一种采用热管加热牵伸的聚酯长丝制造方法技术

一种采用热管加热牵伸的聚酯长丝制造方法，该方法包括熔融聚酯从喷丝板挤出后经侧吹风冷却成形，冷却后的初生纤维进入热管加热牵伸，然后经集束、上油、网络和卷绕等工序得到聚酯长丝，热管的温度为８０～２００℃，卷绕速度为２５００～５３００ｍ／ｍｉｎ。而用于牵伸加热的热管由内管组件及电磁感应加热部件组成，电磁感应加热部件为缠绕于内管外壁的耐高温金属导线线圈，线圈中通入电流，电流由一单回路温度控制电路控制。本发明专利技术的实质是用于牵伸加热的热管采用电磁感应加热来取代传统的联苯加热，其优点是不需导热介质，不存在联苯的泄漏问题，热管的温度也更易于控制调节，为品种开发提供了更大的空间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用热管加热牵伸的聚酯长丝制造方法，热管的加热方式为电磁感应加热。本专利技术所要解决的技术问题是提供，其中用于加热牵伸的热管采用电磁感应方式加热，以解决联苯加热方式所存在的缺陷。以下是本专利技术解决上述技术问题的技术方案，该方法包括熔融聚酯从喷丝板挤出后经侧吹风冷却成形，冷却后的初生纤维进入热管加热牵伸，然后经集束、上油、网络和卷绕等工序得到聚酯长丝，热管的温度为80～200℃，卷绕速度为2500～5300m/min，其特征在于用于牵伸加热的热管由内管组件及电磁感应加热部件组成，电磁感应加热部件为缠绕于内管外壁的耐高温金属导线线圈，线圈中通入电流，电流由一单回路温度控制电路控制，内管壁连接一温度传感器，其温度信号反馈至单回路温度控制电路，线圈的匝数N由下列经验公式确定N=1600ηlDPρμfUCosΦ]]>其中η为效率；l为所需的有效加热长度，单位为cm；CosФ为功率因素；D为线圈直径，单位为cm；ρ为内管材料的电阻系数；μ为内管材料的相对磁导率；f为工频；U为电压；P为纺丝工艺确定的单根热管加热功率，单位为kw。线圈选用的导线截面Sc由下式确定Sc＝I/j其中I为工作电流，j为电流密度。通常线圈并不直接绕于内管的管壁，而是在内管外壁套有一筒形线圈架，线圈架由耐高温绝缘材料制成，所述的线圈缠绕于筒形线圈架上。所谓的耐高温绝缘材料可以是聚四氟乙烯、有机硅或陶瓷云母等。通常内管长度为0.8～3.5m，内径为20～85mm，内管壁厚度为2～10mm。内管组件一般可选用碳钢制成，绕制线圈的导线必须是耐高温的金属导线，考虑性能及价格等因素，可首选耐高温铜质漆包线。为了减少热量的损失，热管外应包覆玻璃纤维、石棉、硅酸铝等保温材料，或将热管置于不锈钢罩壳中，罩壳与热管间充填上述保温材料，而不锈钢罩壳则同时起了防止电磁泄漏的作用。本专利技术的实质是利用电磁感应能在导电体中产生感应涡流，从而产生焦耳热加热导电体本身的原理，并巧妙地将这种感应涡流具有集肤效应的特点与热管为管状导电体的结构特征相结合，采用电磁感应加热来取代传统的联苯加热。与现有技术相比，其优点是不需导热介质，不存在联苯这种有害气体的泄漏问题。热管的热量直接产生于管壁内部，加热时间短，电/热转换的效率高。另外，由于电磁感应加热比联苯加热更易于温度的控制调节，这不仅有利于纺丝工艺的控制，而且易于实现热管的单根温度控制，给差别化纤维的品种开发提供了更大的空间。由附图可见，内管组件由内管3、调节管2和接管1依次连接构成，内管3外壁套有一由陶瓷云母制成的筒形线圈架4，耐高温铜质漆包线绕制的线圈5缠绕于线圈架4上。线圈中通入电流，电流由一单回路温度控制电路控制，内管壁连接一铂电阻温度传感器6，其温度信号反馈至单回路温度控制电路。7是压缩空气进口，压缩空气为纺丝生头时用于导丝。热管置于不锈钢罩壳8内，罩壳与热管间充填玻璃纤维。权利要求1.