一種濕法紡絲凝固方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于特種纖維制備【技術領域】，涉及一種濕法紡絲凝固方法及裝置。裝置由U形管、進液盒、出液口、密封墊、紡盤組成，進液盒通過密封墊連接在在U形管的一端，出液口通過密封墊連接在在U形管的另一端，纖維成型后經(jīng)由出液口出U形管，紡盤位于出液口的上方。在本發(fā)明中，U形管內(nèi)的凝固浴處于靜態(tài)，通過紡盤的轉(zhuǎn)速帶動纖維，控制纖維在凝固過程中的擴散率、拉伸力；相對于現(xiàn)有技術中的水平橫置槽式凝固床來講，本發(fā)明更易于控制凝固浴流量及流速，裝備占用空間小，更利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種濕法紡絲凝固方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于特種纖維制備【技術領域】，涉及一種濕法紡絲凝固方法及裝置。

【背景技術】
[0002]濕法紡絲是化學纖維主要紡絲方法之一，國內(nèi)外的芳綸III纖維紡織技術在傳統(tǒng)濕法紡絲上進行改進，形成了一套相對完善的制造系統(tǒng)。
[0003]一般濕法紡絲主要由凝固、噴淋洗滌、冷熱烘、收卷、上油/上漿和熱處理幾道工序組成。
[0004]在凝固階段，如圖1所示，現(xiàn)有凝固裝置主要由噴絲帽1、水平橫置凝固床2組成，漿液從噴絲帽I的噴絲孔壓出后落在水平橫置凝固床2上，在水平橫置凝固床2上的凝固浴中擴散形成纖維，并隨流動的凝固浴流向下一道工序，凝固過程中，凝固浴具備一定濃度和溫度條件，并同時對纖維表面的雜質(zhì)和化學物進行沖洗。
[0005]凝固時凝固浴與噴絲同向運行，此時凝固浴在水平橫置槽式凝固床2運行中受力不均勻，以及水平橫置槽式凝固床2截面過寬，皆會影響到凝固浴在水平橫置槽式凝固床2中的流量、流速的控制。
[0006]由于現(xiàn)有凝固階段凝固浴的流量、流速不易控制，造成纖維在凝固浴中擴散率低，纖維拉伸力減弱。此外，由于紡漿需要在相對較長的行程里進行分子交換，因而滿足要求的水平橫置槽式凝固床所占空間過大，對纖維的處理量較小，難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種凝固浴流量及流速易于控制、占用空間小的凝固方法及裝置。
[0008]為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種濕法紡絲凝固裝置，由U形管、進液盒、出液口、密封墊、紡盤組成，進液盒通過密封墊連接在在U形管的一端，出液口通過密封墊連接在在U形管的另一端，纖維成型后經(jīng)由出液口出U形管，紡盤位于出液口的上方。
[0009]進一步，所述U形管由固定板、不銹鋼螺桿將彎管和兩截直段組合構成，這樣的構成有利于對U形管進行清除雜質(zhì)和更換U形管內(nèi)的凝固浴。
[0010]同時本發(fā)明提供一種濕法紡絲凝固方法，包括以下步驟:
[0011]SI，施加壓力，致使紡漿從噴絲帽噴孔噴出；
[0012]S2，紡漿經(jīng)進液盒進入U形管，紡漿在充滿凝固浴的U形管中受重力作用向下行進，紡漿在U形管內(nèi)流動過程中，不斷與凝固浴進行分子交換；
[0013]S3，分子交換過程中紡漿在U形管前端從液態(tài)變成凝膠態(tài)，直至在U形管末端完全凝固形成纖維；
[0014]S4，纖維被紡盤帶出U形管，經(jīng)出液口后纏繞紡盤；
[0015]上述紡絲凝固過程中，通過控制紡盤的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)纖維的拉伸狀態(tài)。
[0016]在本發(fā)明中，U形管內(nèi)的凝固浴處于靜態(tài)，通過紡盤的轉(zhuǎn)速帶動纖維，控制纖維在凝固過程中的擴散率、拉伸力，如果纖維拉伸不充分，將紡盤的速度調(diào)快，如果纖維拉伸過度，就將紡盤的速度調(diào)慢；相對于現(xiàn)有技術中任凝固浴流動來講，更易于控制凝固浴的流量及流速。
[0017]纖維在凝固浴中被紡盤帶動形成一定拉伸比的同時，U形管可以在豎直方向上進行延伸，增加紡漿凝結成纖維的行程，從而可以讓纖維鏈狀分子在很長的平和的凝固浴環(huán)境中進行分子交換。相對于現(xiàn)有技術中的水平橫置槽式凝固床，本發(fā)明占用的空間更小，相對來講纖維的處理量更大、更利于工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為【背景技術】中的凝固裝置；
