CN104480547A - 一种湿法纺丝用喷淋方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于特种纤维制备技术领域，涉及一种湿法纺丝用喷淋装置，包括喷淋管、第一水洗辊筒、第二水洗辊筒、第一支撑杆、第二支撑杆、支撑杆旋紧连杆和喷液箱；第一水洗辊筒通过轴承连接在第一支撑杆上，第二水洗辊筒通过轴承连接在第二支撑杆上，第一支撑杆一端和第二支撑杆一端通过支撑杆旋紧连杆连接在一起，第一水洗辊筒上方设置喷淋管，喷淋管的下方设有镂空孔。同时本发明涉及一种湿法纺丝用喷淋方法。本发明在水洗过程中根据纤维的水洗情况对纤维的水洗行程进行调整，达到最大化清除纤维表面杂质及盐的作用；同时对纤维进行拉伸，让表面的杂质及盐尽可能的被无离子水带走，使纤维链状分子进一步规整排列，使之取向度更好，获取强度更高的纤维。

Description

一种湿法纺丝用喷淋方法及装置
技术领域
本发明属于特种纤维制备技术领域，涉及一种湿法纺丝用喷淋方法及装置。
背景技术
湿法纺丝是化学纤维主要纺丝方法之一，国内外的芳纶III纤维纺织技术在传统湿法纺丝上进行改进，形成了一套相对完善的制造系统。
一般湿法纺丝主要由凝固、喷淋洗涤、冷热烘、收卷、上油/上浆和热处理几道工序组成。
对于喷淋洗涤工序，现有技术中采用横置槽式水洗浴的方式进行水洗，如图1所示，纤维在完成凝固工序后，经过导丝轮1进入水洗浴槽2，再通过导丝轮1导出水洗浴槽2，完成水洗工序。这种方法的缺陷是无法根据纤维在生产过程中的具体变化随机调节纤维的水洗行程，导致去除纤维表面杂质或盐不彻底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在湿法纺丝工序中，彻底清除纤维表面的杂质及盐的喷淋装置及方法。
为达到上述发明目的，本发明提供一种湿法纺丝用喷淋装置，包括喷淋管、第一水洗辊筒、第二水洗辊筒、第一支撑杆、第二支撑杆、支撑杆旋紧连杆和喷液供给系统；
第一水洗辊筒通过轴承连接在第一支撑杆上，第二水洗辊筒通过轴承连接在第二支撑杆上，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒连接控速装置，控速装置控制第一水洗辊筒和第二水洗辊筒两者的运转并且控制两者的转速不同，第一支撑杆一端和第二支撑杆一端通过支撑杆旋紧连杆连接在一起，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒两者的横向轴线延长线相交；
第一水洗辊筒上方设置喷淋管，
喷淋管的下方设有镂空孔，喷淋管的一端导通喷液供给系统，喷液供给系统向喷淋管供给喷液，并且通过喷液供给系统控制喷淋管中喷液的流量和流速。
优选地，喷液供给系统包括喷液箱、控制阀和喷液管，喷淋管的一端通过喷液管连接喷液箱，喷液管和喷液箱之间设置控制阀，通过控制阀控制喷淋管中喷液的流量和流速。
优选地，喷淋管3的管长为750mm、管径为30mm，喷淋管的下方镂空孔的孔径为0.5mm。
优选地，喷液为无离子水。
同时本发明提供一种采用本发明喷淋装置的喷淋方法，包括以下步骤：
S1，凝固工序后形成的纤维缠绕到第一水洗辊筒上；
S2，纤维绕过第一水洗辊筒后缠绕到第二水洗辊筒，纤维绕过第二水洗辊筒后再缠绕到第一水洗辊筒，
周而复始，纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上形成螺距向前行进；
S3，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒以不同速度滚动，纤维随着第一水洗辊筒和第二水洗辊筒的滚动而滚动，同时喷淋管向下喷淋喷液；
S4，旋动支撑杆旋紧连杆，改变第一水洗辊筒和第二水洗辊筒之间的夹角，进而调节纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上的排列密度；
S5，在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒不同速度滚动下，纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上完成喷淋水洗。
优选地，步骤S3中，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒两者之间的牵伸比为1.008。
优选地，所示喷液为无离子水。
