CN112030247A - 湿法纺丝凝固浴的水洗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿法纺丝凝固浴的水洗系统，包括：机架、多个导辊、拖网帘、水刺头、水针板以及至少两个负压箱。多个导辊环设于机架上。拖网帘环设于多个导辊上，且纤维束铺设于拖网帘上。水刺头设置于机架的上方，且水刺头的底部开设有出水口。水针板固定于水刺头的出水口上。至少两个负压箱设置于机架的上平面以下，且至少两个负压箱能够使机架的上平面产生负压，以使纤维束紧紧吸附在拖网帘上。其中，水刺头中的高压水通过水针板对所述纤维束进行冲洗，且至少两个负压箱用以对纤维束进行抽吸脱水操作。借此，本发明的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，极大的降低了纤维束中溶剂的含量，且提高了水洗效率。
Description
技术领域
本发明是关于化纤行业中湿法纺丝技术领域，特别是关于一种湿法纺丝凝固浴的水洗系统。
背景技术
湿法纺丝是制备化学纤维材料的主要纺丝方法之一，是高分子聚合物或高分子变性体的溶液从喷丝孔挤出进入凝固浴中，然后进行脱溶剂或伴有化学反应的脱溶剂而凝固成纤的工艺过程。
纺丝工艺流程主要为：纺丝前准备-纺丝-凝固-牵伸-水洗-干燥-卷绕，涉及设备组成主要包括纺丝箱、计量泵、纺丝组件、喷丝板、凝固浴槽、牵伸机构、清洗槽、干燥箱、卷绕机。
常规湿法纺丝工艺水洗采用的清洗槽结构简单，仅包括几个导辊，需要反复多级清洗，存在水洗效果差，流程长，用水量大等问题。为此沈阳菲特精密机械设备有限公司王维利等人(ZL201621421361.4)利用若干个水洗区串联组成，单个区由导丝辊、压辊、水洗板、集水槽、溢流管、调整轴等部件组成，六个导丝辊上下布置彼此之间交错使纤维丝束折线式往复运动，通过调整压辊和导丝辊之间的距离，对纤维丝束进行脱水，并进行溶剂回收。该方法工艺流程过长，并且操作效果较差，难以最大限度降低纤维丝束溶剂含量，并且经过多个水洗槽导辊牵伸对于纤维束匀整性有较大影响。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其极大的降低了纤维束中溶剂的含量，且提高了水洗效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种湿法纺丝凝固浴的水洗系统，包括：机架、多个导辊、拖网帘、水刺头、水针板以及至少两个负压箱。多个导辊环设于机架上。拖网帘环设于多个导辊上，且纤维束铺设于拖网帘上。水刺头设置于机架的上方，且水刺头的底部开设有出水口。水针板固定于水刺头的出水口上。至少两个负压箱设置于机架的上平面以下，且至少两个负压箱能够使机架的上平面产生负压，以使纤维束紧紧吸附在拖网帘上。其中，多个导辊能够带动拖网帘横向移动，进而带动纤维束横向移动。其中，水刺头中的高压水通过水针板对所述纤维束进行冲洗，且至少两个负压箱用以对纤维束进行抽吸脱水操作。
在本发明的一实施方式中，湿法纺丝凝固浴的水洗系统还包括驱动电机，设置于其中一个导辊的一端，且驱动电机用以驱动导辊进行旋转。
在本发明的一实施方式中，水针板的水针排数为1排至3排，孔距为0.6毫米至2毫米，孔径为0.08毫米至1.5毫米，且水刺压力为30bar至100bar。
在本发明的一实施方式中，水针板的水针的作用距离为10毫米至30毫米。
在本发明的一实施方式中，至少两个负压箱依序排列设置于机架的上平面以下。
在本发明的一实施方式中，一个负压箱的负压为60Pa至200Pa，且另一个负压箱的负压为150Pa至500Pa。
在本发明的一实施方式中，多个导辊的数量为四个，且四个导辊环设于机架上。
在本发明的一实施方式中，机架的材质为钛合金，且四个导辊的材质为镁合金。
在本发明的一实施方式中，湿法纺丝凝固浴的水洗系统还包括过滤器，设置于机架上，且过滤器用以对至少两个负压箱所抽吸得到的含溶剂水溶液进行过滤，处理后的含溶剂水溶液一部分补给至纺丝工艺用水，另一部分添加部分清水再次通过水针板对纤维束进行冲洗。
