CN103074745B - 醋纤丝带卷曲前定量加湿装置及其加湿工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种醋纤卷曲前定量加湿装置及其加湿工艺，在丝带的下侧或者上下两侧有文丘里喷枪，文丘里喷枪的雾化喷头最细处的口径面积为0.1-0.5mm²，进气口联通压缩气体装置等，液体进口联通液体源、加湿量控制器、液体加热装置等。雾化喷头距离丝带的垂直距离为10-30cm，喷射的角度为120-150°；压缩气体的表压压力为0.05-0.18Mpa。液体优选去离子水、含乳油的去离子水乳液、或者含溶质的去离子水溶液。本发明中，醋纤丝带的加湿量可以精确计量，自动控制；本发明的装置能够提升醋纤丝束卷曲能，降低卷曲工序中丝带的损伤，在丝束行走路线中安装和拆除容易。

Description

醋纤丝带卷曲前定量加湿装置及其加湿工艺

技术领域

本发明涉及醋酸纤维生产线中丝束（或丝带）卷曲前使用的一种加湿处理装置及其处理工艺。

背景技术

醋酸纤维纺丝成型过程，通常含有醋片生产、制浆、过滤、喷丝、喂丝、上油、卷曲、烘干等工序。上油后，丝束直接进入卷曲机进行卷曲处理，丝束的卷曲能较低，丝带有所损伤，质量下降。

流气力学中介绍的文丘里原理：当气体或液体在文丘里管里面流动，在管道的最窄处，动态压力(速度头)达到最大值，静态压力(静息压力)达到最小值，气体（液体）的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。整个涌流都要在同一时间能经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差，这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。

文丘里喷嘴：是根据文丘里原理，用合理的几何曲面参数设计面成，能形成大流量的循环，具有防止堵塞的喷射孔。当高速的气体或液体经过时带动其周围的气体或液体进入喷射孔形成循环，这部分气体或液体与泵出的气体或液体混合从而提高了循环的总量，所以装有该喷嘴的小型泵能用于大容量的流体循环，节省各方面的能耗。

文丘里原理和文丘里喷嘴，在醋酸纤维纺丝成型生产线中并未有公开使用的报道，有何用途、如何安装、采用何种处置工艺更未有所披露。

专利申请号为200910024434.4  的说明书公开了一种“在醋纤工业领域应用的纺丝油剂”，包括内油、外油，内油由9～12碳酸糖醇酐酯、9～12碳醇乳酸酯组成；外油由9～12 碳酸聚氧乙烯醚、9～12碳酸糖醇酐酯、9～12碳醇乳酸酯组成。本发明将改性植物油基表面活性剂配制成烟用醋酸纤维纺丝油剂，应用于二醋酸纤维素切片丙酮溶液和纺丝外油，起到浆液降粘减阻抗磨和增加丝束集束性和后续耐卷曲加工性能等功效。该纺丝油剂的添加是在醋纤丝合股时、并束前进行的，不是在并束后、卷曲前添加的，该纺丝油剂的主要目的是润滑，不是对丝束的加湿，对丝束的湿度没有太多的改变。

专利申请号为201110053211.8  的说明书公开了一种“醋纤加湿方法及其加湿设备”, 在醋纤丝带生产线路中，送入卷曲机进行卷曲操作之前增加加湿设备，对醋纤丝带进行加湿、加温处理。加湿设备中通入压力为0.02Mpa-0.8Mpa的水蒸汽，醋纤丝带在加湿设备中通过的时间为0.05秒-0.5秒，处理后的目标温度为50℃-95℃。所述的加湿设备为箱型结构，含有加湿箱上部、加湿箱下部、丝带运行腔、蒸汽腔。加湿箱上部的上蒸汽喷射孔板呈倾斜状或者拱形状，加湿箱下部的冷凝水槽位置低于下蒸汽喷射孔板；上蒸汽喷射孔板和下蒸汽喷射孔板上分别含有喷射孔。该发明的设备比较复杂，投资较高，安转拆除时需要停止生产作业；而且其加湿量不便于计量和控制。

