CN1329564C - 润湿装置、具有润湿装置的纺丝设备和生产长丝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种安装到生产长丝(6)的纺丝设备(1)中的润湿装置(9)，长丝由一种含有水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液制成，还涉及一种具有这种润湿装置的改装组件和一种安装了这种润湿装置的纺丝设备。所述润湿装置具有一条用于一种处理介质(8)的输入管道(13)。已有技术的润湿装置被设计成带有处理介质浴的容器或被设计成溢流的容器。这些设计的缺点是，由于存在长丝浸入到处理介质的过程，因此使纺丝工艺的经济性受到限制，并且大量的处理介质需要再循环。为避免这些缺点，根据本发明，润湿装置(9)在装入状态下设置在长丝(6)与输入管道(13)之间并且具有一个带有至少部分可以渗透处理介质的润湿区域(14)的导向壁(12)。在所述润湿装置的装入状态下，长丝可以沿着该润湿区域进行引导并且可以用处理介质润湿。

Description

润湿装置、具有润湿装置的纺丝设备和生产长丝的方法
技术领域
本发明涉及一种安装到纺丝设备中的润湿装置，该纺丝设备用于由一种含有水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液生产长丝，该润湿装置具有一条用于一种处理介质的输入管道，本发明还涉及一种具有所述润湿装置的纺丝设备。
背景技术
在根据Lyocell工艺由一种含有水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液生产长丝的纺丝设备中，生产基本上在挤出、拉伸和析出这三个工艺步骤之中进行。
在Lyocell工艺中，纺丝溶液通过一个挤出孔区域导出并且被挤出形成长丝。紧随在所述挤出孔之后有一个通常为空气间隙的气体区段，其中刚被挤出的长丝被拉伸，导致长丝分子定向、长丝固化以及形成要求的长丝直径。在有些工艺过程中，长丝在该空气间隙中被一种气体吹喷，以便冷却其表面，使其固化，并且减小表面粘附力。由于表面粘附力的减小，长丝不再有相互粘着的倾向，并且纺丝工艺的故障敏感性下降。因此，纺丝的可靠性增加。
为了进行析出，被挤出的纺丝溶液-已经为长丝的形式-经过一种析出纤维素的处理介质例如水。在处理介质的作用下长丝凝固并且硬化。
在很多已有技术的纺丝设备中，处理介质被容纳在一个纺丝浴容器中，长丝通过该容器。这种类型的装置例如可以从WO 96/20300和DE100 37 923中得知。如果挤出孔被设置在一个圆环表面或一个圆形表面上，则所述纺丝浴容器也可以为一个漏斗，正如WO 94/28218、DE 44 09609和WO 01/68958中的装置那样。
在已有技术中使用的纺丝浴容器导致纺丝设备从工艺的角度上看容易操作，但是它们存在一个对工艺经济性的决定性的限制，其中所述工艺经济性基本上由纺丝溶液的挤出速度和长丝经过处理介质的输送速度以及纺丝密度即单位面积上挤出孔的数量决定。传统纺丝浴容器的一个问题主要是在将长丝浸入处理介质的步骤中：随着纺丝速度的增加，由于长丝携带着的那些处理介质使得湍流和流动加剧发生。这些湍流导致了一个被搅动的表面并且因此导致在浸入过程中长丝上机械应力的出现。随着剧烈的机械应力的存在，长丝会断裂，从而导致完整的生产工艺中断。另外，由于处理介质的被搅动的表面，长丝相互接触和粘着的危险增加，这损害了已纺长丝和纤维的质量。因此，采用纺丝浴容器，长丝的挤出速度和输送速度进而工艺经济性均受到严格的限制。
在纺丝漏斗系统中，长丝通过一个充满处理介质的漏斗。在纺丝漏斗的下端长丝经一个出孔离开，从而不可避免地有部分处理介质流出。采用纺丝漏斗系统也同样对纺丝性能有严格的限制，并且要使纺丝工艺更有经济性，通过纺丝漏斗的长丝必须增加。其结果是纺丝漏斗必须延长并且出口必须加大。由于纺丝漏斗的加长，在出口处的处理介质的静压力增加，导致在出口处的流出速度高。由于还加大了出口直径，有多很多的处理介质流出，在纺丝漏斗中的湍流变得更加明显，并且更多的处理介质需要再循环。
于是，在WO 96/30566和JP 59-228012的装置中，长丝通过一个处理介质的薄膜进行引导，其中处理介质沿一个设计为溢流容器的纺丝浴容器的一个倾斜的表面流下来。
