摘要： 通过对国产尼龙56长丝一步法纺牵联合机及技术的开发和研究，介绍了国产纺牵联合机的设备特点及工艺流程和参数。重点对尼龙56长丝研制所开发的技术要点进行了论述。该装置及工艺具有技术先进，生产效率高，生产成本低，为市场提供了一种新型产品，满足了绿色环保低碳的要求。
Abstract： Based on the development and research of the nylon 56 filament one-step spinning machine made in China and the technology， this paper introduces the equipment characteristics and technological process and parameters of the machine， focusing on the main technical points of the nylon 56 filament development. The device and technology has advanced technology， high production efficiency， low production cost， thus offering a kind of new product to market， which meets the requirements of environmental protection and low carbon.
关键词： 尼龙56；长丝；一步法；FDY
Key words： nylon 56；filament；one-step method；FDY
中图分类号：TQ342 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）27-0107-05
0 引言
尼龙是最重要的5大材料之一，在军事装备、汽车、高档纺织等多个领域有着重要的用途，全球产量在700万t以上。中国对尼龙的消费量占全球尼龙产量的30%。目前市场上的尼龙几乎全部由石油化学法生产。用生物法替代石油法，将尼龙行业变为可持续发展行业是全人类的一个梦想。国内从2001年就开始了寻找能替代尼龙的核心原料二元胺的其他材料，但真正寻找到可替代二元胺的标志是上海凯赛公司2011年开发的生物基二元胺产业化技术，这一成果彻底打破国际公司对国内二元胺产品的市场垄断，并利用广泛的天然生物淀粉（如玉米、小麦、秸秆等）为原料，不仅绿色环保，而且大大降低了成本。生物基尼龙56为100﹪我国自主知识产权产品，其物理性能与尼龙66相似，某些物理性能甚至超过了尼龙66（如吸湿性），其绿色环保的理念也符合当今化纤纺丝发展的趋势与潮流。北京中丽制机工程技术有限公司作为国内最大的专业生产化纤设备的企业，根据市场的需求，研发了新型尼龙56长丝一步法纺牵联合试验机。全面系统地研究了尼龙56的纺丝生产工艺技术，对纺丝、卷绕设备进行系统的开发，以实现生产规模化、产业化及在工业领域的应用，同时带动国内化纤行业的科学技术进步和产品的升级换代。
1 国产尼龙56长丝一步法纺牵联合机工艺流程和设备技术特点
1.1 工艺流程
尼龙56切片→连续干燥→挤压机→挤出头→带静态混合器的熔体管道→热媒加热的纺丝箱→专用纺丝组件→缓冷器→单体抽吸→侧吹风→油轮上油→预网络→剪丝吸丝→喂入辊→GR1（第一对牵伸辊）→GR（2-5）（第（2-5）对牵伸辊）→卷绕机→成品丝筒→检验包装
1.2 切片的干燥
1.2.1 原料
尼龙56切片由上海凯赛生物有限公司提供。由己二酸和由生物工程制成的 1，5-戊二胺合成。分子量：18000，尼龙56 密度1.14 g/cm。
1.2.2 干燥
尼龙56切片对含水要求较高，尼龙56切片干燥温度不宜超过115℃，切片含水质量分数应该控制在30×10-6以下。否则就不能达到纺丝工艺需要的含水的要求。图1是尼龙56切片的干燥的原理图。
干燥的工艺参数如表1。
1.3 纺牵联合机的技术特点
1.3.1 纺牵联合机的总体布置图（图2）
1.3.2 纺牵联合机总体技术规格（表2）
1.4 设备型式及技术特点
1.4.1 螺杆挤压机
螺杆挤压机（图3、图4）所示是纺尼龙56的关键单元机之一。尼龙56的熔体黏度对螺杆挤出机性能参数产量、挤出质量和功率消耗、工作参数及螺杆速度、挤出压力和挤出温度和纺丝螺杆几何参数等存在不同程度的影响。结合试验，选择和设计出适用于尼龙56的纺丝加工的带有分流型混合元件的螺杆，这种螺杆的优点，即较好的固体输送能力、熔融能力和计量性，由于带有分流混合无件，所以弥补了普通螺杆在挤出熔体时混合能力减弱的不足。
螺杆长径比是标志螺杆挤压机性能的一个主要参数，尼龙56选择的螺杆长径比为30：1。比尼龙6和尼龙66增加一些，长径比增大后，螺杆总长度增加，物料在较长的过程中被加热熔融，压缩，混拌。因此可以使熔融均匀，塑化充分，从而有利于提高产品质量。长径比增大后，螺杆计量段可相应加长，逆流和漏流相应减少，因而挤出量相应加大，同时由于物料在螺杆内的停留时间增加，可塑化能力增加。因此可能适当提高螺杆转速，从而提高机器的生产能力。同时由于物料熔融均匀，塑化质量好，减少了波动产生的根源。如图5所示。
螺杆的另外一个重要参数是压缩比，螺杆的压缩比为螺杆加料段第一个螺槽容积和计量段最后一个螺槽容积之比：
压缩比=■
螺杆压缩比？孜=0.93■，H1加料段螺槽深度，H3计量段螺槽深度。我们纺尼龙56，设计上采用了压缩比为2.924。这样既满足了物料中的气体容易排出，供料均匀。机头压力保持稳定，不影响纺丝质量。又能避免固体物料可能阻塞，引起压力波动，同时加料段螺杆直径过细，影响螺杆的强度。