CN105420827A - 一种竖式湿法纺丝的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于特种纤维技术领域，具体为一种竖式湿法纺丝的方法及装置。该装置包括泵轴（1）、泵轴离合器（2）、计量泵（3）、原液总管（4）、凝固浴槽（5）、一级凝固液管道（6）、U型凝固浴管（7）、第一导丝盘（8）、直型凝固浴管（9）、溢流口（10）和第二导丝盘（11），其特征在于：在泵轴（1）上设置泵轴离合器（2），原液总管（4）通过泵轴离合器（2）上设置的计量泵（3）与凝固浴槽（5）连接，一级凝固液管道（6）与凝固浴槽（5）连通等等。本发明采用竖式特制湿法纺丝利用重力对初生纤维进行纵向拉伸，初生纤维拉伸方向、凝固液流动方向和重力方向一致，从而避免重力对分子结构取向的影响，分子结构取向更集中。

Description

一种竖式湿法纺丝的方法及装置
技术领域
本发明属于特种纤维技术领域，具体为一种竖式湿法纺丝的方法及装置。
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。
凝固工序过程：纺丝原液经计量泵计量后，再经烛形过滤器过滤，进入纺丝组件，然后从喷丝孔挤出，在凝固浴槽内的介质中凝固成丝条的成形过程。由于高速喷出的原液细流在浴液中凝固成形时，原液细流速度很高，并且与浴液浓度差大，因此浴液流动情况直接影响传热和传质的过程，影响丝束成形的均匀性，丝束在浴液中高速行进时受到摩擦阻力很大，在高速纺丝中要求减少阻力，并使单根丝纵向受力均匀分子结构取向集中，从而得到规整性好的丝束，凝固浴槽的结构形式是决定浴液流动情况与丝束阻力的重要因素。
传统湿法纺丝工艺采用水平式湿法纺丝系统，此工艺方法在凝固工序时，凝固浴槽的结构形式为水平横置平底槽，原液在水平横置平底槽内水平方向流动的凝固液中扩散形成纤维，凝固形成的初生纤维受到重力影响，使分子结构纵向取向分散，导致纤维物理机械性能降低。
发明内容
本发明正是针对现有水平式湿法纺丝原液形成初生纤维牵伸时，受重力影响，分子结构取向度分散的缺陷。采用一种竖式湿法纺丝的方法及装置，竖式特制湿法纺丝利用重力对初生纤维进行纵向拉伸，初生纤维拉伸方向、凝固液流动方向和重力方向一致，从而避免重力对分子结构取向的影响，分子结构取向更集中。
本发明的具体技术方案如下：
一种竖式湿法纺丝的装置，包括泵轴、泵轴离合器、计量泵、原液总管、凝固浴槽、一级凝固液管道、U型凝固浴管、第一导丝盘、直型凝固浴管、溢流口和第二导丝盘，其在泵轴上设置泵轴离合器，原液总管通过泵轴离合器上设置的计量泵与凝固浴槽连接，一级凝固液管道与凝固浴槽连通，凝固浴槽与U型凝固浴管的一端连接，在凝固浴槽的另一端上方设置第一导丝盘，在第一导丝盘的上端设置直型凝固浴管、在直型凝固浴管的上端设置第二导丝盘。
在所述的直型凝固浴管上设置溢流口。
在所述的凝固浴槽内设置喷丝头，喷丝头浸泡在凝固浴槽内。
采用所述的竖式湿法纺丝的装置进行竖式湿法纺丝的方法，包括以下步骤：
（1）、合上泵轴上设置的泵轴离合器，计量泵开始工作，原液以一定的流速从原液总管中流向凝固浴槽内喷丝头；
（2）、喷丝头浸泡在凝固浴槽内，原液从喷丝头流出形成原液细流，一级凝固液管道与凝固浴槽的连通，一级凝固液通过一级凝固液管道流进凝固浴槽，原液细流和一级凝固液作用开始从外都内凝固，形成初生纤维；
（3）、初生纤维随一级凝固液通过U型凝固浴管上第一导丝盘。
（4）、上第一导丝盘的初生纤维继续穿过直型凝固浴管上第二导丝盘（11）。
本申请中，原液从喷丝头垂直向下挤出后和凝固液一起向重力方向流动，当原液凝固成初生纤维时（不粘丝，一般流动距离为1.0-1.5米），初生纤维拉伸方向和凝固液流向与重力方向相反，垂直方向继续凝固。为实现这一目的，本申请中采用了凝固浴槽和U型凝固浴管装置。
初生纤维从U型凝固浴管出来后，纤维是皮层结构，内部还未完全凝固，需加大拉伸比进行二级凝固。初生纤维在二级凝固时同样利用重力方向进行拉伸取向。为实现二级凝固利用重力拉伸，本申请中采用直型凝固浴管帮助实现。
本发明的积极效果体现在：
（一）、采用竖式特制湿法纺丝利用重力对初生纤维进行纵向拉伸，初生纤维拉伸方向、凝固液流动方向和重力方向一致，从而避免重力对分子结构取向的影响，分子结构取向更集中。
（二）、初生纤维分子结构取向高度集中，可提高纤维拉伸断裂强度。
附图说明
图1为本发明中竖式湿法纺丝的装置的结构示意图。
其中，1——泵轴、2——泵轴离合器、3——计量泵、4——原液总管、5——凝固浴槽、6——一级凝固液管道、7——U型凝固浴管、8——第一导丝盘、9——直型凝固浴管、10——溢流口、11——第二导丝盘。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
实施例1：
一种竖式湿法纺丝的装置，包括泵轴、泵轴离合器、计量泵、原液总管、凝固浴槽、一级凝固液管道、U型凝固浴管、第一导丝盘、直型凝固浴管、溢流口和第二导丝盘，其在泵轴上设置泵轴离合器，原液总管通过泵轴离合器上设置的计量泵与凝固浴槽连接，一级凝固液管道与凝固浴槽连通，凝固浴槽与U型凝固浴管的一端连接，在凝固浴槽的另一端上方设置第一导丝盘，在第一导丝盘的上端设置直型凝固浴管、在直型凝固浴管的上端设置第二导丝盘。
在所述的直型凝固浴管上设置溢流口。
在所述的凝固浴槽内设置喷丝头，喷丝头浸泡在凝固浴槽内。
采用所述的竖式湿法纺丝的装置进行竖式湿法纺丝的方法，包括以下步骤：
（1）、合上泵轴上设置的泵轴离合器，计量泵开始工作，原液以一定的流速从原液总管中流向凝固浴槽内喷丝头；
（2）、喷丝头浸泡在凝固浴槽内，原液从喷丝头流出形成原液细流，一级凝固液管道与凝固浴槽的连通，一级凝固液通过一级凝固液管道流进凝固浴槽，原液细流和一级凝固液作用开始从外都内凝固，形成初生纤维；
（3）、初生纤维随一级凝固液通过U型凝固浴管上第一导丝盘。
（4）、上第一导丝盘的初生纤维继续穿过直型凝固浴管上第二导丝盘。
本申请中，原液从喷丝头垂直向下挤出后和凝固液一起向重力方向流动，当原液凝固成初生纤维时（不粘丝，一般流动距离为1.0-1.5米），初生纤维拉伸方向和凝固液流向与重力方向相反，垂直方向继续凝固。为实现这一目的，本申请中采用了凝固浴槽和U型凝固浴管装置。
初生纤维从U型凝固浴管出来后，纤维是皮层结构，内部还未完全凝固，需加大拉伸比进行二级凝固。初生纤维在二级凝固时同样利用重力方向进行拉伸取向。为实现二级凝固利用重力拉伸，本申请中采用直型凝固浴管帮助实现。
本发明采用竖式特制湿法纺丝利用重力对初生纤维进行纵向拉伸，初生纤维拉伸方向、凝固液流动方向和重力方向一致，从而避免重力对分子结构取向的影响，分子结构取向更集中。
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，还可以作出各种变化和变型。因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。

