CN107034531A - 一种丝束萃取装置 - Google Patents
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Abstract
一种丝束萃取装置，包括萃取室，导丝孔，萃取剂喷头，轴承，同步带轮，驱动电机，刮液板，除液室；所述导丝孔设置在萃取室的进丝端，除液室设置在萃取室的出丝端；除液室的一端连接萃取室的出丝端，其另一端设置有出丝口；除液室通过轴承可转动地设置在萃取室的出丝端，除液室上固定设置有同步带轮，驱动电机驱动同步带轮与除液室同步旋转，除液室内设有若干个刮液板；萃取室的中部设置有若干个萃取剂喷头，将萃取剂高压高速喷射到从萃取室经过的丝束上。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺丝装置，特别涉及一种丝束萃取装置。
背景技术
目前的纺丝技术一般包括干法纺丝技术以及湿法纺丝技术，其中湿法纺丝技术是化学纤维的主要纺丝方法之一，简称湿纺，湿纺包括的工序是：首先，制备纺丝原液，而后将原液从喷丝孔压出形成细流，再原液细流凝固成初生纤维，最后将初生纤维卷装或直接进行后处理。
将成纤高聚物溶解在适当的溶剂中，得到一定组成、一定粘度并具有良好可纺性的溶液，称纺丝原液。也可由均相溶液聚合直接得到纺丝原液。高聚物在溶解前先发生溶胀，即溶剂先向高聚物内部渗入，使大分子之间的距离不断增大，然后溶解形成均匀的溶液。整个过程所需时间很长，溶胀过程的速度对溶解速度有重要影响。高聚物溶液在纺丝之前，须经混和、过滤和脱泡等纺前准备工序，以使纺丝原液的性质均匀一致，除去其中所夹带的凝胶块和杂质并脱除液中的气泡。在粘胶纤维生产中，纺前准备还包括熟成工序，使粘胶具有必要的可纺性。
纺丝原液被循环管道送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滤器、连接管而进入喷丝头。喷丝头一般采用黄金与铂的合金或钽合金材料制成。在喷丝头上有规律地分布若干孔眼，孔径为0.05～0.08毫米。从喷丝孔眼中压出的原液细流进入凝固浴，原液细流中的溶剂向凝固浴扩散，凝固剂向细流渗透，从而使原液细流达到临界浓度，在凝固浴中析出而形成纤维。湿纺中的扩散和凝固是物理化学过程，但某些化学纤维在湿纺过程中还同时发生化学变化。例如粘胶纤维，纤维素黄酸钠分解成为纤维素再生纤维。
湿法纺丝速度(指卷取初生纤维的第一导丝盘速度)由于受溶剂和凝固剂双扩散速度和凝固浴的流体阻力等限制，因此远比熔纺速度为低。第一导丝盘的线速度与纺丝原液的挤出速度之比称为喷丝头拉伸比。湿纺拉伸比一般是很小的正值，目的是提高成形过程的稳定性。
纺丝原液是兼具粘性和弹性的弹粘体。原液从喷丝孔压出时，有孔口胀大效应（巴勒斯效应），使挤出细流的直径大于喷丝孔孔径。湿纺过程中，胀大比一般为1～2。在第一导丝盘的拉伸力作用下，挤出细流在越过最大直径后逐渐变细，细化过程一直持续到原液细流完全固化为止。湿纺中细流直径的变化不仅是拉伸形变的结果，而且还与质量传递过程有关。从喷丝头到固化点的一段纺程为纤维成形区，是纤维结构形成的关键区域。湿纺初生纤维由于含有大量液体而处于溶胀状态。大分子具有很大的活动性，而且取向度很低，其形态结构与纺丝工艺条件关系极为密切。选择和控制纺丝工艺条件，可制得不同横截面形状或特殊毛细孔结构和特殊性能的纤维。
湿纺有各种不同的成形方式，纺丝机也有各种不同的结构。例如有单浴法或双浴法,有深浴法或浅浴法,有漏斗成形或管中成形等。湿法长丝纺丝机的卷绕装置有离心罐式或筒管式。纺制短纤维时通常采用纺丝后处理联合机，各纺丝部位成形后的初生纤维被集合成束，连续进行后处理。