本发明在水洗过程中根据纤维的水洗情况对纤维的水洗行程进行调整，达到最大化清除纤维表面杂质及盐的作用；同时利用第一水洗辊筒和第二水洗辊筒不同速度滚动下产生的拉伸比来对纤维进行拉伸，让表面的杂质及盐尽可能的被喷液带走，使纤维链状分子进一步规整排列，使之取向度更好，获取强度更高的纤维。优选无离子水喷淋，将纤维表面的杂质及盐进行彻底清除，避免杂质和盐造成纤维表面缺陷、沟槽、积瘤，导致纤维表面极性基团含量少，表面能和机械性能降低。
附图说明
图1为背景技术喷淋装置的结构示意图；
图2为本发明喷淋装置的结构示意图；
图3为本发明喷淋装置局部结构的左视图；
图4为本发明喷淋装置的局部结构示意图。
具体实施方式
一种本发明优选的湿法纺丝用喷淋装置实施例，如图2所示，包括喷淋管3、第一水洗辊筒41、第二水洗辊筒42、第一支撑杆51、第二支撑杆52、支撑杆旋紧连杆6和喷液箱9，喷液箱9内装满无离子水；
第一水洗辊筒41通过轴承连接在第一支撑杆51上，第二水洗辊筒42通过轴承连接在第二支撑杆52上，第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42连接控速装置10，控速装置10控制第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者的运转并且控制两者的转速不同，第一支撑杆51一端和第二支撑杆52一端通过支撑杆旋紧连杆6连接在一起，第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者的横向轴线延长线相交；
第一水洗辊筒41上方200mm高度设置喷淋管3，喷淋管3的管长为750mm、管径为30mm，喷淋管的下方设有孔径为0.5mm的镂空孔，喷淋管3的一端通过喷液管7连接喷液箱9，喷液管7和喷液箱9之间设置控制阀8，喷液箱9的水通过喷液管7进入喷淋管3，通过控制阀8控制喷淋管3中无离子水的流量和流速，对第一水洗辊筒41上的纤维进行喷淋。
其中，无离子水的水温控制在50～70℃之间，水流量为0.05m3/s。
采用上述装置的喷淋方法，包括以下步骤：
S1，凝固工序后形成的纤维缠绕到第一水洗辊筒上；
S2，纤维绕过第一水洗辊筒后缠绕到第二水洗辊筒，纤维绕过第二水洗辊筒后再缠绕到第一水洗辊筒，
周而复始，纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上形成螺距向前行进；
S3，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒以不同速度滚动，纤维随着第一水洗辊筒和第二水洗辊筒的滚动而滚动，同时喷淋管向下喷淋无离子水；
其中，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒两者之间的牵伸比为1.008；
S4，旋动支撑杆旋紧连杆，改变第一水洗辊筒和第二水洗辊筒之间的夹角，进而调节纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上的排列密度；
S5，在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒不同速度滚动下，纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上完成喷淋水洗。
上述实施例的工作原理为：
在纤维缠绕的最开始，纤维从第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者之间的位置距离最大处的方向开始缠绕至第一水洗辊筒41上。经过周而复始的缠绕后，纤维从第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者之间的位置距离最小处的方向结束，然后进入湿法纺丝工序的下一流程；
控速装置10控制第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者滚动的速度不同，由于第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者之间滚动的速度存在速度差，造成第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者之间存在牵伸比，由于牵伸比的存在，第一水洗辊筒41上的纤维受到张力作用被拉伸，表面杂质及盐会逐步释出并被无离子水带走，纤维链状分子沿受力的轴线方向再次产生重排，获得取向度更好的纤维。