，该方法包括熔融聚酯从喷丝板挤出后经侧吹风冷却成形，冷却后的初生纤维进入热管加热牵伸，然后经集束、上油、网络和卷绕等工序得到聚酯长丝，热管的温度为80～200℃，卷绕速度为2500～5300m/min，其特征在于用于牵伸加热的热管由内管组件及电磁感应加热部件组成，电磁感应加热部件为缠绕于内管外壁的耐高温金属导线线圈，线圈中通入电流，电流由一单回路温度控制电路控制，内管壁连接一温度传感器，其温度信号反馈至单回路温度控制电路，线圈的匝数N由下列经验公式确定N=1600ηlDPρμfUCosΦ]]>其中η为效率；1为所需的有效加热长度，单位为cm；CosФ为功率因素；D为线圈直径，单位为cm；ρ为内管材料的电阻系数；μ为内管材料的相对磁导率；f为工频；U为电压；P为纺丝工艺确定的单根热管加热功率，单位为kw。2.根据权利要求1所述的聚酯长丝制造方法，其特征在于所述的用于牵伸加热的热管中线圈的导线截面Sc由下式确定Sc＝I/j其中I为工作电流，j为电流密度。3.根据权利要求1或2所述的聚酯长丝制造方法，其特征在于所述的用于牵伸加热的热管中内管外壁套有一筒形线圈架，线圈架由耐高温绝缘材料制成，所述的线圈缠绕于筒形线圈架上。4.根据权利要求1或2所述的聚酯长丝制造方法，其特征在于所述的所述的用于牵伸加热的热管中内管长度为0.8～3.5m，内径为20～85mm，内管壁厚度为2～10mm。5.根据权利要求1或2所述的聚酯长丝制造方法，其特征在于所述的所述的用于牵伸加热的热管中内管组件由碳钢制成，所述的线圈耐高温金属导线为耐高温铜质漆包线。6.根据权利要求3所述的聚酯长丝制造方法，其特征在于所述的所述的用于牵伸加热的热管中筒形线圈架由聚四氟乙烯、有机硅或陶瓷云母等材料制成。全文摘要，该方法包括熔融聚酯从喷丝板挤出后经侧吹风冷却成形，冷却后的初生纤维进入热管加热牵伸，然后经集束、上油、网络和卷绕等工序得到聚酯长丝，热管的温度为80～200℃，卷绕速度为2500～5300m/min。而用于牵伸加热的热管由内管组件及电磁感应加热部件组成，电磁感应加热部件为缠绕于内管外壁的耐高温金属导线线圈，线圈中通入电流，电流由一单回路温度控制电路控制。本专利技术的实质是用于牵伸加热的热管采用电磁感应加热来取代传统的联苯加热，其优点是不需导热介质，不存在联苯的泄漏问题，热管的温度也更易于控制调节，为品种开发提供了更大的空间。文档编号D01D10/00GK1464077SQ0211205公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月13日 优先权日2002年6月13日专利技术者杨波, 陈克权, 徐晓晨, 季孙杰, 张伟东, 曾海英 申请人:中国石化上海石油化工股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用热管加热牵伸的聚酯长丝制造方法，该方法包括熔融聚酯从喷丝板挤出后经侧吹风冷却成形，冷却后的初生纤维进入热管加热牵伸，然后经集束、上油、网络和卷绕等工序得到聚酯长丝，热管的温度为８０～２００℃，卷绕速度为２５００～５３００ｍ／ｍｉｎ，其特征在于用于牵伸加热的热管由内管组件及电磁感应加热部件组成，电磁感应加热部件为缠绕于内管外壁的耐高温金属导线线圈，线圈中通入电流，电流由一单回路温度控制电路控制，内管壁连接一温度传感器，其温度信号反馈至单回路温度控制电路，线圈的匝数Ｎ由下列经验公式确定： ＊＊＊ 其中：η为效率；ｌ为所需的有效加热长度，单位为ｃｍ；ＣｏｓΦ为功率因素；Ｄ为线圈直径，单位为ｃｍ；ρ为内管材料的电阻系数；μ为内管材料的相对磁导率；ｆ为工频；Ｕ为电压；Ｐ为纺丝工艺确定的单根热管加热功率，单位为ｋｗ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，陈克权，徐晓晨，季孙杰，张伟东，曾海英，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]