本发明属于涤纶纺织化纤领域，尤其涉及一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法。
背景技术：
1、随着人们生活水平不断提高，人们对服饰家居面料的要求已不仅仅在于它能穿能用，衣物的轻薄舒适也成为越来越多年轻人追求的潮流。多孔超细聚酯纤维作为高品质、高附加值的纺织原料，其织物不但手感轻薄柔软、柔韧紧实致密，而且具有光泽柔和、高吸油吸水性、易清洗、透气性好、悬垂性好等优点，作为高档时装面料一经面世便备受广大客户青睐。多孔超细聚酯纤维还可用于合成革、清洁布、高密防水织物、流体或空气过滤材料、贝类及海藻抑制层、保温材料、功能纸、电池隔膜等，都可产生高额利润。
2、正常生产中，多孔超细聚酯纤维的生产设备需要定期清理喷丝板面的熔体降解生化物，这个过程称为“铲板”，操作为在喷丝板面喷涂专用雾化硅油，使用铲刀在喷丝板面进行刮铲，清理喷丝板面上的熔体降解生化物，铲板所用时间的长短对最终产品的性能有着很大的影响。
3、如专利申请cn102776581a公开了一种多孔、细旦喷丝板，包括喷丝板本体，喷丝板本体上分布有喷丝孔，所述喷丝孔的孔数大于或等于192个，喷丝孔的孔径小于0.18毫米；所述喷丝孔在喷丝板本体上排列分布在多个同心圆上；各同心圆之间的圈距相等，每个同心圆上相邻的两个喷丝孔之间的孔距也相等；且所述圈距大于所述孔距；所述同心圆的最内圈的半径大于所述圈距。由于该专利结构中，最内圈同心圆的半径大于各同心圆之间的圈距，冷却风的风向均指向喷丝板的中心，喷丝板中心与最内圈同心圆之间形成冷却风集中排风区域，可以使得排风顺畅，冷却更均匀。然而，对该专利的喷丝板面进行铲板时存在铲板耗费时间长、硅油使用多的问题，同时，喷至喷丝板面的硅油会造成板面温度下降更加明显，短时间内很难恢复正常，从而导致生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备及生产方法。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，包括纺丝箱体、环吹装置，纺丝箱体内的喷丝板为圆形板，由n个扇形板组成，n为大于等于4的偶数，任意相邻两个扇形板中的一个为有喷丝孔扇形板，另一个为无喷丝孔扇形板；所有的喷丝孔呈同心圆分布，同心圆由内圆和外圆组成，内圆上的喷丝孔与外圆上的喷丝孔错位排列；
4、各有喷丝孔扇形板的两个线段边缘、内圆、外圆共同围成扇面形区，所有的有喷丝孔扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%；
5、纺丝箱体内的计量泵的泵入组件为圆台，圆台的周面上设有n/2个分流槽，各分流槽自圆台的顶端延伸至圆台的底端，n/2个分流槽沿圆周方向分布，n/2个分流槽分别对应用于将纺丝熔体分流至n/2个有喷丝孔扇形板上的喷丝孔；
6、环吹装置内的滤芯为中空圆柱状结构，由沿圆周方向并行排列的n个弧形板组成，任意相邻两个弧形板中的一个为有出风孔弧形板，另一个为无出风孔弧形板；滤芯位于喷丝板的下方，滤芯与喷丝板构成的整体的仰视图中，每个有出风孔弧形板都环绕一个有喷丝孔扇形板，每个无出风孔弧形板都环绕一个无喷丝孔扇形板；
7、环吹装置内的风箱包括送风管道、倒四棱台状的引风室、eu6级粗过滤网（过滤精度1微米）、“l”形箱体、中空圆柱状的支撑筒、蜂窝状金属过滤网和eu9级精过滤网（过滤精度0.5微米）；蜂窝状金属过滤网竖直布置在“l”形箱体内的转接处，蜂窝状金属过滤网为一个矩形板，插入使用，便于清洁更换；eu6级粗过滤网和eu9级精过滤网固定在支撑筒内，且eu9级精过滤网水平布置在eu6级粗过滤网的上方且与其间距为40mm；eu6级粗过滤网水平布置在引风室的上方且与其间距为50mm；引风室的小端与送风管道连接，大端与支撑筒连接；支撑筒用于支撑整个风箱上升、下降。