Claims (4)

1.一种竖式湿法纺丝的装置，包括泵轴（1）、泵轴离合器（2）、计量泵（3）、原液总管（4）、凝固浴槽（5）、一级凝固液管道（6）、U型凝固浴管（7）、第一导丝盘（8）、直型凝固浴管（9）、溢流口（10）和第二导丝盘（11），其特征在于：在泵轴（1）上设置泵轴离合器（2），原液总管（4）通过泵轴离合器（2）上设置的计量泵（3）与凝固浴槽（5）连接，一级凝固液管道（6）与凝固浴槽（5）连通，凝固浴槽（5）与U型凝固浴管（7）的一端连接，在凝固浴槽（5）的另一端上方设置第一导丝盘（8），在第一导丝盘（8）的上端设置直型凝固浴管（9）、在直型凝固浴管（9）的上端设置第二导丝盘（11）。
2.根据权利要求1所述的一种竖式湿法纺丝的装置，其特征在于：在所述的直型凝固浴管（9）上设置溢流口（10）。
3.根据权利要求1所述的一种竖式湿法纺丝的装置，其特征在于：在所述的凝固浴槽（5）内设置喷丝头，喷丝头浸泡在凝固浴槽（5）内。
4.一种采用权利要求1-3中任意一项权利要求所述的竖式湿法纺丝的装置进行竖式湿法纺丝的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、合上泵轴（1）上设置的泵轴离合器（2），计量泵（3）开始工作，原液以一定的流速从原液总管（4）中流向凝固浴槽（5）内喷丝头；
（2）、喷丝头浸泡在凝固浴槽（5）内，原液从喷丝头流出形成原液细流，一级凝固液管道（6）与凝固浴槽（5）的连通，一级凝固液通过一级凝固液管道（6）流进凝固浴槽（5），原液细流和一级凝固液作用开始从外都内凝固，形成初生纤维；
（3）、初生纤维随一级凝固液通过U型凝固浴管（7）上第一导丝盘（8）；
（4）、上第一导丝盘（8）的初生纤维继续穿过直型凝固浴管（9）上第二导丝盘（11）。
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