在US 4,869,860的设备中，通过一个溢流容器产生一种由处理介质构成的瀑布，长丝通过该瀑布进行引导。
在DE 100 23 391 A1中描述了另一种供给处理介质的可能性。其中，一块导板被连续地供以一种凝固浴溶液，长丝触到该导板上，凝固浴溶液在长丝输入装置处在重力作用下沿长丝的挤出方向往下流。
虽然采用这些设备，在将长丝浸入到处理介质的过程中，在纺丝浴容器上发现的典型问题似乎被避免了，但如前面的情况那样，处理介质的消耗和再循环量过高。另外，采用这些解决方案，在可接受的纺丝可靠性的前提下，可达到的纺丝速度对于当今的要求来说太低。
发明内容
因此，本发明的目的是改善已知的纺丝设备，通过增加纺丝速度和减小对处理介质的需求量同时改善对析出工艺的控制来提高工艺的经济性。
对于开始所述的润湿装置，通过一个润湿区域来达到上述目的，在润湿装置的装入状态下，所述润湿区域在长丝和输入管道之间设置在一个导向壁上并且至少部分是可以渗透处理介质的，在上述装入状态下，长丝可以沿着该润湿区域进行引导并且可以用处理介质润湿。
在此方面，根据本发明的润湿装置还可以用作已有纺丝设备中的改装组件。
本发明的解决方案在于，将处理介质穿过导向壁导向长丝。通过这个实际上相当简单的解决方案，不但可以用处理介质很好地润湿长丝，而且还可以相对于已知的润湿装置使长丝和导向壁之间的摩擦力明显地减小，因为处理介质被压在长丝和导向壁之间，并且在所述长丝和导向壁之间形成了减小摩擦力的滑动层。由于有该滑动层，长丝上的机械应力以及纺丝工艺的故障敏感性被减小。由于减小的摩擦力，长丝的输送速度可以增加而不会损害纺丝质量。
为了简化在长丝和导向壁之间的滑动层的形成，根据本发明的一个优选实施例，导向壁至少在润湿区域设计有一些微凹穴，由长丝携带的处理介质在运行过程中可以在长丝和润湿区域之间积聚在这些微凹穴上，这样滑动层变得更厚。这些微凹穴可以为横向于长丝输送方向的纵向沟槽，或者为规则或不规则设置的与高尔夫球表面类似的凹陷。网状或栅格状的表面结构同样也有利于滑动层的形成。
如果导向壁形成在一个基本上空心圆柱形的基体上，处理介质在运行过程中可以穿过该圆柱体供应到润湿区域中，则对润湿区域的处理介质输入管道的设计就特别简单。对于该优选实施例，导向壁是处理介质输入管道的一部分。特别，根据本发明的一个优选的进一步扩展，该空心圆柱形的基体可以基本上设计为辊形。
根据另一个优选的实施例，润湿装置具有至少一个轴承，通过该轴承，形成导向壁的基体可以可旋转地安装在纺丝设备中。通过该实施例可以实现这样的状况，即导向壁随着长丝一起转动，这样在长丝与导向壁之间的摩擦力被进一步减小。
如果导向壁沿着一个基本上旋转对称的基体形成，一种可旋转的导向壁也是有利的。可渗透处理介质的区域可以延伸于整个圆周表面或在圆周方向上再分为间隔开的单个区域。
根据本发明的另一个优选实施例，通过控制导向壁相对于长丝的运动，可以调整长丝与导向壁之间的受控制的摩擦阻力，从而给出一种受控的长丝拉应力。在此方面，润湿装置可以具有一个转动机构，通过该转动机构，可以对导向壁的转动运动进行影响。这样的旋转装置可以例如是一个马达，例如一个电动机或一个制动器。采用一个马达，导向壁可以沿着长丝的方向或逆着长丝方向进行驱动，这样，润湿装置还起了一个拉伸装置的作用，通过该拉伸装置，可以将拉力施加到长丝的上游，例如使导向壁的转动速度大于长丝的输送速度，或将拉力施加到长丝的下游，例如使导向壁的转动速度小于或反向于长丝的输送速度。
作为用于导向壁的材料，可以考虑采用多孔材料，在进一步的构成中，这些材料由多个具有不同孔隙度的材料层构成。这些类型的多孔材料可以是烧结材料或由纺织或针织织物或非织造织物形成的材料。
与作为拉伸装置的实施例无关，根据本发明的润湿装置还可以同时用作为转向单元，通过该转向单元，长丝的输送方向可以改变。为此，润湿表面特别是沿长丝输送方向设计成弯曲的。
在一些设有一个根据本发明的润湿装置的纺丝设备，也可以将多个润湿装置，至少是两个，串联地沿长丝输送方向进行设置。
通过多个润湿级的串联，可以在多个级上使长丝获得适当的和恒定不变的凝固。以这种方式可以再次对这种在各处理装置上的局部析出进行有利的影响，使得不同的处理介质，例如具有不同浓度的处理介质可以输入给各润湿装置。