由于湿法纺丝的纺丝原液中含有纺丝溶剂，因此，其初生纤维中也必然会含有定量的纺丝溶剂，但是这一部分的溶剂却是不需要的，而且这些溶剂还会对纤维的性能产生不利的影响，因此，需要在初生纤维形成后将这一纺丝溶剂消除掉，业内也称之为纤维的萃取，即，将纺丝溶剂从纤维内部萃取出来，清除掉。在纺丝行业中一般都是采用萃取池的方式将纤维浸没在清洗池中，反复漂泊，并通过流动水的冲洗将纤维上的溶剂冲洗掉，并伴以机械搅拌。但是这一清洗方法势必会对纤维原本的性质造成改变，甚至会对纤维造成不必要的损害，影响纤维质量，尤其是对于呈纤维束状存在的长丝，这种处理方法的弊端更为明显。因此，需要开一种新的针对呈纤维束状的长丝的萃取方法和萃取装置，既能获得较好的萃取效果，又可以避免在萃取的过程中对纤维造成不必要的损害。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，使用方便的丝束萃取装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种丝束萃取装置，包括萃取室，导丝孔，萃取剂喷头，轴承，同步带轮，驱动电机，刮液板，除液室；所述导丝孔设置在萃取室的进丝端，萃取室的进丝端底部设置有萃取液回流口，除液室设置在萃取室的出丝端；除液室的一端连接萃取室的出丝端，其另一端设置有出丝口；除液室通过轴承可转动地设置在萃取室的出丝端，除液室上固定设置有同步带轮，驱动电机驱动同步带轮与除液室同步旋转，除液室内设有若干个刮液板；萃取室的中部设置有若干个萃取剂喷头，将萃取剂高压高速喷射到从萃取室经过的丝束上。
进一步地，还包括控制装置和萃取剂供液装置，控制装置与驱动电机和萃取剂供液装置连接；控制装置控制萃取剂供液装置的供液压力和驱动电机的转速。
进一步地，萃取剂供液装置中包括高压计量泵，高压计量泵与萃取剂喷头连接。
进一步地，还包括底座和支架，若干个萃取装置设置在底座的支架上，控制装置控制若干个萃取装置协同工作。
进一步地，所述刮液板为柔性或弹性板。
本发明的有益效果为：丝束从导丝孔中进入到萃取室，萃取剂喷头将萃取剂以高压和高速喷射到丝束上，对丝束进行充分的萃取和清洁、清洗，经过萃取清洗后的丝束进入到除液室，在除液室中去除多余的萃取剂，除液室中设置有若干个刮板，除液室通过轴承可转动地设置在萃取室的出丝端，除液室外部设置有同步带轮，同步带轮在驱动电机的带动下转动，其上的刮液板也随之转动，刮液板将丝束上多余的萃取剂刮去，随着转动，对于的萃取剂回流到萃取室内，并最终流道萃取室内的萃取剂回流口处，可以对萃取剂进行回收再利用，避免浪费。控制系统控制驱动电机的转速和萃取剂喷头的喷雾压力和喷雾速度，由于工业纺丝一般都具有多个丝束，因此还设置有底座和支架，若干个萃取装置通过支架设置在底座上，实现多路丝束的同步萃取和清洗，控制系统控制这若干个萃取装置协同工作。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图中，1、萃取室，2、导丝孔，3、萃取剂喷头，4、轴承，5、同步带轮，6、刮液板，7、除液室，8、萃取液回流口，9、丝束，10、萃取剂。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种丝束萃取装置，包括萃取室1，导丝孔2，萃取剂喷头3，轴承4，同步带轮5，驱动电机，刮液板6，除液室7；所述导丝孔2设置在萃取室1的进丝端，萃取室1的进丝端底部设置有萃取液回流口8，除液室7设置在萃取室1的出丝端；除液室7的一端连接萃取室1的出丝端，其另一端设置有出丝口；除液室7通过轴承4可转动地设置在萃取室1的出丝端，除液室7上固定设置有同步带轮5，驱动电机驱动同步带轮5与除液室7同步旋转，除液室7内设有若干个刮液板6；萃取室1的中部设置有若干个萃取剂喷头3，将萃取剂高压高速喷射到从萃取室经过的丝束9上，对丝束9进行萃取和清洗。