发明内容

发明目的：克服现有醋纤纺丝过程中的卷曲前不加湿或加湿装置过于复杂的缺陷，提供一种加湿量便于计量河控制，安装和拆除容易的醋纤卷曲前定量加湿装置。

技术方案：本发明的醋纤卷曲前定量加湿装置，用于在呈扁平带状的醋纤丝带（或醋纤丝束）的表面进行加湿处理（在醋纤丝束行走时加湿），在醋纤丝带的下侧连接有采用文丘里原理或文丘里喷嘴的文丘里喷枪，或者在醋纤丝带的上下两侧各有一支文丘里喷枪；该文丘里喷枪含有进气口、水或纺丝油剂进口、雾化喷头，由文丘里喷枪喷射雾状的水或纺丝油剂对醋纤丝带加湿；进气口联通气体压缩装置和气压稳压器（自动计量或控制进气量）；水或纺丝油剂进口联通液体源、加湿量控制器（自动计量或控制液体流量）、液体加热装置（或还有液体温控装置，计量液体温度，控制液体加热装置的工作过程），液体加热装置和液体温控装置用于控制液体的温度；雾化喷头最细处的口径面积为0.1-0.5mm²（能够保证喷射的液体呈雾状，喷射量适中。每支喷枪的液体的喷射量约为1-20KG/小时，喷射量与丝束中醋酸纤维的质量以及行走速度有关系，保证纤维吸湿接近饱和，又不滴落）。

所述的液体源为去离子水，或者为含乳油的去离子水乳液，或者为含溶质的去离子水溶液（含溶解于水的小分子溶质的去离子水）。

文丘里喷枪的雾化喷头距离醋纤丝带的垂直距离为10-30cm，喷射夹角（雾化喷头的喷射方向与丝带行走方向的夹角）为30-60°或者120-150°；距离和角度可以调整，并保证喷射的雾状的水或纺丝油剂能够覆盖整个醋纤丝带的宽度。

所述的进气口或联通优选有气体加热装置（或还有气体温控装置，计量气体温度，控制气体加热装置的工作过程），用于提升或者稳定压缩气体的温度。

所述的乳油中优选为含有醋纤纺丝油剂。

所述的气压稳压器和加湿量控制器与醋纤丝带运行的动力机构之间优选连接有程控装置，保证醋纤丝带运行或停止时，自动启动或者停止气压稳压器和加湿量控制器的工作。

所述的气压稳压器和加湿量控制器工作时的输出电压均优选为36伏（安全稳定）。

所述的喷射夹角优选为120-135°。

第二发明目的：提供一种上所述的醋纤卷曲前定量加湿装置的加湿工艺。

第二技术方案：加湿处理工艺过程中，采用所述的醋纤丝带卷曲前定量加湿装置工作时，压缩气体的表压压力（气压表示数）为0.05-0.18Mpa（压力过小不易雾化，压力过大易导致丝带受损乱丝）。

其中采用所述的压缩气体一般为压缩空气，优选为压缩氮气或者压缩二氧化碳等惰性压缩气体，对丝束和纺丝油剂没有污染或化学反应。

其中采用所述的液体加热装置和液体温控装置控制液体的温度范围为50-95摄氏度，优选为50-70摄氏度。

有益效果：本发明中，醋纤丝带的加湿量可以精确计量，可以按需调节，可以自动控制；本发明的装置能够提高丝束可卷曲性，提升醋纤丝束卷曲能，降低后续的卷曲等加工工序中丝带的损伤，减少丝束的飞花量，对丝束的工况、飞花、损耗角正切值、卷曲能等性能指标的影响也可以事先设计确定和根据丝束的行走速度、纤维质量、丝束宽度而调整。经过这样加湿的丝束与常规丝束测试对比发现，其丝束外观和水份控制在标准范围内，进入卷曲机平稳，卷曲能略有上升，特性曲线略上移，卷曲后丝束飞花减少。而且该装置简易，投资小，体积小，占用空间小，在丝束行走路线中安装和拆除容易，不影响其它设施和其它工序的进行。