另外，在一个优选的扩展中，串联设置的润湿装置可以相继连续地供以处理介质。
如果润湿装置还被用作为拉伸装置或拉出装置，则特别可以有多个润湿装置与可转动支承的、形成导向壁的基体串联布置。用这种方式，不仅可以实现多级析出，还可以实现多级拉伸。
另外，还可以将一个具有一个可转动支承的基体的润湿装置和一个具有一个固定的导向壁的润湿装置交替。在此情况下，长丝的拉应力以及拉伸度由所述转动支承的基体的转动速度以及长丝在静止的导向壁上的摩擦阻力产生。
相对于传统的润湿装置来说，通过根据本发明的润湿装置，长丝的机械性能可以以这种方式得到决定性的改善，而不需要减小纺丝速度，从而也不会损害长丝生产的经济性。另外，根据本发明的、用来替代纺丝浴容器的润湿装置可以更加灵活地运用，并且还可以用作为转向单元和/或拉伸装置。
根据本发明的优点还可以通过一种相应的方法流程来达到。
附图说明
以下，将在参考附图示例的各种实施形式的基础上，对根据本发明的解决方案的结构和功能进行说明。在此方面，各实施例的不同特征在需要时可以相互结合，而不需要将特征的应用限制在某个特定的具体实施例上。其中：
图1  带有本发明润湿装置实施例的纺丝设备的示意图；
图2到5  根据本发明的润湿装置的其他实施例沿图1中平面E的横截面视图；
图6A和6B根据本发明的润湿装置的两个进一步的实施例的图5中局部VI的详细示意视图；
图7A和7B根据本发明的润湿装置的两个进一步的实施例的图6A中局部VII的详细示意图；
图8  根据本发明的另一个实施例的润湿装置的纺丝设备的示意图；
图9到11  采用本发明的润湿装置的可能的工艺流程。
具体实施方式
图1显示了一种纺丝设备1，通过该纺丝设备1将一种纺丝溶液5挤出成长丝6，所述溶液经过一个加热的管路系统2引向一个在矩形表面上设有大量挤出孔4的挤出头3。采用图1的纺丝设备1，可由一种包含水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液根据Lyocell工艺生产长丝6。
通过该纺丝设备1执行Lyocell工艺的典型三工艺步骤，即将纺丝溶液5挤成长丝6，随后在气体区段7拉伸挤出的长丝6，并且用一种处理介质例如水润湿被拉伸的长丝6，以便长丝的析出和固化。
在气体区段7中长丝6的拉伸可以以非机械的方式进行，例如通过轴向流过长丝的空气，其中空气的速度快于长丝6的输送速度T，或者通过一个将长丝6拉出的拉出机构10采用机械的方式进行。拉出机构10可以具有马达驱动的辊。
如果如图1那样采用一个拉出机构，可以在气体区段7中对长丝6进行基本上横向于长丝输送方向T的吹喷。在此，采用一个最好将一股湍流气流对准长丝6的吹喷装置11。
如图1所示，用润湿液8对被拉伸长丝6的润湿可以通过根据本发明的润湿装置9来进行，在该润湿装置中，一个导向壁12设置在一个输入管道13和长丝6之间，润湿液8通过该输入管道供应到润湿装置9处。在导向壁12上提供了如图1中双点划线所示的润湿区域14，其中长丝6在该导向壁12上沿输送方向T基本上呈平面幕帘的形式通过。润湿区域14至少部分可以渗透处理介质，这样由输入管道13带来的处理介质8在润湿区域14中从导向壁12中发出，并且润湿经过导向壁的长丝6。由拉出机构10将处理介质8压出长丝6，这样处理介质就滴入或流入一个收集装置15中。处理介质8从收集装置15起经排出管道16至图1中没有显示的再处理步骤。在再处理之后，用过的处理介质8可以再次回到润湿装置9中。
图1中被示为示例的根据本发明的润湿装置9的实施例被采用，而纺丝浴容器不被采用并且被完全替代。在运行过程中，长丝6位于导向壁12上的润湿区域14中，从而处理介质8的滑动膜很好地处于长丝和润湿区域14之间。
在以下对其它润湿装置9的实施例的描述中，对于那些其结构和/或功能与图1中的结构件的结构和功能相同的结构件都采用了相同的数字标记。
首先，参考图2到5，描述了一些包括导向壁12的基体的其它实施例。图2到5的实施例描述了在一个沿图1的平面E的横截面中。
在图2和3的实施例中，形成润湿区域14的导向壁12基本上为一个平面或/和一个垂直于图纸平面的稍微弯曲的壁。通过有随后设置的转向单元17或者通过由图10已知的拉出机构10，长丝6的输送方向T在图2或3的润湿装置9中发生转向。