与现有技术相比，根据本发明的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其极大的降低了纤维束中溶剂的含量，提高了水洗效率；且可避免水洗过程对纤维束产生多级意外牵伸，可以制得均匀度良好的纤维束；并可以实现冲洗用水循环利用，以及溶剂的高效回收。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的湿法纺丝凝固浴的水洗系统的部分结构示意图。
主要附图标记说明：
1-水刺头，2-水针板，3-水针射流，4-纤维束，5-水针作用距离，6-反射水流，7-拖网帘，8-负压箱。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的湿法纺丝凝固浴的水洗系统的部分结构示意图。如图1所示，根据本发明优选实施方式的一种湿法纺丝凝固浴的水洗系统，包括：机架、多个导辊、拖网帘7、水刺头1、水针板2以及至少两个负压箱8。多个导辊环设于机架上。拖网帘7环设于多个导辊上，且纤维束4(或纤维网)铺设于拖网帘7上。水刺头1设置于机架的上方，且水刺头1的底部开设有出水口。水针板2固定于水刺头1的出水口上。至少两个负压箱8设置于机架的上平面以下，且至少两个负压箱8能够使机架的上平面产生负压，以使纤维束4紧紧吸附在拖网帘7上。其中，多个导辊能够带动拖网帘7横向移动，进而带动纤维束4横向移动。其中，水刺头1中的高压水通过水针板2对所述纤维束4进行冲洗，且至少两个负压箱8用以对纤维束4进行抽吸脱水操作。
在本发明的一实施方式中，湿法纺丝凝固浴的水洗系统还包括驱动电机，设置于其中一个导辊的一端，且驱动电机用以驱动导辊进行旋转。水针板2的水针排数为1排至3排，孔距为0.6毫米至2毫米，孔径为0.08毫米至1.5毫米，且水刺压力为30bar至100bar(即水针的出水压力)。水针板2的水针作用距离5为10毫米至30毫米。
在本发明的一实施方式中，至少两个负压箱8依序排列设置于机架的上平面以下，但本发明不以此为限，负压箱8的数量可以为四个、六个、八个、十个或十二个，也即每两个负压箱8与一个水刺头1相对应设置，当负压箱8的数量为四个时，则机架上方的水刺头1对应设置有两个，以此类推。一个负压箱8的负压为60Pa至200Pa，且另一个负压箱8的负压为150Pa至500Pa。多个导辊的数量为四个，且四个导辊环设于机架上。机架的材质为钛合金，且四个导辊的材质为镁合金。
在本发明的一实施方式中，湿法纺丝凝固浴的水洗系统还包括过滤器(未绘示)，设置于机架上，且过滤器用以对至少两个负压箱所抽吸得到的含溶剂水溶液进行过滤，处理后的含溶剂水溶液一部分补给至纺丝工艺用水，另一部分添加部分清水再次通过水针板对纤维束进行冲洗。
在实际应用中，本发明的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，采用高压水流对湿法纺丝得到的纤维束4(或纤维网)进行高压冲洗，同时利用至少两个负压箱8对纤维束4(或纤维网)进行抽吸，图1中仅绘示了一个负压箱8，但本发明不以此为限，负压箱8可以是多个，本发明优选的数量为两个至六个。湿法纺丝凝固浴的水洗系统包括水机架、多个导辊、拖网帘7、水刺头1、水针板2以及至少两个负压箱8，图1中省略了机架和多个导辊，因为多个导辊是环设于机架上，本领域技术人员可以明确的理解具体的结构。水针板2的水针排数为1排至3排，孔距为0.6毫米至2毫米，孔径为0.08毫米至1.5毫米，水针作用距离5为10毫米至30毫米，水刺压力为30bar至100bar，负压箱8的负压为60Pa至200Pa。在后道配置另一负压箱8对纤维束4/纤维网抽吸脱水，该负压箱8的压力为150Pa至500Pa，进一步降低纤维束4/纤维网中水分及溶剂的含量对已抽吸的纤维束4/纤维网再次利用上述工艺进行水洗，经过2级至6级高压冲洗和抽吸脱水工艺(也就是说负压箱8依序排列布置有两个至十二个，1级为一个水刺头1和两个负压箱8)，可将纤维束4/纤网中溶剂浓度降至最低。