[实用新型]凝固浴水槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种凝固浴水槽，特别涉及一种应用于高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维制造领域的凝固浴水槽。

背景技术

高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维(本文简称聚乙烯纤维)也称超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维或者伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，是指相对分子质量在(1～6)×10⁶的聚乙烯，经纺丝-超拉伸后制成的超高分子质量聚乙烯纤维。

聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶(Kevlar)纤维之后广泛应用的高性能纤维；聚乙烯纤维增强复合材料与其它纤维增强复合材料相比，具有质量轻、耐冲击、介电性能高等优点，在现代化战争和航空航天、海域防御、武器装备等领域发挥着举足轻重的作用。同时，该纤维在汽车、船舶、医疗器械、体育运动器材等领域亦有广阔的应用前景。因此，聚乙烯纤维自问世起就倍受重视，发展很快。

通常采用冻胶法纺丝工艺来制备聚乙烯纤维。所述冻胶法纺丝工艺过程大体包括溶胀溶解、纺丝、骤冷冻胶、萃取、干燥、热拉伸等步骤；其中，骤冷冻胶是指将骤然降低由喷丝孔挤出的纺丝原液，并使其凝固成初生纤维(冻胶丝)；该步骤的主要作用是为了保持超高分子量聚乙烯大分子解缠状态。

在上述骤冷冻胶步骤中，通常采用凝固浴实现纺丝溶液的骤冷凝固。

凝固浴又称纺丝浴或冻胶浴，是使纺丝原液自喷丝孔挤出后将其冷却凝固成初生纤维的溶液。在纺丝原液的凝固过程中会发生复杂的物理和化学作用过程，比如聚合物与凝固剂之间发生化学反应、纺丝原液中溶剂向凝固浴的扩散以及凝固剂向纺丝原液扩散的双扩散作用等。

凝固浴的各项工艺参数，比如组分、温度、浓度、流量、纺丝速度、丝束的浸长、张力、溶液高度等，均会对纺丝成形以及纤维质量产生重大影响。

凝固浴是通过在凝固浴水槽中注入适当的溶液而形成的，凝固浴水槽的结构显然将会给上述部分工艺参数带来显著的影响。现有技术中的凝固浴水槽存在着很多影响纺丝成形以及纤维质量的缺陷，其中，凝固浴水面的波动过于剧烈是较为突出的一点。

众所周知，在正常工作过程中应当通过注水通道不断地向凝固浴水槽中注入溶液，同时通过排水通道向外排水，从而引起持续的循环，以将凝固浴水槽中溶液的温度维持在一个适宜的范围内，并及时排出进入凝固浴中的溶剂。然而该循环将引起凝固浴水槽中溶液的液面出现较大的波动，不仅会影响初生纤维拉伸形变速率的变化，甚至可能会使溶液波及喷丝板面，导致纺丝中断。

因此，如何改进凝固浴水槽的结构以消除其影响纺丝成形以及纤维质量的缺陷，特别是消除其液面波动较大的缺陷，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高强高模聚乙烯纤维骤冷凝固的凝固浴水槽，能够显著减小溶液循环过程中液面的波动。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种凝固浴水槽，用于高强高模聚乙烯纤维的骤冷凝固，包括侧壁以及与所述侧壁保持液密封的底壁，所述侧壁设有进水通道；所述凝固浴水槽中的液面处于正常高度时，所述进水通道的出水口没入所述液面以下。

优选地，所述凝固浴水槽中的液面处于正常高度时，所述进水通道的进水口高于所述液面。

优选地，所述进水通道倾斜设置。

优选地，所述凝固浴水槽具有一倾斜的侧壁，所述进水通道沿该倾斜的侧壁设置。

优选地，所述进水通道与水平面所形成夹角的范围为20度至45度。

优选地，所述进水通道的出水口为呈扇形的扁口。

优选地，所述排液口的数目为两个，且两者分别设置于所述凝固浴水槽相对的两侧。

优选地，所述排液口下边缘由活动卡板形成，以便调节所述排液口下边缘的高度。

优选地，所述凝固浴水槽侧壁底部或者底壁进一步设有排污口。

相对上述背景技术，本实用新型所提供的用于高强高模聚乙烯纤维骤冷凝固的凝固浴水槽，包括侧壁以及与所述侧壁保持液密封的底壁，所述侧壁设有进水通道；处于正常工作状态时，所述进水通道的出水口没入所述凝固浴水槽中的液面以下，从而避免了自进水口注入的溶液对凝固浴水槽中液面的冲击作用，因此溶液循环过程对液面的影响显著减小，液面因此可以处于相对平稳的状态，纤维在凝固浴水槽内凝固时的速度梯度可以接近于理想直线，有利于纺丝顺利成形以及提高纤维质量。

附图说明

图1为本实用新型所提供的凝固浴水槽一种具体实施方式的轴测示意图；

图2为图1所示凝固浴水槽的侧视示意图；

图3为本实用新型所提供进水通道一种具体实施方式的轴测示意图；