[0019]圖2為本發(fā)明凝固裝置的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明一種優(yōu)選的濕法紡絲凝固裝置實施例，如圖2所示，由U形管7、進液盒3、出液口 9、固定板8、密封墊4、不銹鋼螺桿6、紡盤10組成，固定板8、不銹鋼螺桿6將兩截直段5和彎管組成U形管7，進液盒3通過密封墊4連接在在U形管7的一端，起到將紡漿導入U形管7的作用；
[0021]為便于觀察纖維流動狀態(tài)，U形管7均采用玻璃材質(zhì)制成；
[0022]出液口 9通過密封墊4連接在在U形管7的另一端，纖維成型后經(jīng)由出液口 9出U形管7，繞上紡盤10，紡盤10位于出液口 9的上方。
[0023]U形管7內(nèi)凝固浴主要成份為DMAC ( 二甲基乙酰胺)，濃度為35 %?65 %，溫度40?50°C。紡漿從噴絲帽I出來后，經(jīng)由進液盒3直接進入充滿凝固浴的U形管7中。紡漿在U形管7內(nèi)流動過程中，不斷與凝固浴進行分子交換，反應過程中會發(fā)生液-固相變，即紡漿熔液在U形管7前端從液態(tài)很快變成凝膠態(tài)，直至在U形管7末端凝固形成纖維，纖維出U形管7后經(jīng)由出液口 9，繞上紡盤10。紡盤10轉(zhuǎn)動帶動纖維及U型管7內(nèi)“凝膠態(tài)纖維”，形成一定的拉伸力，進行拉伸，使纖維鏈狀分子迅速排序，此時的纖維已具備一定的強度。通過紡盤10的轉(zhuǎn)速帶動纖維，如果纖維拉伸不充分，將紡盤10的速度調(diào)快，如果纖維拉伸過度，就將紡盤10的速度調(diào)慢。
[0024]采用上述凝固裝置的凝固方法，包括以下步驟:
[0025]SI，施加壓力，致使紡漿從噴絲帽噴孔噴出；
[0026]S2，紡漿經(jīng)進液盒進入U形管，紡漿在充滿凝固浴的U形管中受重力作用向下行進，紡漿在U形管內(nèi)流動過程中，不斷與凝固浴進行分子交換；
[0027]S3，分子交換過程中紡漿在U形管前端從液態(tài)變成凝膠態(tài)，直至在U形管末端完全凝固形成纖維；
[0028]S4，纖維被紡盤帶出U形管，經(jīng)出液口后纏繞紡盤；
[0029]上述紡絲凝固過程中，通過控制紡盤的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)纖維的拉伸狀態(tài)。
[0030]本方法中，通過紡盤的轉(zhuǎn)速帶動纖維，進而控制纖維在凝固過程中的擴散率、拉伸力；紡速達到12m/min時，纖維絲束有序擴散使成絲的皮層增厚，芯徑減小，纖維強度達到4.5Gpa(31.37cN/dtex)以上。
[0031]上述方法中，如果纖維拉伸不充分，將紡盤的速度調(diào)快，如果纖維拉伸過度，就將紡盤的速度調(diào)慢。
[0032]本發(fā)明中，U形管需滿足分子交換過程中紡漿在U形管前端從液態(tài)變成凝膠態(tài)，直至在U形管末端凝固形成纖維。
[0033]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種濕法紡絲凝固裝置，其特征在于，裝置由U形管(7)、進液盒(3)、出液口(9)、密封墊(4)、紡盤(10)組成，進液盒(3)通過密封墊⑷連接在在U形管(7)的一端，出液口(9)通過密封墊(4)連接在在U形管(7)的另一端，纖維成型后經(jīng)由出液口(9)出U形管(7)，紡盤(10)位于出液口(9)的上方。
2.根據(jù)權利要求1所述濕法紡絲凝固裝置，其特征在于，所述U形管(7)由固定板(8)、不銹鋼螺桿(6)將彎管和兩截直段(5)組合構成。
3.一種濕法紡絲凝固方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，施加壓力，致使紡漿從噴絲帽噴孔噴出； S2，紡漿經(jīng)進液盒進入U形管，紡漿在充滿凝固浴的U形管中受重力作用向下行進，紡漿在U形管內(nèi)流動過程中，不斷與凝固浴進行分子交換； S3，分子交換過程中紡漿在U形管前端從液態(tài)變成凝膠態(tài)，直至在U形管末端完全凝固形成纖維； S4，纖維被紡盤帶出U形管，經(jīng)出液口后纏繞紡盤； 上述紡絲凝固過程中，通過控制紡盤的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)纖維的拉伸狀態(tài)。
【文檔編號】D01D5/06GK104480548SQ201410714438
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權日:2014年11月19日
【發(fā)明者】張鷗, 廖行宇, 殷濤 申請人:四川輝騰科技有限公司