在图2的实施例中，形成导向壁12的基体18为一个充满处理液的开口沟槽。仅由于处理介质8的静压力，所述处理介质经过润湿区域14的一个可渗透处理介质的区域19被挤压到长丝6的侧面，长丝在此被处理介质润湿。区域19可以包括润湿区域14的全部或仅仅是其中的一些部分。在图3的实施例中，润湿装置9的基体18基本上为一个空心圆柱形的基体，其中处理介质8在该空心圆柱形的基体18的内部进行引导。采用这种封闭形式的基体18，可以将处理介质8置于压力之下，这样可控制量的处理介质8被压过润湿区域14的多孔区域。与图2的实施例不同，图3的实施例中，整个润湿区域14的都可渗透处理介质。由于图3的实施例中的导向壁12在长丝的输送方向T上是直的，所以必须由后置的转向单元17或后置的拉出机构10使长丝发生转向。
如果导向壁12沿长丝6的输送方向T弯曲，后置的转向单元17就可以省去。依靠导向壁12的弯曲和长度，可以获得任意的转向角度α。所述转向角度α主要由长丝6围绕基体18的角度决定。
在图4的实施例中，根据图3的实施例的导向壁12被沿输送方向T弯曲的导向壁12替代。与图3的实施例不同，在润湿区域14上设有多个、最好相互隔开的可以渗透处理介质的区域19，最好是在因长丝6转向一个角度α而致使长丝在导向壁12上出现一种高接触压力的那些点上设置上述区域。采用该实施例，由于在这些关键区域中带压力地发出处理介质，所以长丝6与导向壁12之间强烈的摩擦被避免。
在图5中显示了另一个根据本发明的润湿装置9的实施例，该实施例也起转向单元的作用。该实施例的基体18也是空心圆柱形的，特别是形成为一个管道，并且至少在润湿区域14中带有可渗透处理介质的壁。管状的基体18的内部空间施用了处理介质8。在该实施例中，在基体18的整个周边上都排出处理介质。
由于具有润湿装置和转向单元的双重功能，该工艺流程和纺丝设备的结构可以大为简化。与传统的转向装置相比，其优点是，由于处理介质经过导向壁12，处理介质聚积在长丝和导向壁12之间或被压入该区域，这样就形成了减小长丝摩擦的滑动层。由于摩擦力的减小，根据本发明，与已有技术相比较，长丝的转向可以发生在挤出纺丝溶液后相当早的时间点上，其中在已有技术中长丝还没有完全凝固。同样还可以获得较大的转向角度α。
在长丝6和导向壁12之间的滑动层20的形成由图6A示意显示，图中放大显示了图5中的局部VI。带压力的处理介质8通过导向壁12的可渗透处理介质的区域18沿着箭头21被压到在长丝6和导向壁12之间的润湿区域14中。由于长丝被以密集的、平面幕帘的形式输送过导向壁12，它们对处理介质的流动形成了相当的阻力。从而，只有很少一部分处理介质8穿过长丝6流出，大部分被长丝6携带，同时形成滑动层20。
图6A正好显示一个这样的实例，即可渗透处理介质的导向壁12的区域19在材料的整个厚度上构成为单一的结构。
如图6B所示，其中图5中的局部VI也被放大，导向壁12也具有一种多层结构。特别是，可渗透处理介质的区域19可以由多个可渗透的层19′、19″、19、…形成，各层都可不同地构造，例如，一层可以为纺织或针织织物层，而另一层可以为具有不同渗透率的非织造织物层。同样，对于烧结的导向壁12来说，各种烧结层或单件的结构都是可能的。
通过各种措施可以使滑动层20的形成变得方便。这种措施的例子被显示在放大显示了图6A中的局部VII的图7A和7B中。
在图7A中显示的实施例中，通过导向壁12在润湿区域内形成出一些微凹穴22，使滑动层20的形成变得简单，由于有微凹穴22，使得长丝6通过输送运动T所携带的处理介质8聚积在由阴影线所示的区域23中，从而压迫像幕帘一样进行转向的纺丝，使其离开导向壁12的表面。那些被称为微凹穴的区域的表面与其周围相比在输送方向T上是突起的，这样在突起的区域之前就创造了一种凹陷或“凹穴”。在这些凹穴中处理介质的压力由于其聚积而增加。这些微凹穴可以随机地或有规则地分布于导向壁12的整个表面上，并且微凹穴的高度可以在20到150μm之间。微凹穴22还可以由网状的表面结构形成，或如图7B所示，由基本上横向于长丝6的输送方向T的纵向沟槽形成。