8、正常生产中，喷丝板面需要定期清理产生的熔体降解生化物，这个过程称为“铲板”，操作为在喷丝板面喷专用雾化硅油，使用铜质铲刀在喷丝板面进行刮铲，清理喷丝板面熔体降解生化物，硅油存在于压缩瓶内，喷至喷丝板面时会造成板面温度急剧下降，短时间内很难恢复正常，铲板时间长、硅油使用多更加剧板面温度下降。
9、为解决该问题，本发明对喷丝板进行改进，对喷丝板进行分区设计，喷丝板由有喷丝孔扇形板和无喷丝孔扇形板共同组成，由于熔体降解生化物只在喷丝板孔周围出现，喷丝板分区设计后，定期清理喷丝板孔周围熔体降解生化物时，只需清理有喷丝孔扇形板即可；由于有喷丝孔分布扇形板的扇面形区的总面积为喷丝板总面积的25~30%，因此铲板面积较现有技术减少70%以上，硅油使用量较现有技术减少3/4，铲板时间缩短至现有技术的1/5，对于板面温度恢复起到很大提高，减少生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况。
10、然而，对喷丝板进行分区设计会引发新的问题，当喷丝孔数量相同、所有的喷丝孔呈同心圆（同心圆由内圆和外圆组成）分布且内圆上的喷丝孔与外圆上的喷丝孔错位排列时，现有技术的喷丝孔是分布在整个喷丝板上，因此分布较为稀疏，孔间距较大，容易冷却均匀，容易得到性能优良的产品，而本发明的喷丝孔是分布在喷丝板的局部区域，因此分布较为密集，孔间距较小，难以冷却均匀，难以得到性能优良的产品。
11、为解决这个新的问题，本发明从三方面继续进行改进：
12、（1）对纺丝箱体内的计量泵的泵入组件进行改进，现有技术中的泵入组件是一个圆柱状的腔体，内部空间大，熔体进入腔体到达喷丝板的时间较长，熔体降解增加明显，而本发明在熔体入新设计喷丝板前，在泵入组件上设置多个分流槽，熔体经分流槽进入各个有喷丝孔扇形板上的喷丝孔，专区专用，减少熔体在组件停留时间，不仅减少了熔体降解，同时还提高了熔体可纺性能，有利于获得性能优良的产品；
13、（2）对环吹装置内的滤芯进行改进，现有技术中的滤芯出风孔均匀分布，本发明对滤芯出风孔进行分区设计，在很小冷却风量的基础上，冷却风经过滤芯过滤后变得更细腻，均匀性显著增强，丝束在滤芯内的晃动减少，对因风量差异造成的冷却差异、物性差异降低到最小，环吹冷却风量亦尽可能减小，专风专用，减少消耗，并且丝束的冷却均匀性显著提高，目的性更强，提高产品稳定性及品质，并且对节能工作提供很大支持；
14、（3）对环吹装置内的风箱进行改进，考虑到用环吹风冷却，冷却风从滤芯吹出，基于风量大小及均匀性对丝束冷却效果的影响，本发明的风箱在传统风箱结构的基础上增加两级过滤，即增加eu9级精过滤网和蜂窝状金属过滤网，相比于传统风箱只做了简单的一级过滤处理，本发明的风箱通过三级过滤处理，对风的过滤及细化达到一个新的高度，以此来提高传统风箱对工艺冷却风的过滤及再分配，冷却风经引风室进入eu6级粗过滤网和eu9级精过滤网进行双层过滤后，再经蜂窝状金属过滤网进行风量再分配，使冷却风更加细腻均匀的到达滤芯；由于本发明的风箱能将冷却风中的杂质颗粒充分过滤，因此，本发明的冷却风出风效果比传统工艺风更细腻，更均匀，降低因风量差异造成的丝束冷却差异、物性差异，提升丝束的冷却效果，产品稳定性及品质显著增强。
15、作为优选的技术方案：
16、如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，所有的有喷丝孔扇形板的角弧度相同，所有的无喷丝孔扇形板的角弧度相同，有喷丝孔扇形板的角弧度大于无喷丝孔扇形板的角弧度。
17、如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，无喷丝孔扇形板的角弧度为18~45°，在n的取值一定时，无喷丝孔扇形板的角弧度越大，则有喷丝孔扇形板的角弧度越小，铲板区域就越小。
18、如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0±0.2mm，内圆与外圆的距离为15.0±0.2mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5±0.1mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0±0.1mm。
