泵工作只数—计t泵转速〔转/分〕—计t泵每转容积〔厘米—熔体重度〔克/厘米〕—“:P只计盆泵总流t,即等于姗杆重t流t〔公斤/时〕3,〕犷刀403娜杆挤压机所配计金泵一般C=“驳厘米〕涤纶丙纶『=102〔克/”厘米〕,锦纶r二104〔克/.厘米〕,r二795〔克/厘米3〕)式对于涤纶将上述数据代入(11得GG=甲Px9xl2x60/1000〔公斤/时〕(12)或=0645甲P〔公斤/5,时〕a(12,a),计t泵工作只数P以4n左边部分(图11),。,6代入(12)式即可给出计算计量泵总流量的算图见图可将计量泵总流量计算图与螺杆挤压流量计算田结合在一起组成联合计算图表图10的应用可用下例说明用图解法迅速求出计量泵转速与螺杆转速的关系:某厂实例开6个纺丝部位,,cgc的计量泵,其转速为19,6〔转/分〕按图n中虚线读0〔公斤/厘米2〕则螺杆转速为3驳转/分〕得涤纶产盈为76〔公斤/时〕如熔体压力为6上述答案同样可用前面所列的计算公式求出量泵转速下此外,图1还能读出在一定螺杆转速及计,螺杆出口处可能达到的压力以及估算螺杆中熔体的粘度以判断螺杆有关加热区的温度是否合适6;布生泵转走封分分如扦出口如t3=熔点+(27~t1’+t。33)℃2ttt。=才,一(2~6)℃。‘才4一=(2~5)℃法亡石一(0+~2)℃才t弯=熔点(12一30)℃箱=熔点+(18一30)℃杨。俩户琳图11曾在制定犷D403螺杆工艺参数及生产实践中进行了使用及考核并与厂刀003螺杆相同的运转试验数据等资料进行核对证明按上述方法求45螺杆几何参数与犷刀4图n制订后,,得的算图结果与生产实际情况是颇为符合的8杆每转涤纶熔体挤出量为3_例如在厂刀405螺杆的机头压力为零时,,实测螺5克左右,x)式按(10231当△尸on=。时,,螺杆每转挤出量、:习=-~二二-G1000一二,,xVX60了-=1000尸尸与实测结果一致12当机头在正常运转压力情况下(50~70公斤/厘米)成转/分〕在常用范围内,,,以下误差一般在托转/分〕值即图中螺杆转速值较实际值稍低,而当转速很低时,—,60=06O,,L兄/千呀J一,图中螺杆转速的最大误差约为,当转速很高时上述误差一般为负,,则相反,,误差一般为正值即图中螺杆转速值较实际值稍高不同由于每一机台的不同以及熔体粘度但总的来说进料颗粒尺寸,温度等有所也会产生一些偏差,。经过在生产实际中的使用或校核该图表提供的数据作为制订生产工艺的参考还是较为合适的该图表对于厂刀403对于生产锦纶,犷刀404厂D4此等同一规格(小80)的螺杆均具有普遍的,适用性丙纶或对于其他不同类型的螺杆如F刀402及国外进口的各种规格的螺杆用上述方法同样可以制订类似图表二、螺杆的热工参数,在解决螺杆的流体及其机械参数以后螺杆各区的温度对于螺杆的正常工作具有更为重要的影响,首先分析一下原料切片从加料管进入螺杆后的受热情况(图12),固体颗粒自进,料后在预热区被套筒壁逐渐加热到达预热段末端紧靠压缩段时达到熔点。