过滤器并对负压箱8内抽吸得到的含溶剂水溶液进行过滤等工艺处理，处理后的含溶剂水溶液一部分补给至纺丝工艺用水，另一部分通过添加部分清水再次用于高压冲洗系统，实现水资源循环利用以及溶剂的高效回收。如图1所示，高压水通过水针板2的水针对纤维束4(或纤维网)进行冲洗(即水针射流3)，而由于拖网帘7为编织丝交叉结构，高压水穿过纤维束4(或纤维网)到达拖网帘7时，射到编织丝交叉结构交叉点的高压水会向上形成反射水流6对纤维束4(或纤维网再次冲洗)，所以水洗效果更好。
总之，根据本发明的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其极大的降低了纤维束中溶剂的含量，提高了水洗效率；且可避免水洗过程对纤维束产生多级意外牵伸，可以制得均匀度良好的纤维束；并可以实现冲洗用水循环利用，以及溶剂的高效回收。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，包括：
机架；
多个导辊，环设于所述机架上；
拖网帘，环设于所述多个导辊上，且纤维束铺设于所述拖网帘上；
水刺头，设置于所述机架的上方，且所述水刺头的底部开设有出水口；
水针板，固定于所述水刺头的所述出水口上；以及
至少两个负压箱，设置于所述机架的上平面以下，且所述至少两个负压箱能够使所述机架的上平面产生负压，以使所述纤维束紧紧吸附在所述拖网帘上；
其中，所述多个导辊能够带动所述拖网帘横向移动，进而带动所述纤维束横向移动；
其中，所述水刺头中的高压水通过所述水针板对所述纤维束进行冲洗，且所述至少两个负压箱用以对所述纤维束进行抽吸脱水操作。
2.如权利要求1所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，还包括驱动电机，设置于其中一个所述导辊的一端，且所述驱动电机用以驱动所述导辊进行旋转。
3.如权利要求1所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，所述水针板的水针排数为1排至3排，孔距为0.5毫米至2毫米，孔径为0.08毫米至1.5毫米，且水刺压力为30bar至100bar。
4.如权利要求3所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，所述水针板的所述水针的作用距离为10毫米至30毫米。
5.如权利要求1所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，所述至少两个负压箱依序排列设置于所述机架的上平面以下。
6.如权利要求5所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，其中一个所述负压箱的负压为60Pa至200MPa，且另一个所述负压箱的负压为150Pa至500Pa。
7.如权利要求1所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，所述多个导辊的数量为四个，且四个所述导辊环设于所述机架上。
8.如权利要求7所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，所述机架的材质为钛合金，且四个所述导辊的材质为镁合金。
9.如权利要求1所述的湿法纺丝凝固浴的水洗系统，其特征在于，还包括过滤器，设置于所述机架上，且所述过滤器用以对所述至少两个负压箱所抽吸得到的含溶剂水溶液进行过滤，处理后的含溶剂水溶液一部分补给至纺丝工艺用水，另一部分添加部分清水再次通过所述水针板对所述纤维束进行冲洗。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201204 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |