目前,BCF丝生产大多采用一步法工艺,使用较多的有意大利Filtco公司和德国Barmag公司的设备。意大利Filtco公司制造的BCF一步法工艺设备,它采用三色螺杆挤压系统,单元结构的纺丝箱将具有温度均匀分布的熔体送入喷丝板,每一纺丝组件对于每一种颜色有两块纺丝版,不同颜色的长丝组合成两股长丝,并采用非湍流的冷却系统进行高效率交换,上油剂系统进行均匀地上油剂,通过热辊对未取向丝进行拉伸,然后喂入热流变形喷嘴,由于高压热空气的作用,在喷嘴内长丝得到充分的膨体,卷曲变形的长丝绕在冷转盘(或转鼓)内冷却进一步定型。为了有利于后道工序的加工,再经送入高压空气的喷嘴进行网络,最后由高速卷绕头卷绕成筒子。
德国Barmag公司生产的Speetex STM25型BCF一步法工艺设备简图,该机的生产速度可达4000m/min。由喷丝板出来的长丝经过热辊的拉伸后,再通过热流变形喷嘴卷曲变形,其后有能控制长丝丝塞移动速度的控制罗拉进入冷却转鼓,最后经过网络后卷绕成筒子。
由此可见,BCF一步法工艺一般可分为四个区域,输出热辊与热流变形喷嘴之间为喂入区,冷却转盘(或鼓)和张力稳定罗拉之间为输出区,其间为热辊变形区,紧接着输出区的为网络区,最后为绕卷区。在热流变形喷嘴内的变形介质通常为热空气或蒸汽。在聚酰胺的生产中,为了防止丝条氧化变色,一般直接使用过热蒸汽,这是因为蒸汽具有最大的热焓,而且对聚酰胺等亲水性纤维具有软化作用,有利于变形,且可改善其染色性能,此外,蒸汽中含氟量低可防止热空气而引起的纤维泛黄现象。但大多数BCF生产厂使用热空气,因为采用蒸汽变形也存在一些缺陷,如当操作间空调系统不完善时,会产生大量的凝聚物致使蒸汽不甚干净,而且使用热空气作为介质使用比较简单。变形后的丝束在筛网转鼓(盘)上冷却,冷却转鼓(盘)有两种型式,一种是水平放置的,如Plantex的BCF设备;另一种是垂直放置的,如Barmag的BCF设备。为了便于簇绒加工和防止后加工中纱线间粘连而造成损伤,通常经冷却后的膨体长丝束还要经过网络变形,其交络数一般为25~30个/m。卷绕头是保证BCF纱稳定运转的关键设备,由于换筒频率高,间隔只有15~20min,通常都采用自动换筒,也有少数早期设备是采用人工换筒的。
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