CN107779964B - 一种高分子溶液纺丝吹风装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高分子溶液纺丝吹风装置，包括与风道连接的软风管、和与软风管连接的变径风道，还包括与变径风道连接的吹风组件，所述吹风组件包括一端与变径风道连接的稳压导流腔、和与稳压导流腔另一端连接并与纺丝气缝连通的吹风狭缝构件，气流经过软风管、变径风道、稳压导流腔，然后由吹风狭缝构件吹出形成狭缝冷却吹风。本发明解决了高分子溶液干喷湿法纺丝时，在喷丝板和凝固浴之间的空气隙中，吹风装置需要产生高速的层流状均匀吹风才能满足纺丝要求的问题，本发明利用吹风组件中的稳压导流腔和细而长的吹风狭缝构件制成高速的层流状均匀吹风，所述吹风装置还可控制吹风狭缝宽度均匀一致和出风口的前后位置，且冷却效果好，安装方便。

Description

一种高分子溶液纺丝吹风装置

技术领域

本发明涉及纺丝技术领域，尤其是一种高分子溶液纺丝吹风装置。

背景技术

高分子溶液作为一种新型的可再生纺丝纤维，其在原材料、工艺流程、产品质量，尤其是保护环境方面表现出来的多方面的优点，使得它的发展受到了各个国家的重视。

高分子溶液的干湿法纺丝是指纺丝液经喷丝孔喷出后，丝条经过空气层冷却，再进入凝固浴进行双扩散、相分离形成丝条的方法。空气层冷却使聚合物大分子取向度高，并且有利于在气隙中形成致密化和均质化的丝条，可以制得高性能纤维。

高分子溶液纺丝生产中，冷却吹风装置是纺丝的关键部分，也是高分子溶液纺丝工业化的关键。在化纤领域，一般纺丝冷却侧吹风装置都是大面积的吹风窗，风速低，在1m/s左右，高分子溶液纤维干湿法纺丝工艺要求冷却吹风为高速的均匀冷却层状窄条气流，风速大于5m/s，是一种新的侧吹风形式。新产品开发，伴随着新的工艺，一种高分子溶液纤维新产品冷却条件与常规纺丝冷却条件相比，需要完全不同的吹风形式，狭缝式吹风口要求窄而且均匀，并且对于高分子溶液纤维而言，吹风装置的结构设计最为关键，直接影响到丝的品质。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种高分子溶液纺丝吹风装置，能够应用于高分子溶液纤维工业化生产所需的丝冷却装置。高分子溶液纤维从喷丝板离开后，穿过一个几十毫米的空气隙冷却，然后进入凝固浴。冷却风以平行于凝固浴的液体表面流过喷丝板与凝固浴槽之间的纺丝气隙，在层流的冷却空气气隙中，拉伸丝，调整高分子溶液纤维性能结构。然后，再在凝固浴中定型。纺丝气隙的高度限制了吹风高度，所述窄条狭缝吹风装置可以适应高分子溶液纤维纺丝工艺要求。本发明所述高分子溶液纺丝吹风装置可以产生均匀的、高速的层状窄条空气流。保证丝的成形品质。

同时，本发明所述高分子溶液纺丝吹风装置利用吹风组件中的稳压导流腔和吹风狭缝构件实现对气流的均匀扩散和加速的作用，并且适用于喷丝板出来的丝在进凝固浴前需要经过一个快速冷风处理成型的过程。即干喷湿法纺丝的丝束冷却处理过程。所述吹风装置具有控制吹风狭缝宽度均匀一致和控制出风口的前后位置机构，吹出风为层流状冷却空气流，冷却效果好。并且结构简单，安装方便，适合推广。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种高分子溶液纺丝吹风装置，包括与风道连接的软风管、和与软风管连接的变径风道，还包括与变径风道连接的吹风组件，所述吹风组件包括一端与变径风道连接的稳压导流腔、和与稳压导流腔另一端连接并与纺丝气缝连通的吹风狭缝构件，气流经过软风管、变径风道、稳压导流腔，然后由吹风狭缝构件吹出形成狭缝冷却吹风通路。