在图8中显示了一个类似于图1的示意图，其中，虽然润湿装置9具有基本上为辊形或管形的基体18，该基体还起了转向单元10的作用。基体18可以通过示意示出的轴承24中可转动地支承在纺丝设备1上，这样导向壁12可以具有一种转动速度。如果基体18可自由转动，则摩擦力可以被该转动支承进一步减小。
通过一个可选的驱动机构25可以在其转动方面影响图8实施例的基体18，例如相对于长丝的输送速度进行减速或加速。通过这种驱动机构25，可以在润湿装置9的上游区域或下游区域将一个拉力导入到长丝6。因此，润湿装置9也可以作为拉伸装置而起到双重作用。
还要指出，在图8的实施例中，导向壁12在润湿区域14中设有一些沿圆周方向上相互隔开、在润湿区域14上轴向延伸的部分19，这些部分可以渗透处理介质8。
参考图9到11，将说明采用根据本发明的润湿装置9的优选工艺流程。根据具体的需要，可以将图9到11的工艺流程的各特征任意地相互结合，还可以将其与具有图1到8的实施例的特征的润湿装置相结合。
在图9中显示了一个纺丝设备1，其中根据本发明的润湿装置9被驱动着在箭头26所示的方向上转动。在这一点上润湿装置9被用来润湿长丝以及用来在气体区段7中紧随着挤出之后拉伸长丝。与此同时，长丝6被润湿装置9转向。在通过润湿装置9润湿后，在区域28中，长丝6由一个反向于长丝6的输送方向T转动的辊式装置27基本上无应力地进行夹持，以便彻底凝固。一个带有强烈拉伸作用的区域29紧接在区域28之后。在区域29中设置有另一个根据本发明的润湿装置9，该润湿装置9随着长丝6被动地转动或者可在该方向上进行驱动。在区域29中，拉伸作用取决于在辊式装置27与设置在第二润湿装置9之后的拉出机构10之间的速度差。采用图9所示的工艺流程，可以实现长丝的多级析出且同时实现长丝的多级拉伸。
采用图10所示的工艺流程，紧接在气体区段7之后的润湿装置9也被用作为一个转向单元和一个拉伸装置以及一个纺丝浴容器的替代物。在图10中润湿装置9设有另一个辊30，其结构与上述实施例中的辊相同，然而它也可以被设计成一个传统的加压辊。长丝6通过润湿装置9施以一种第一处理介质8。在一个后置的第二润湿装置9中，输入一种与第一润湿装置9所输入的处理介质不同的第二处理介质。直至拉出机构10和将长丝6传递到随后的处理步骤，还可采用更多的润湿装置9来输入不同的处理介质。正如图9已经显示的那样，适应于不同的处理介质，对应的拉伸也可以与各润湿装置匹配。
如图11所示，多个串联的润湿装置9也可以通过一个管路系统31被供以相同的处理液。在此，例如润湿装置9的各基体18可以分别相继地被处理介质8流过。
以下将以八个对比实例为基础对根据本发明的润湿装置的有利效果进行阐述。作为这八个对比实例的结果，纺丝后长丝的纺丝特性由“很好”到“及格”来进行评价，其中很好意味着高的纺丝可靠性，即，在纺丝工艺过程中表现为一种较低的丝线断裂和缠绕倾向，同时还表现为良好的机械性能，例如好的强度和原纤化倾向。在一种仅作为及格来评价的纺丝特性中，例如在对比实例1到5的传统纺丝工艺中，可以看到在纺丝工艺过程中较高的故障敏感性和低的纺丝可靠性。
对比实例1
在对比实例1中纺丝工艺是采用已有技术的工艺步骤。在此所采用的纺丝设备包括一个带有挤出孔的挤出头，其中挤出孔排成五排设置在一个矩形区域内，孔密度为0.25/mm2。纺丝溶液的零剪切粘滞度为17000Pas，含有一种DP为700的纤维素(Cellulose)和一种浓度为13.5％的纤维素、10.5％的水、76％的氧化胺。为了保持纤维素和溶液的热稳定性，将稳定剂棓酸丙酯(Gallussaürepropylester)加入到基本为碱性的纺丝溶液之中。长丝的纺丝纤度为1.42dtex。长丝在挤出之后经过一个长度为60mm的气体区段(空气间隙)，在此进行吹喷。在经过所述空气间隙之后，长丝导入到一个处理介质浴中，并且在那通过一个转向单元转向，转向角度α为55°。该长丝以一种200m/min的拉出速度拉出。
虽然根据对比实例1的已纺长丝的强度是高的，但是纺丝工艺过程的故障敏感性很高并且已纺的长丝的纤度表现出14.5％的高变化。所以根据对比实例1的纺丝设备的纺丝性能被评价为及格。
对比实例2
在对比实例2中，处理介质浴由根据本发明的同时也作为转向单元的润湿装置所替代。在此，润湿装置的基体18包括一个管状过滤器，该过滤器由具有一种孔隙度，即孔或开口尺寸平均为2μm的不锈钢制成。