附图说明

图1是本发明的一个加湿装置示意图；

图中，1、醋纤丝带；2、喷射夹角；3、卷曲机；4、雾化喷头；5、水或纺丝油剂进口；6、液体温控装置；7、液体加热装置；8、加湿量控制器；9、液体源；10、气体压缩装置；11、气压稳压器；12、气体温控装置；13、气体加热装置；14、进气口；15、文丘里喷枪。 

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作更具体的说明。

实施例：

如附图1所示的醋纤丝带卷曲前定量加湿装置，在进入卷曲机3之前的醋纤丝带1的下侧连接有文丘里喷枪15。该文丘里喷枪15含有进气口14、水或纺丝油剂进口5、雾化喷头4，由文丘里喷枪15喷射雾状的醋纤纺丝油剂对醋纤丝带1加湿。进气口14联通气体压缩装置10、气压稳压器11、气体加热装置13、气体温控装置12，气体加热装置13和气体温控装置12用于控制压缩气体的温度。水或纺丝油剂进口5联通液体源9、加湿量控制器8、液体加热装置7、液体温控装置6，液体加热装置7和液体温控装置6用于控制液体的温度。雾化喷头4最细处的口径面积为0.3mm²。

其中，所述的液体源9为含醋纤纺丝油剂的去离子水乳液；所述的文丘里喷枪15的雾化喷头4距离醋纤丝带1的垂直距离为20cm，喷射夹角2为135°，保证喷射的雾状醋纤纺丝油剂能够覆盖整个醋纤丝带1的宽度。

其中，采用所述的压缩气体为压缩空气，实际工作时压缩气体的表压压力为0.15Mpa左右；采用所述的液体加热装置7和液体温控装置6控制醋纤纺丝油剂的温度范围为60摄氏度左右。

可以按需调节气压稳压器11和加湿量控制器8，可以自动控制醋纤丝带1的加湿量；而且，该装置占用空间小，在醋纤丝带1行走路线中安装和拆除容易，不影响其它设施和其它工序的进行。

具体试验数据如下：

（1）试验压缩气体的表压压力范围0.05MPａ～0.12MPａ，丝带进卷曲机平稳；气压为0.10MPａ时雾化水量（加湿量）为5kg/h, 丝带残余溶剂量增加约4％；

（2）卷曲前加湿量5kg/h，有抑制飞花效果，摆丝飞花下降41.9％，物检飞花下降37.1％；

（3）经加湿后丝束卷曲，卷曲能提高约2.7％，有升高趋势；

（4）和对比包相比，加湿试验丝束特性曲线均上移，丝束产率升高。 

Claims (1)

1.一种醋纤丝带卷曲前定量加湿装置，用于在呈扁平带状的醋纤丝带的表面进行加湿处理，其特征在于：在醋纤丝带的下侧连接有文丘里喷枪，该文丘里喷枪含有进气口、纺丝油剂进口、雾化喷头，由文丘里喷枪喷射雾状的纺丝油剂对醋纤丝带加湿；进气口联通气体压缩装置和气压稳压器；纺丝油剂进口联通液体源、加湿量控制器、液体加热装置、液体温控装置，液体加热装置和液体温控装置用于控制液体的温度；雾化喷头最细处的口径面积为0.1-0.5mm²；

所述的液体源为含乳油的去离子水乳液，所述的乳油中含有醋纤纺丝油剂；

所述的文丘里喷枪的雾化喷头距离丝带的垂直距离为10-30cm，喷射夹角为120-135°，并保证喷射的雾状的纺丝油剂能够覆盖整个醋纤丝带的宽度；

其中采用的压缩气体为压缩氮气，表压压力为0.05-0.18MPa；所述的进气口联通有气体加热装置、气体温控装置，用于控制压缩气体的温度；其中采用所述的液体加热装置和液体温控装置控制液体的温度范围为50-70摄氏度；

所述的气压稳压器和加湿量控制器与丝带运行的动力机构之间连接有程控装置，在丝带运行或停止时自动启动或者停止；

所述的气压稳压器和加湿量控制器工作时的输出电压均为36伏。