进一步地，所述吹风狭缝构件内设置有内外贯通的吹风狭缝，所述吹风狭缝为均匀的长条形；

优选的，所述长条形较短一边的长度范围为1-10毫米；

更优选的，所述吹风狭缝内外贯通的高度为50-100毫米。

进一步地，所述吹风狭缝构件与稳压导流腔端部可拆卸连接；所述吹风狭缝构件形状为长条形。

进一步地，所述吹风狭缝构件的连接端与所述稳压导流腔的内壁相贴合衔接；

优选的，所述吹风狭缝构件连接端的外壁设置有限位槽。

进一步地，所述吹风狭缝构件的连接端内侧表面设置至少一个导流斜面，形成吹风狭缝构件的狭缝进风口；

优选的，所述连接端内侧的下表面设置一导流斜面；

更优选的，所述导流斜面与水平面形成的夹角大于5℃；

更优选的，所述导流斜面与水平面形成的夹角范围为8℃-15℃。

进一步地，所述吹风狭缝构件为组合一体结构；所述吹风狭缝构件由上板和下板紧密贴合形成，其中，所述下板设有狭缝凹槽，所述上板贴合覆盖于下板上；

并且，所述上板的厚度小于下板的厚度。

进一步地，所述吹风狭缝构件的连接端设置有螺丝孔，所述稳压导流腔的内壁设置有与螺丝孔相配合的沉孔，通过螺钉固定连接。

进一步地，所述吹风装置还包括过滤装置，所述过滤装置相对于吹风通道垂直设置在变径风道后；

优选的，所述的过滤装置为抽拉式结构，所述抽屉式结构包括抽屉框体、设置于抽屉框体内的支撑结构。

进一步地，所述过滤风装置设置有均风过滤网、除尘无纺布和均风多孔板其中一种或者多种组合。

进一步地，所述吹风装置还包括支架和滑动装置，所述的滑动装置一端与支架固定连接，另一端与吹风组件的侧面活动连接。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明中利用吹风组件中的稳压导流腔和吹风狭缝构件实现对气流的第二次均匀扩散和加速的作用，其中，主要是利用吹风狭缝构件内设置有窄、深且长的吹风狭缝，产生均匀高速层流的窄条冷却气流，提高了纺丝冷却效果，并提高了纺丝质量。

2本发明中所述过滤装置设置为抽拉式结构，并在抽屉框架内设置均风过滤网、除尘无纺布和均风多孔板等对气流进行延长度方向均匀扩散和达到再次过滤作用，并且所述的过滤装置能够使安装、更换更为便捷、并且还便于对过滤装置进行检查维护。

3、本发明中利用设置于吹风组件底部侧面的滑动装置，使的吹风装置能够在滑动装置所在轨道上前后移动，便于调节吹风装置与丝束之间的距离，进而满足不同工艺纺丝的个性化需求。

附图说明

图1、本发明实施例中所述吹风装置的侧视图；

图2、本发明实施例中所述吹风组件剖面图；

图3、本发明实施例中所述吹风狭缝构件的结构图；

图4、本发明实施例中所述吹风装置的正视图；

图5、本发明实施例中所述吹风装置中吹风狭缝的剖面图；

图6、本发明实施例中所述过滤装置的结构图；

图7、本发明实施例中所述滑动装置的结构图；

其中：1、软风管；2、风阀；3、变径风道；4、过滤装置；5、支架；6、滑动装置；7、稳压导流腔；8、上板；9、下板；13、螺钉；14、导流斜面；15、限位面板；16、密封结构；17、抽屉框体；18、均风过滤网；19、除尘无纺布；20、支撑结构；21、把手；22、均风多孔板；25、导轨；26、滚轮。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1至图7所示,本发明一种高分子溶液纺丝吹风装置，包括与风道连接的软风管1、和与软风管1连接的变径风道3，还包括与变径风道3连接的吹风组件，所述吹风组件包括一端与变径风道3连接的过滤装置4、稳压导流腔7、和与稳压导流腔7另一端连接并与纺丝气缝连通的吹风狭缝构件，气流经过软风管1、变径风道3、过滤装置4、稳压导流腔7，然后由吹风狭缝构件吹出形成狭缝冷却吹风通路。

所述吹风狭缝构件内设置有内外贯通的吹风狭缝，所述吹风狭缝为均匀的长条形；

优选的，所述吹风狭缝长条形较短一边的长度范围为1-10毫米；

更优选的，所述吹风狭缝内外贯通的高度为50-100毫米。

进一步地，所述吹风狭缝构件上还设置有调节机构，用于调节吹风狭缝的宽度，保证吹风狭缝产生层流均匀风。

具体的，所述调节机构包括至少一个固定螺钉和至少一个调节螺钉，均匀分布于吹风狭缝构件上，同时固定螺钉与调节螺钉间隔分布；

并且所述固定螺钉贯穿于上板8和下板9；所述调节螺钉贯穿于上板8，所述调节螺钉下端与下板9上表面抵靠接触，实现吹风狭缝构件各个位置出风均匀，保证了纺丝的冷却效果。

具体的，所述冷却装置将气流经过软风管1、变径风道3、过滤装置4、稳压导流腔7后，经过吹风狭缝构件中的吹风狭缝进行加速和均化；并且，所述气流从稳压导流腔7流入吹风狭缝构件过程中，所述的吹风狭缝构件限制了气流的流出量，提高了稳压导流腔7内的空气压力，加大了使气流从吹风狭缝构件中吹风狭缝吹出的推动力，进而达到加速气流的作用，并且，所述导流稳压腔还能够储存一定量的气体，使气流向吹风狭缝横向两侧均匀扩散，到吹风狭缝的各处，同时还能够通过调节螺钉将吹风狭缝构件中的吹风狭缝设置为尺寸分布均匀的狭缝，并将气流在吹风狭缝内实现均化的作用，使得气流从吹风狭缝均匀的喷出，提高了出风的均匀性，因此，本实施例中主要是利用长、窄、深并且均匀高度的吹风狭缝对气流进行加速整流后吹出，使得经过吹风狭缝吹出的气流为层流状冷却空气流，提高了吹风装置对纺丝的冷却效果。

并且，所述吹风狭缝构件内的吹风狭缝较短一边尺寸相对于较长一边尺寸小很多，具体的，所述吹风狭缝较短一边尺寸大小为较长一边尺寸大小的1/800-1/100 倍，同时，吹风狭缝内外贯通的高度的与气流风速相关，为了达到较好的加速均匀的效果，所述吹风狭缝的长度尺寸较大，并且还能够根据不同气流风速的要求，调整吹风狭缝的各尺寸大小。本实施例中，所述吹风狭缝较短一边尺寸大小范围为1-10 毫米，较长一边尺寸大小范围为100-800毫米，高度尺寸大小范围为50-100毫米，使得所述吹风狭缝具有长、窄、深的结构特点。

进一步地，所述吹风狭缝较短一边可以为水平面、或者曲平面。

进一步的，所述的吹风狭缝中相对于与较短一边平行设置有加强筋，提高了吹风狭缝长条形结构的稳定性。

进一步的，所述吹风狭缝构件与稳压导流腔7端部可拆卸连接；所述吹风狭缝构件形状为长条形。

具体的，所述吹风狭缝构件的连接端内嵌入稳压导流腔7内，便于吹风装置的安装和检修。

所述吹风狭缝构件的连接端与所述稳压导流腔7的内壁相贴合；

优选的，所述吹风狭缝构件连接端的外壁设置有限位槽。

更优选的，所述限位槽内设置有凹槽，所述的凹槽内设置有与凹槽配合的密封条。将吹风狭缝构件连接端与稳压导流腔7之间的面接触替换为线接触，提高吹风狭缝构件与稳压导流腔7之间贴合程度，同时还提高了密封连接的效果，还能够达到一定程度的缓冲效果，增强了吹风装置运行过程中的稳定性。

所述吹风狭缝构件的连接端内壁设置至少一个导流斜面14，形成吹风狭缝构件的狭缝进风口；

优选的，所述连接端内壁的下表面设置一导流斜面14；

更优选的，所述导流斜面14与水平面形成的夹角大于5℃；

更优选的，所述导流斜面14与水平面形成的夹角范围为8℃-15℃。

具体的，所述吹风狭缝构件连接端内壁四周均设置有导流斜面14，或者，所述吹风狭缝构件连接端内壁的下表面设置一导流斜面14；所述吹风狭缝的开口形成一个形成一喇叭口，并辅助将气流导到吹风狭缝中，同时，利用具有导流斜面14的开口能够消除气流在连接端的端面处产生回流问题。

所述吹风狭缝构件为一体结构；

或者，所述吹风狭缝构件由上板8和下板9紧密贴合形成，其中，所述上板8 的厚度小于下板9的厚度。

具体的，所述吹风狭缝构件为一体结构，并在吹风狭缝构件中部铣出吹风狭缝。

或者，所述吹风狭缝构件由上板8和下板9贴合形成，并且在下板9上铣出狭缝凹槽，上板8为与下板9相配合的长条形矩形板，上板8和下板9紧密贴合形成吹风狭缝，并且所述上板8的厚度小于下板9的厚度，更优选的，所述上板8的厚度尺寸比下板9的厚度尺寸小1-10毫米。

所述吹风狭缝构件的连接端设置有螺丝孔，所述稳压导流腔7的内壁设置有与螺丝孔相配合的沉孔，其中，所述沉孔和螺丝孔分别与螺钉13配合并通过螺钉13 固定连接。螺钉13固定前先用胶密封，提高了稳压导流腔7与吹风狭缝构件连接处的密封性。

所述吹风装置还包括过滤装置4，所述过滤装置4相对于吹风通道垂直设置在变径风道3后；

优选的，所述的过滤装置4为抽拉式结构，所述抽屉式结构包括抽屉框体17、设置于抽屉框体17内的支撑结构20。

所述过滤装置4内设置有均风过滤网18、除尘无纺布19和均风多孔板22其中一种或者多种组合。所述过滤装置4能够起到除尘、均风作用；也使气流均匀扩散到吹风装置长向的各处。

具体的，所述抽屉式结构还包括与抽屉框体17一侧面连接的限位面板15，设置于限位面板15和抽屉框体17一侧面之间的密封结构16，以及设置于限位面板15上的把手21；所述限位面板15表面积大于抽屉框体17侧面面积，所述限位面板15与变径风道3外表面接触，并通过密封结构16保证过滤装置4与变径通道之间的密封性；所述过滤装置4能够使安装、更换更为便捷、并且还便于对过滤装置4进行检查。其中，过滤装置4的支撑结构20上可放除尘无纺布19，同时，也可放置1至3 层粗细间隔的均风过滤网18，均风多孔板22。均风过滤网18和均风多孔板22均能使气流延长度方向均匀扩散和达到再次过滤作用。

再或者，所述抽屉框体17侧面设置有滑动轨道，便于过滤装置4的取出和安装。

并且，所述支撑结构20为与抽屉框体17连接的线形结构，所述线形结构可以为折线结构、直线结构。所述的支撑结构20为弹性钢丝材质。所述的支撑结构20 采用线性结构能够减少对气流的阻挡，使气流能够均匀的通过过滤装置4进入稳压导流腔7内。

或者，所述均风多孔板22可设置于过滤装置4上，也可设置在稳压导流腔7内，并靠近过滤装置4。

所述吹风装置还包括支架5和滑动装置6，所述的滑动装置6一端与支架5固定连接，另一端与吹风组件的侧面活动连接。

具体的，所述滑动装置6包括与支架5连接的支撑板、设置与支撑板内的导轨 25和至少一个限制于导轨25内的滚轮26，所述滚轮26的转动轴与吹风组件的侧面连接。

或者，所述滑 动装置6包括与支架5连接的支撑板、设置与支撑板上的导轨25 和设置于吹风装置两侧外部并与导轨25配合的滚轮26，所述滚轮26限制于导轨25 内，可以实现吹风装置的前后拉动，以及前后限位。

所述吹风装置还包括限位结构和水平调节装置，所述限位结构设置与导轨25内，限制滚轮滚动的范围；并且所述水平调节装置设置于支撑板上，保证吹风装置与水平面齐平，其中，水平调节装置为螺栓结构。

综上所述，本实施例所述高分子溶液纺丝吹风装置具有以下优点：

1、本实施例所述高分子溶液纺丝吹风装置解决了吹风装置吹出的气流不均匀且速度低的问题，本实施例中利用吹风组件中的稳压导流腔7和吹风狭缝构件实现对气流的第二次均匀扩散和加速的作用，其中，主要是利用吹风狭缝构件内设置有窄、深且长的吹风狭缝，产生均匀高速层流的窄条冷却气流，提高了出风的均匀性，并提高了纺丝质量。

2、本实施例所述高分子溶液纺丝吹风装置解决了过滤装置4不便于安装检修的问题，本实施例中所述过滤装置4设置为抽拉式结构，并在抽屉框架内设置均风过滤网18、除尘无纺布19和均风多孔板22等对气流进行延长度方向均匀扩散和达到再次过滤作用，并且所述的过滤装置4能够使安装、更换更为便捷、并且还便于对过滤装置4进行检查维护。

3、本实施例所述高分子溶液纺丝吹风装置解决了吹风装置在一定范围内移动的问题，本实施例中利用设置于吹风组件底部侧面的滑动装置6，使的吹风装置能够在滑动装置6所在轨道上前后移动，便于调节吹风装置与丝束之间的距离，进而满足不同工艺纺丝的个性化需求。