在相对于对比实例1基本不改变工艺参数的条件下，在对比实例2中采用根据本发明的润湿装置，拉出速度可以增加到650m/min，然而还获得到一个很好的峰值性能。纺丝工艺过程的故障敏感性很低并且纤度也表现出低的分散性。
对比实例3
在对比实例3中，采用了一种仅带有一排孔的挤出头。同样，与对比实例1和2不同，省略了在气体区段的吹喷，并且气体区段被缩短至50mm，同时纺丝速度被调整为350m/min。
同样，没有用处理介质浴，而是采用了一个根据本发明的同样作为具有转向角度为65°的转向单元的润湿装置。润湿装置的基体是一个具有20μm孔隙度的由聚乙烯制成的管状过滤器。
在这种试验结构中，获得了一个具有很低的故障敏感性的很好的纺丝性能。同样省略了在空气间隙中的吹喷，并且减小了空气间隙，正如在对比实例1和2那样，在此纤度也表现出低的分散性。
对比实例4
在对比实例4中，也是采用了根据本发明的润湿装置，其中，润湿装置的基体18由一种具有0.2μm孔隙度的软管隔板制成。
与对比实例1到3相比，在对比实例4中，转向角度增加到165°。由于这一增加，拉出速度不得不减至大约250m/min。
尽管有这样的极大的转向角度和高的拉出速度，还是达到了良好的纺丝性能，并且纺丝工艺过程的故障敏感性很低。
对比实例5
在对比实例5中采用了已有技术的纺丝设备，该纺丝设备的孔密度十倍于对比实例1到4中的孔密度并且有32排孔。长丝在挤出之后通过的空气间隙的长度被减小至22mm，其中在空气间隙中进行了吹喷。由于纺丝密度很高，所以将拉出速度减小至60m/min。
同样，在此这获得一种仅为及格的纺丝性能，因为纺丝工艺过程有时不得不因丝线断裂或缠绕而被打断，其中丝线的断裂或缠绕是因为随纺丝浴速度的增加而强烈增加的纺丝浴湍流所引起的。
对比实例6
在对比实例6中，处理介质浴由根据本发明的同样起转向单元作用的润湿装置所替代。一个由具有2μm孔隙度的不锈钢制成的管状过滤器被用作为基体18。
与对比实例5相比较，拉出速度增加到70m/min。
在该结构中，随着故障敏感性的显著减小，与对比实例5相比，纺丝性能得到了显著的改善。
对比实例7和8
在这两个对比实例中，借助两个沿长丝输送方向串联设置的根据本发明的润湿装置实现一种两级析出。
在这两个串联的润湿装置中，采用了一种由具有2μm孔隙度的不锈钢制成的管状过滤器。
在对比实例7和8中输入到第一个润湿装置中的处理介质具有一种50％的纺丝浴浓度，而在后置的第二润湿装置中，输入的处理介质的纺丝浴浓度减小至20％。
在对比实例7和8中，第一润湿装置的转向角度分别为55°，而第二润湿装置的转向角度为170°。
与对比实例7相比，在对比实例8中，第二级相对于第一级的拉伸比率有所增加，即，在对比实例8中，第二级发生了较高的拉伸。
在第7和第8对比实例中都获得了很好的纺丝性能和非常低的故障敏感性。强度也很高，纤度也表现出非常小的变化。
从对比实例的结果可以总结出，通过采用根据本发明的润湿装置来替代处理介质浴，可以通过较低的处理介质消耗而达到高经济性，同时还可以在没有空气间隙中的吹喷的条件下改善纺丝性能。与此同时，根据本发明的润湿装置与已有技术相比，有利于显著地改善工艺导向装置中的不稳定性。
试验实例的结果再次汇总于下表中：
实例     1     2     3     4     5     6     7     8
纤度     dtex     1.37     1.45     1.41     1.36     1.38     1.38     1.32     1.35
拉出速度     m/min     200     650     350     250     60     70     250     250
零剪切粘滞度     Pas     17000     17000     16000     16000     17000     17000     18000     18000
孔密度     1/mm2     0.25     0.25     0.25     0.25     2.5     2.5     0.25     0.25