其中，本发明中第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者的横向轴线延长线相交，也就是说，第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者之间存在一定的夹角，便于纤维在第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42上面形成环向缠绕；第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42之间的夹角可通过支撑杆旋紧连杆6旋紧第一支撑杆51和第二支撑杆52来调节，从而对第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42进行微调，进而调节纤维排列的密度。
纤维排列密度越大，单位距离内纤维受水洗的行程就越长，水洗量就越大，当发现纤维水洗不充分的时候，通过增加纤维水洗的行程来增加纤维水洗量，这时，如图4所示，通过支撑杆旋紧连杆6旋紧第一支撑杆51和第二支撑杆52，从而缩短第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者的距离；纤维排列密度越小，单位距离内纤维受水洗的行程就越短，水洗量就越小，当发现纤维水洗过度的时候，通过减少纤维水洗的行程来减少纤维水洗量，这时，通过支撑杆旋紧连杆6旋开第一支撑杆51和第二支撑杆52，从而增加第一水洗辊筒41和第二水洗辊筒42两者的距离。
本发明中，可以采用其他喷液供给系统代替喷液箱9、控制阀8和喷液管7，也可以采用其他喷液代替无离子水。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种湿法纺丝用喷淋装置，其特征在于，装置包括喷淋管(3)、第一水洗辊筒(41)、第二水洗辊筒(42)、第一支撑杆(51)、第二支撑杆(52)、支撑杆旋紧连杆(6)和喷液供给系统；
第一水洗辊筒(41)通过轴承连接在第一支撑杆(51)上，第二水洗辊筒(42)通过轴承连接在第二支撑杆(52)上，第一水洗辊筒(41)和第二水洗辊筒(42)连接控速装置(10)，控速装置(10)控制第一水洗辊筒(41)和第二水洗辊筒(42)两者的运转并且控制两者的转速不同，第一支撑杆(51)一端和第二支撑杆(52)一端通过支撑杆旋紧连杆(6)连接在一起，第一水洗辊筒(41)和第二水洗辊筒(42)两者的横向轴线延长线相交；
第一水洗辊筒(41)上方设置喷淋管(3)，喷淋管(3)的下方设有镂空孔，喷淋管(3)的一端导通喷液供给系统，喷液供给系统向喷淋管(3)供给喷液，并且通过喷液供给系统控制喷淋管(3)中喷液的流量和流速。
2.根据权利要求1所述湿法纺丝用喷淋装置，其特征在于，喷液供给系统包括喷液箱(9)、控制阀(8)和喷液管(7)，喷淋管(3)的一端通过喷液管(7)连接喷液箱(9)，喷液管(7)和喷液箱(9)之间设置控制阀(8)，通过控制阀(8)控制喷淋管(3)中喷液的流量和流速。
3.根据权利要求1所述湿法纺丝用喷淋装置，其特征在于，喷淋管3的管长为750mm、管径为30mm，喷淋管的下方镂空孔的孔径为0.5mm。
4.根据权利要求1所述湿法纺丝用喷淋装置，其特征在于，喷液为无离子水。
5.一种采用权利要求1所述装置的湿法纺丝用喷淋方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
S1，凝固工序后形成的纤维缠绕到第一水洗辊筒上；
S2，纤维绕过第一水洗辊筒后缠绕到第二水洗辊筒，纤维绕过第二水洗辊筒后再缠绕到第一水洗辊筒，
周而复始，纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上形成螺距向前行进；
S3，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒以不同速度滚动，纤维随着第一水洗辊筒和第二水洗辊筒的滚动而滚动，同时喷淋管向下喷淋喷液；
S4，旋动支撑杆旋紧连杆，改变第一水洗辊筒和第二水洗辊筒之间的夹角，进而调节纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上的排列密度；
S5，在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒不同速度滚动下，纤维在第一水洗辊筒和第二水洗辊筒上完成喷淋水洗。
6.根据权利要求5所述湿法纺丝用喷淋方法，其特征在于，步骤S3中，第一水洗辊筒和第二水洗辊筒两者之间的牵伸比为1.008。
7.根据权利要求5所述湿法纺丝用喷淋方法，其特征在于，所示喷液为无离子水。
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