实施例二

本实施例与上述实施例的区别在于：所述吹风狭缝构件内设置有至少两个内外贯通的吹风狭缝，所述吹风狭缝为均匀的长条形；所述吹风狭缝构件内设置多个吹风狭缝能够进一步的对气流进行均化处理。

或者，所述吹风狭缝构件内均匀分布了内外贯通的吹风狭孔，所述的吹风狭孔与喷丝板孔相对应，利用吹风狭孔能够对应冷却喷丝板孔上形成的丝束，提高了吹风装置的精确性。并且，所述吹风狭孔的横截面为四边形、或者圆形。因此，所述吹风狭缝构件利用均匀分布的吹风狭孔对气流进一步进行了均化，此时，均化后的气流经过吹风狭孔口均匀的喷出，实现了气流的稳定。并且所述狭缝构件内设置的吹风狭孔相比吹风狭缝空腔体积更小，能够对气流达到更好的加速效果。

再或者，所述吹风狭缝进风前设置有阀门，能够通过调整阀门的关闭/开启，调节出风口风速大小。

实施例三

本实施例与上述施例的区别在于：所述过滤装置4中抽屉框体17的四周尺寸大于变径风道3外围的尺寸，更具体的，除把手21一侧外，所述抽屉框体17其余三侧面均突于与变径风道3，为了避免所述气流在经过过滤装置4后出现部分回流的情况，所述过滤装置4通过扩大过滤装置4的面积，扩大了气流通过面积，保证了气流能够直线通过过滤装置4。

实施例四

所述冷却装置还包括设置于软风管1和变径风道3之间的风阀2，所述风阀2控制软风管1内气流进入变径风道3内，其中，所述气流经过软风管1、风阀2、变径风道3、稳压导流腔7，然后由吹风狭缝构件排出形成狭缝冷却吹风通路。

具体的，所述风阀2上下两端设置有可拆卸连接的连接件，所述连接件分别与软风管1和变径风道3连接。同时，所述风阀2为快接蝶阀，便于安装和拆卸维修。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高分子溶液纺丝吹风装置，包括与风道连接的软风管、和与软风管连接的变径风道，其特征在于：还包括与变径风道连接的吹风组件，所述吹风组件包括一端与变径风道连接的稳压导流腔、和与稳压导流腔另一端连接并与纺丝气缝连通的吹风狭缝构件，气流经过软风管、变径风道、稳压导流腔，然后由吹风狭缝构件吹出形成狭缝冷却吹风通路；

所述吹风狭缝构件内设置有内外贯通的吹风狭缝，所述吹风狭缝为均匀的长条形；

所述吹风狭缝构件由上板和下板紧密贴合形成，还设置有调节机构，用于调节吹风狭缝的宽度；

所述调节机构包括至少一个固定螺钉和至少一个调节螺钉，均匀分布于吹风狭缝构件上，同时固定螺钉与调节螺钉间隔分布；所述固定螺钉贯穿于上板和下板；所述调节螺钉贯穿于上板，所述调节螺钉下端与下板上表面抵靠接触。

2.根据权利要求1所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风狭缝构件与稳压导流腔端部可拆卸连接；所述吹风狭缝构件形状为长条形。

3.根据权利要求1或2的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风狭缝构件的连接端与所述稳压导流腔的内壁相贴合衔接。

4.根据权利要求3所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风狭缝构件的连接端内侧表面设置至少一个导流斜面，形成吹风狭缝构件的狭缝进风口。

5.根据权利要求1所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风狭缝构件为组合一体结构；

其中，所述下板设有狭缝凹槽，所述上板贴合覆盖于下板上；

并且，所述上板的厚度小于下板的厚度。

6.根据权利要求3所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风狭缝构件的连接端设置有螺丝孔，所述稳压导流腔的内壁设置有与螺丝孔相配合的沉孔，通过螺钉固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风装置还包括过滤装置，所述过滤装置相对于吹风通道垂直设置在变径风道后。

8.根据权利要求7所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述过滤装置设置有均风过滤网、除尘无纺布和均风多孔板其中一种或者多种组合。

9.根据权利要求4-8任一所述的一种高分子溶液纺丝吹风装置，其特征在于：所述吹风装置还包括支架和滑动装置，所述的滑动装置一端与支架固定连接，另一端与吹风组件的侧面活动连接。

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