孔排数     5     5     1     1     32     32     5     5
空气间隙     mm     60     60     50     40     22     22     40     40
吹喷     是     是     否     否     是     是     是     是
级1
转向单元     纺丝浴槽转向器 不锈钢管状过滤     PE多孔管状过滤器     软管隔板     纺丝浴槽转向器     不锈钢管状过滤     不锈钢管状过滤     不锈钢管状过滤
细度 μ     2     20     0.2     2     2     2
转向角度-α     55     55     65     165     65     65     55     55
纺丝浴浓度 ％     10     8     12     7     20     20     50     50
纺丝浴温度每cm转向宽度上的数量 ℃L/h     25     25     28     26     18     18     25     25
级2
转向单元     不锈钢管状过滤     不锈钢管状过滤
细度 μ     2     2
转向角度     170     170
纺丝浴浓度 ％     20     20
纺丝浴温度 ℃     25     20
每cm转向宽度上的数量 L/h
拉伸比率级2(v2/v1)     1.04   1.04   1.04   1.04   0.96   0.96     1.3     1.8
结果
纺丝性能     及格   很好   很好   好   及格     很好     很好     很好
强度 cN/tex     40.1   39.2   40.5   39   38.8     40.5     42     40.5
延伸率 ％     10.9   11.3   11.1   11.6   12.1     12.9     11.1     10.2
cV纤度 ％     14.5   12.7   10.2   13.1   10.2     9.6     12.1     13.4

Claims (25)

1.一种安装到生产长丝(6)的纺丝设备(1)中的润湿装置(9)，例如用于由一种含有水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液制成的长丝，该润湿装置具有一条用于一种处理介质(8)的输入管道(13)，其特征在于：具有一个在装入状态下在长丝(6)和输入管道(13)之间设置在一个导向壁(12)上、至少部分可以渗透处理介质(8)的润湿区域(14、19)，在装入状态下，长丝(6)可以沿着所述润湿区域进行引导并且长丝(6)通过穿过所述润湿区域可以用处理介质(8)润湿。
2.根据权利要求1所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述导向壁(12)至少在润湿区域(14)设计有一些微凹穴(22)，所述处理介质(8)在运行过程中可以在长丝(6)和润湿区域(14)之间积聚在这些微凹穴上，同时形成一个滑动层(20)。
3.根据权利要求1或2所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述导向壁(12)形成在一个基本上空心圆柱形的基体(18)上，在运行过程中，所述处理介质(8)可以穿过该圆柱体(18)进行输入。
4.根据权利要求3所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述空心圆柱形的基体(18)基本上设计为辊形。
5.根据权利要求1所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述润湿装置(9)具有至少一个轴承(24)，通过所述轴承，所述润湿装置(9)可以可转动地安装在纺丝设备(1)上。
6.根据权利要求1所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述润湿装置(9)具有一个转动机构(25)，通过该转动机构，可以对基体(18)相对于长丝(6)输送速度的转动运动进行影响。