,故这一段中的物物料由料应该基本上保持固体,其温度基本上低于熔点在进入压缩段后,切片逐渐熔化固体转化为液体全部转化为液体,其温度基本上等于熔点或在熔点附近在压缩段还没有结束以前,物料已而在计最段的物料则全部为温度高于熔点的液体一、厂111贫产明尸呢,二r仪护气亩,以,’i{{,、-l州一乙、l,魂卜确气、}嘱丫f、;i自二洲「r图一2VD魂03一VD4os螺杆(中80)各加热区位t,为保证在预热段的切片不过早的熔化同时又要使切片在达到压缩段时,,不致退度过低,而能达到烙点,预热段套简壁就必须保持合适的退度,如果预热区的沮度过高切片在未到,达压缩段时就过早的熔化而当固体顺粒熔化为液体时由于原来固体顺粗间的空晾消失熔化后的液体必然不能充满原来固体顺粒所占据的体积造成松塌现象力中,,。,使原来挤紧的固体获拉在达到烙化处,熔化后的液体由于在娜槽等深处的预热段无法压紧,就减弱了往前推进的能,并随粉抓杆的回转,而产生环流,此时后面尚未熔化的固体切片就有可能进入环流液体使其和液体粘结在一起而造成环结,相反,如预热区的退度过低以致切片在进入压缩,区后还不能婚化也必然会造成切片在压缩区堵死,但在实际生产中产生环结的原因一般。还不是由于预热区退度过低点,而往往由于按经验所定的预热区沮度过高所造成所以预热区的温度必须使固体切片既不应在预热区提前熔化而合适的沮度就必须在这一矛盾中求得解决。也不应在其达到压缩区时还没有达到熔为此,可用传热学的分析方法来解决这个问题1套筒对切片的传热单位重盆切片从其进入螺杆的温度加热到其熔点所孺之热量为一定值此热公为Q=G(t,一to)〔卡/克〕(13)中.—切片的熔点〔C〕对某一牌号的切片—切片进入娜杆的沮度一般可取为5ot0℃—这一热量O必浦通过预热段套简壁的传热来提供坛G切片的比热,涤纶切片约为035〔卡/克℃〕,,其熔点可认为定值根据传热学原理:,Q二KATor〔卡/克〕(14)中:—单位重t切片与套筒接触面积〔厘米/克〕对于同一规格的切片A为定值—套筒壁对切片的对数平均温度差〔C〕△—切片在预热段套简内的停留时间〔分〕—传热系数K与螺杆的转速有关转速愈快切片与套筒的表面更新愈剧烈传热系数就A.,K2切片与套简壁的传热系数〔卡/厘米.分〕CTr,,愈大,根据传热学的经验近似的写成:K澎BN(15)式中B为比例系数切片在预热段套筒内的停留时间可用下式算出一厂g〔分〕N(16)式中:V—预热段套筒内的空腔体积〔厘米”〕,对同一型号的螺杆其值为一定值g螺杆每转的重量排下—量〔克/转〕切片的堆积重度〔克/厘米”〕对于涤纶切片一般下/=06一。7c克/厘米“〕N—螺杆转速〔转/如果把—分〕(15)、(16)式的关系代入(14)式则得:Q二KA△T袱二BNA△T.x一尹gN·(AB::)定值(17)从(17)式可见,不必直接测定套筒壁对令·常如切片的传热令=系数K,而可以用在生产实践中经过考验而较为成功的数据来推算其他尚未实践过的情况下套筒壁所需要的温度对同一型号螺杆和同一种切片,按(1)7式可建立下式:△T哪=△T。:二夕工92定值(18)(18)式说明预热区套筒,切片间的对数平均温差与螺杆的每转排量成正比,这一结论,实际上已为许多生产工厂的实践所证明在这里只不过指出了它们近似的定量关系设:t套筒壁的温度〔℃〕t,—t。——切片的熔点〔℃〕切片进入螺杆温度〔℃〕一般可取为50C则套筒壁面对切片的对数平均温度差△T,,可按下式算出(图13):一to△T。=(t)一(t一t万)In一二上卫丝一(19)(t一t万)一或△T,t盆二50一_t一50舀l匕(19a螺杆每转挤出量夕(—J一r盆对FD430螺杆)按(10)式图13可由下式算出GK100=231xl夕00228x1000Nx60603860会上N奋对某一固定g值,=。