19、本发明还提供一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，采用如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备；工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；高均匀性多孔超细聚酯纤维的规格为22.5~23.5d/48~72f；油嘴上油采用浓度为4.5~5.0wt%的油剂。
20、本发明使用低浓度（4.5~5.0wt%）油剂上油，纤维含油率的计算公式如下：
21、含油率=；
22、根据该公式可知，当含油率、油剂密度、油剂泵规格（即油剂泵的型号，一般多孔超细旦丝使用的型号为0.03cc/r和0.05cc/r）、纤度、纺丝速度的取值固定时，油剂浓度与油剂泵转速呈反比，即油剂浓度越高，油剂泵转速越小，上油效率越低；油剂浓度越小，油剂泵转速越高，上油效率越高；
23、由于丝束与油嘴摩擦生热，会导致油嘴温度较高，进而导致油剂中油蒸发，影响上油均匀性；当油剂浓度较高（同现有技术）时，油剂中水含量较少，通过水的蒸发导致的油嘴温度降低较小，油嘴温度为55.0~60℃，上油均匀性差；当油剂浓度较低（4.5~5.0wt%）时，油剂中水含量较多，通过水的蒸发导致的油嘴温度降低较大，油嘴温度为41.0~43.6℃，上油均匀性好，丝条在经过油嘴及导丝钩等瓷件后破裂率减小，条干不匀率降低，菱形导丝器、第一梳型导丝器和第二梳型导丝器处挂毛丝现象显著减少，丝束强度、伸长等物性差异性减小，产品均匀性好，质量稳定；
24、例如，在丝束同等含油率1.27%条件下：使用同规格油剂泵0.03*24，8.0%油浓需要油剂泵转速39.59r/min，15%油浓需要油剂泵转速21.12r/min，前者油剂中8%为油，92%为纯水，后者15%为油，85%为纯水，即前者1分钟内出纯水36.42g，后者1分钟内出纯水17.95g，纯水量前者远大于后者；
25、在丝束同等含油条件下，本发明通过降低油剂的浓度提高了上油效率，增加纯水对丝束抗静电性能的提升，减小摩擦力，同时提高了产品的质量。
26、作为优选的技术方案：
27、如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，纺丝工艺参数包括：冷却风压18~21pa，无风区高度40~55mm，底部加热器温度310~330℃。
28、如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，卷绕工艺参数包括：牵伸辊速度1800~2400m/min，牵伸辊温度78~83℃，定型辊速度3660~4320m/min，定型辊温度113~119℃，卷绕速度3600~4200m/min，预网络压力0.060~0.085bar，主网络压力0.30~0.40bar，机台接触压力235~260cn。
29、如上所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度不匀率≤1.33%，断裂强度≥3.50cn/detx，断裂强度不匀率≤4.12%，断裂伸长率为27.8~30.2%，断裂伸长不匀率≤5.12%，条干u半抑制值≤0.69%，沸水收缩率为6.72~7.32%，上油率为1.19~1.32%，粘板、断头情况正常，生产状况良好，染色均匀性等级>4.5，生头3分钟后测试卷绕t3张力为4.9~5.1cn，铲板保板率≥90.2%，满卷率≥93.9%，aa率≥93.0%。
30、有益效果：
31、（1）本发明的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，铲板时间短、硅油使用少，对于板面温度恢复起到很大提高，减少生头成功初期丝束张力高、易飘丝、断头、染色性能差的异常情况；