除液室7通过轴承4可转动地设置在萃取室1的出丝端，除液室7将丝束9上多余的萃取液除去，除去的萃取液随着除液室7的转动回流到萃取室1内，最终在萃取室1内的萃取液回流口8流出，实现萃取剂的回收再利用，避免浪费或者环境污染。
进一步地，还包括控制装置和萃取剂供液装置，控制装置与驱动电机和萃取剂供液装置连接；控制装置控制萃取剂供液装置的供液压力和驱动电机的转速。
进一步地，萃取剂供液装置中包括高压计量泵，高压计量泵与萃取剂喷头连接。控制装置通过对高压计量泵的供液量控制进而实现对供液装置的供液速度和萃取剂喷头的喷雾压力的控制。
进一步地，还包括底座和支架，若干个萃取装置设置在底座的支架上，控制装置控制若干个萃取装置协同工作；采用多台萃取装置协同工作，使得大规模的工业化生产成为可能。
进一步地，所述刮液板6为柔性或弹性板，避免对丝束产生不必要的损伤。
本发明的工作过程为：丝束从导丝孔中进入到萃取室，萃取剂喷头将萃取剂以高压和高速喷射到丝束上，对丝束进行充分的萃取和清洁、清洗，经过萃取清洗后的丝束进入到除液室，在除液室中去除多余的萃取剂，除液室中设置有若干个刮板，除液室通过轴承可转动地设置在萃取室的出丝端，除液室外部设置有同步带轮，同步带轮在驱动电机的带动下转动，其上的刮液板也随之转动，刮液板将丝束上多余的萃取剂刮去，随着转动，对于的萃取剂回流到萃取室内，并最终流道萃取室内的萃取剂回流口处，可以对萃取剂进行回收再利用，避免浪费。控制系统控制驱动电机的转速和萃取剂喷头的喷雾压力和喷雾速度，由于工业纺丝一般都具有多个丝束，因此还设置有底座和支架，若干个萃取装置通过支架设置在底座上，实现多路丝束的同步萃取和清洗，控制系统控制这若干个萃取装置协同工作。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技 术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种丝束萃取装置，其特征在于，包括萃取室，导丝孔，萃取剂喷头，轴承，同步带轮，驱动电机，刮液板，除液室；所述导丝孔设置在萃取室的进丝端，萃取室的进丝端底部设置有萃取液回流口，除液室设置在萃取室的出丝端；除液室的一端连接萃取室的出丝端，其另一端设置有出丝口；除液室通过轴承可转动地设置在萃取室的出丝端，除液室上固定设置有同步带轮，驱动电机驱动同步带轮与除液室同步旋转，除液室内设有若干个刮液板；萃取室的中部设置有若干个萃取剂喷头，将萃取剂高压高速喷射到从萃取室经过的丝束上。
2.根据权利要求1所述的丝束萃取装置，其特征在于，还包括控制装置和萃取剂供液装置，控制装置与驱动电机和萃取剂供液装置连接；控制装置控制萃取剂供液装置的供液压力和驱动电机的转速。
3.根据权利要求2所述的丝束萃取装置，其特征在于，萃取剂供液装置中包括高压计量泵，高压计量泵与萃取剂喷头连接。
4.根据权利要求3所述的丝束萃取装置，其特征在于，还包括底座和支架，若干个萃取装置设置在底座的支架上，控制装置控制若干个萃取装置协同工作。
5.根据权利要求4所述的丝束萃取装置，其特征在于，所述刮液板为柔性或弹性板。
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