一3:琴JV〔克/转〕(20)习△尸与N成直线关系因此在图n中可绘出螺杆每转挤出量的线族(图11中右边部份的辐射线)按图12,犷刀403螺杆预热区的平均温度若由一区的温度来代表:,当切片熔点为262℃并根据涤纶试纺时经过403考验而较为成功的资料gco7〔计量泵转速为1转/分〕(犷D一犷D405)螺杆转速约为34〔转/分〕机头压力为50~,0〔71公斤/厘米〕螺杆每转排量为38,,:〔克/转〕一区较合适的温度为28。℃按此来推算在其他情况下一区的温度先计算在上述情况下△T,套筒对切片的对数平均温度差t盆一50:.1二2319-书平1一万262一50尸一一-一丈下丁-下丁-。,_‘石U一OU乙心19二二二e一二二二乙匕U一艺幻乙=吕万sC若在新情况下,螺杆每转排量为304克,求一区的合适温度按(15)式△Tg.2,_△T.1曰份一9311二0或乙、I。,=~g一二于一习1△T.1=豪x3‘“=7,‘O△T二二t叮一50nIot兰红丝tt一t‘ew一50---二二-一=二一一-一丁1一不,一OU262_了甘U由上式解出:t:=.72:8℃,0即螺杆每转排量为3,才4克时,实际上在求得△T后可按下式算出50一t‘:一t:一262一区合适沮度为278Ct‘一50e八T..:t笔一501一e△T,为在生产实践中的应用方便△T.一个2可先假定若干个,tZ,然后按(18)(19)式算出相应的,及g:并将其关系绘于图1中(图n右上方短段辐射线)必然有其相合适的t按上述机理可知对于某g值值因此一区的温度线同样为辐射线,在图n中分别绘制了oC的一区温度线(内圈辐射线为熔点涤纶切片熔点为262℃及255262C外圈辐射线为熔点:525℃)对于其他熔点的切片(原液着色切片除外)大致可估算如下,即熔点相差,1C一区温度约相差06℃综士所述,一区温度对螺杆的环结有直接影响需要慎重对待特别是该区温度不宜过高否则切片过早熔化会造成环结阻料该区合适温度可用上述图解方法,估算求得一区温度线制订后结合考虑与一区有关的其他各区温度(见下述内容)曾在制订三种新规格的纤维工艺参数时作了试用结果,按图中参数运转时,获得良好结果而未按图中参数运转时超过2C,曾发生轻微环结此外,,还对曾经纺制过的,经过实践证明是合适的二十来,种纤维规格的工艺参数中有代表性的六种与图表值进行了对比,结果一区温度最大差异没有因此图表是在一定范围内对生产实践数据进行了概括2螺杆其他各加热区的温度(1)12),螺杆的另一个重要加热区就是压缩区对(厂刀403一厂刀405)螺杆即相当于三区(图在压缩区一定要保证切片得到充分的熔化,,在这一区切片要吸收融化热并提高融化后,的熔体温度故该区的温度一般可以高些,但过高也可能传热到预热区使预热区温度难以控制或影响预热区温度过高造成环结对(犷D430一犷D405)螺杆三区的温度t3=按经验:熔点+(27~,33C)(22)2熔点较低时,上式括号中应取较大值,oC~对于熔点为25540的切片6,(一般特性粘度相差不大)(2)3,三区温度约为290℃左右3~FD视熔点高低而定以下讨论均以(F刀40区之间,045)螺杆纺制涤纶为例第二加热区位置介于进料段与压缩段之间(参见图12)即t:ti+t3,故该区温度也可介于第1澎102(23),(3)冷却区的温度一般在70~,℃,,但有时由于缺水等其他原因,温度会超过too℃,,该区温度的升高有引起环结的危险,此时根据上述机理,可以适当调低一区温度,将有利于抵消冷却区温度升高的不利影响这是因为整个套筒是一块钢铁,所以各区温度在一定程度上可以相互补偿(4)这一特点在其他相邻各区也可适用第四加热区部分还处于压缩区,而基本上属于计量区试验表明,,,为巩固第三加热区熔化加热2的成果该区温度不宜比三区降落太多,,计量区温度在280~0℃时9,虽随温度,,升高,淡基含量增加但对总的粘度降解并不显著。