32、（2）本发明的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，其滤芯能够实现专孔专用，有效较减少用风流量，提高冷却成果，节约使用成本；
33、（3）本发明对环吹装置内的风箱进行改进，在传统风箱结构的基础上增加eu9级精过滤网和蜂窝状金属过滤网，对风的过滤及细化达到一个新的高度，使冷却风更加细腻均匀的到达滤芯，冷却风出风效果比传统工艺风更细腻，更均匀，将因风量差异造成的丝束冷却差异、物性差异降到最低，丝束冷却效果达到最佳，产品稳定性及品质显著增强。
1.一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，包括纺丝箱体、环吹装置，其特征在于，纺丝箱体内的喷丝板为圆形板，由n个扇形板组成，n为大于等于4的偶数，任意相邻两个扇形板中的一个为有喷丝孔扇形板，另一个为无喷丝孔扇形板；所有的喷丝孔呈同心圆分布，同心圆由内圆和外圆组成，内圆上的喷丝孔与外圆上的喷丝孔错位排列；
2.根据权利要求1所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，其特征在于，所有的有喷丝孔扇形板的角弧度相同，所有的无喷丝孔扇形板的角弧度相同，有喷丝孔扇形板的角弧度大于无喷丝孔扇形板的角弧度。
3.根据权利要求2所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，其特征在于，无喷丝孔扇形板的角弧度为18~45°。
4.根据权利要求1所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备，其特征在于，外圆与喷丝板的边缘的距离为15.0±0.2mm，内圆与外圆的距离为15.0±0.2mm，内圆上相邻两个喷丝孔的间距为4.5±0.1mm，外圆上相邻两个喷丝孔的间距为5.0±0.1mm。
5.一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，采用如权利要求1~4任一项所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产设备；工艺流程为：半消光聚酯熔体→增压泵→熔体管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹装置→油嘴上油→导丝钩→纺丝甬道→菱形导丝器→预网络→第一梳形导丝器→牵伸辊→第二梳形导丝器→定型辊→主网络器→卷绕成型；高均匀性多孔超细聚酯纤维的规格为22.5~23.5d/48~72f；油嘴上油采用浓度为4.5~5.0wt%的油剂。
6.根据权利要求5所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，纺丝工艺参数包括：冷却风压18~21pa，无风区高度40~55mm，底部加热器温度310~330℃。
7.根据权利要求5所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，卷绕工艺参数包括：牵伸辊速度1800~2400m/min，牵伸辊温度78~83℃，定型辊速度3660~4320m/min，定型辊温度113~119℃，卷绕速度3600~4200m/min，预网络压力0.060~0.085bar，主网络压力0.30~0.40bar，机台接触压力235~260cn。
8.根据权利要求5所述的一种高均匀性多孔超细聚酯纤维的生产方法，其特征在于，高均匀性多孔超细聚酯纤维的线密度不匀率≤1.33%，断裂强度≥3.50cn/detx，断裂强度不匀率≤4.12%，断裂伸长率为27.8~30.2%，断裂伸长不匀率≤5.12%，条干u半抑制值≤0.69%，沸水收缩率为6.72~7.32%，上油率为1.19~1.32%，染色均匀性等级>4.5，生头3分钟后测试卷绕t3张力为4.9~5.1cn，铲板保板率≥90.2%，满卷率≥93.9%，aa率≥93.0%。