7.根据权利要求6所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述转动机构(25)包括一个马达。
8.根据权利要求6或7所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述转动机构(25)包括一个制动器。
9.根据权利要求1所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述导向壁(12)至少部分是多孔的。
10.根据权利要求9所述的润湿装置(9)，其特征在于：导向壁(12)的多孔部分(19)由多个具有不同孔隙度的材料层(19′、19″，...)形成。
11.根据权利要求1所述的润湿装置(9)，其特征在于：所述润湿区域(14)沿输送方向(T)设计成弯曲的。
12.用于由一种含有水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液生产长丝(6)的纺丝设备(1)，通过所述纺丝设备，在运行过程中，所述长丝(6)可以从纺丝溶液挤出进入到一个气体区段(7)中，其特征在于：所述纺丝设备(1)设有至少一个根据上述权利要求之一所述的润湿装置(9)。
13.根据权利要求12所述的纺丝设备(1)，其特征在于：多个润湿装置(9)沿长丝(6)的输送方向(T)串联设置。
14.根据权利要求13所述的纺丝设备(1)，其特征在于：串联设置的各润湿装置(9)分别被供以不同的处理介质(8)。
15.根据权利要求13所述的纺丝设备(1)，其特征在于：各润湿装置(9)相继被供以处理介质。
16.根据权利要求12到15之一所述的纺丝设备(1)，其特征在于：所述润湿装置(9)同时还设计为转向装置，通过该转向装置，长丝(6)在运行过程中可以通过导向壁(12)转向。
17.根据权利要求12到15之一所述的纺丝设备(1)，其特征在于：至少一个润湿装置(9)具有一个可转动支承的基体(18)。
18.用于由一种含水、纤维素和氧化叔胺的纺丝溶液生产长丝(6)的方法，所述方法采用下述工艺步骤：
-  将所述纺丝溶液挤出进入到一个气体区段(7)中，以形成长丝，
-  使所述长丝通过气体区段(7)，
-  在气体区域中，在处理介质(8)穿过润湿表面(14)输入的同时，使所述长丝(6)沿一个润湿表面(14)经过，并且用所述处理介质将所述长丝(6)润湿。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：还包括另一个工艺步骤：
-  使长丝(6)通过导向壁(12)转向。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于：还包括另一个工艺步骤：
-  通过多个串联设置的润湿表面(14)多级地析出所述纤维素。
21.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于：还包括另一个工艺步骤：
-  沿多个润湿表面(14)对长丝进行引导，各润湿表面被供以不同的处理介质。
22.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于：还包括另一个工艺步骤：
-  通过移动润湿表面(14)拉伸所述长丝(6)。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：还包括另一个工艺步骤：
-  通过多个串联设置的、移动的润湿表面多级地拉伸长丝(6)。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于：通过一个转动机构(25)转动地驱动或/和制动所述润湿表面。
25.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于：串联设置的润湿表面(14)沿长丝(6)的输送方向(T)的速度分量的大小是不同的。
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