故决定,使熔体具有合适的流动性能五两区共停留半分钟左右),因为熔体刚刚从熔点开始升温其停留时间较短(熔体在四r4=才s一(2、故该区对降解还不致有明显的影响熔点较高或三区温度较高时,℃左右视熔点高低而定oC该区温度一般可比三区下降2一6即(24)一60),下降可大些对于熔点在255℃以上的切片,四区温度约为285、,(5)第五加热区的温度主要也由熔体的粘度及流动性能决定,在第五加热区停留的时间虽不长但也要考虑尽可能少降解,,一般该区温度可比第四区下降2~5℃熔点高时下降可大些,即t。=t4一(2一soC)0℃左右,,(25)对于熔点在25℃以上的切片热区均处于螺杆的计量区箱休温度更为有效和迅速(6),,五区温度一般在28视熔点高低而定、。四、五加该区的换热属于熔体的强迫换热故该区温度的高低,对以后纺丝熔体的温度有明显的影响有时为提高纺丝熔体温度,用提高四五区温度的办法比提高弯管区温度:弯管起输送保温作用由于较长的弯管(在弯管中约停留1为尽可能防止降解,5分钟左右),对熔体降解影响较大该区温度不宜太高,但也要保证流动性能否则由于粘度过大计,,,到计量泵进口压力过低会造成泵供量不足,一般弯管区温度可接近或略低于纺丝熔体温度即(7)一般宜在275~280C,0℃超过28,降解比较明显更具体的可按熔点估(26),一般比熔点高14一20℃法兰区温度:,t弯=熔点+(14一20C)由于法兰区本身较短对熔体流过不起主要影响但法兰散热较大。,故该区温度也不宜太低一般此区温度介于五区与弯管区之间并靠近五区st》t法>t法=ts+t弯2(27)或(8)t。一(0一ZoC),(27a),箱体温度:此区温度直接影响熔体的纺丝成形,是纺丝工艺中的重要温度参数,但该区沮度与熔体进入箱体的温度有关约1一15分钟左右,也就是与前几区的温度有关,熔体在箱体中停留时间,故箱体对熔体能起一定的加热作用260而有时主要起保温均匀作用,总而言之进行显著,为使熔体达到合适的温度而具有良好的流动性能但又不致降解过大以利于纺丝顺利,减少疵点对于一等品涤纶切片(熔点~264C,,粘度〔,〕二0,67~07),在生产实际中适宜的熔体温度为278C以上到280C左右“不宜超过285℃否则在箱体中降解,一般纺丝熔体温度比熔点高14~2℃,对于质量较差的切片有时纺丝熔体温度只比熔点高1一12C粘度高的切片熔体温度应高些由于箱体温度一般又比纺丝熔体温度要高,其高出之值(即在箱体中对熔体加热之程度)应随进入箱体前的熔体温度而改变上可以从00到十几C(约O~的范围即,该值原则12C),故箱体温度对熔点而言,其高出之值可以有一个较大(25)8一3约为14℃t箱=熔点+(15一34C)其具体数值视前几区温度并观察熔体沮度及其流动性能而定对于一等品切片,,箱体沮度约为285℃~29必须指出,5℃左右即使其他纺丝条件完全相同,由子每台机器的不同和仪表的差异,以上各区,,的沮度仍可能有较大的差异因此在制订工艺参数以后,还必须根据纺丝现场的具体情况又对具体情况作适当调整对各参数加以适当的调整这样既有基本的原则性估计这对于顺利的生产新规格的纤维是必不可少的三、螺杆纺丝工艺参数之间的相互关系,当螺杆转速及机头熔体压力变化时预热区温度主要是一区温度必须按图n关系进行变,化结,否则;,如各参数均按不利方向变化时螺杆将发生严重环结,,但有时各参数变化时也可,能使不利因素互相抵消系进行如下探讨(1):如螺杆转速低,熔体压力高此时如一区温度又偏高必发生环但如果减低一区温度或适当降低机头压力螺杆每转的排量或进料量有可能避免环结为此对各参数之间的关,g对于螺杆的正常运转是一个重要的参数同时对螺杆进,料段固体颗粒的运动分析提供了基本依据(图14)在进料段按照与熔体运动类似的分析方法,。可得固体颗粒的实际位移为矢量_。螺杆回转一转,其圆周位移为D。,其在螺杆轴向的投影即向前推进的有效位移为S夹角为甲,或矢量6固体顺粒实际运动方向与螺杆轴的按图14中的关系可写出:汀Dtgs一S介Dtg二Stg甲tgsb即而Sg二夕1二+tg中tgs(29),卜不De”今,SA下S=g,A下(30)图14(29):(30)式中8甲了=螺旋角,8二1740,—固体颗粒堆积重度〔克/厘米—一般涤纶切片6~y产二0固体颗粒实际运动方向与螺杆轴方向夹角”〕”厘米〕07〔克/,AA—(D=介厘米2〕对某一型号螺杆为一定值进料段螺杆环形截面〔一h:“)h:〔厘米〕,h,为螺杆进料段棱高〔厘米〕刀为螺杆直径〔厘米〕一般甲为未知数也愈小,但如知道参数g后,,,29)按(g(30)式,乌甲角即能求出从而知道固体一~~确,颗粒在螺杆中运动的方向因而当螺杆每转进料量愈小时角就愈大,固体环向运动的分矢量3一厂刀4-b固体颗粒往前推进的位移。6必然,a愈大,即环向流动因素增加此时如温度再控制不当(由于在低流量时对温度往往相对的偏高)每转进料量不宜过低对犷刀40,,就很容易造成环结,因此螺杆5螺杆纺涤纶来说0,在通常情况下,g值一般不宜低于,0一34〔9〔2克/转〕在3克/转〕较为合适(2)(见图11)在g值较低时必须相应的调整温度,当正在运转的纺终部位关掉一个时,如不调整螺杆转速,机头压力将大大升高虽还不致对设备造成破坏(3)但此时g值将降低甚多,故无论从相应的一区温度,固体颗粒推进g,,角甲及物料的暂时不平衡来看均将易于造成环结在泵供量较低时机头压力不宜太高特别是温度要相应降低沪的温度偏高易于造成环结,否则g值下降,相应4)在泵供量较低时尤不宜开(4或5部位,,因这时螺杆转速降低值下降,温度又没有适当调整使切片过早熔化、,易于造成环结其他如热料纺丝求得合适的工艺参数高压纺丝等新工艺也可按上述机理进行分析和计算并通过实践以四(1)V刀403~厂刀405螺杆转速、结论熔体压力计量泵转速(涤纶)产量等流体及其机械参数可用图n求得它们之间的相互关系机理制订类似图表(2),其他纤维品种及螺杆型号也可按本文阐述的方法或一区合适温度可按图n求得,并通过实践加以修正,用犷D4030一厂刀45螺杆纺制涤纶时其他各区温度可,按(22)一(25)式估算(3)以提供参考在各种不同情况下(包括高压纺丝,,热料纺丝等新工艺),螺杆转速,有关各区温度及机头熔体压力等参数之间的关系可按图n得知其变化的有利趋向析和计算或按上述机理进行分并通过实践求得适宜参数