[实用新型]立式喷淋凝固纺丝成型装置

说明书

技术领域

本实用新型属于纺丝设备领域，尤其涉及一种溶剂法再生天然纤维素纤维纺丝成型装置。

背景技术

1905年以植物纤维中提取的纤维素为原料生产化学纤维工业化首次问世。目前已发现的竹纤维、棉短绒、海藻、草浆(芦苇)、速生林(木浆)等可再生天然纤维素纤维的纺丝技术可分成两大类：传统的粘胶法和干喷湿法两种。根据纤维冷却凝固成型的介质来区分：有溶液纺和溶剂纺。

现有的再生天然纤维素纤维纺丝设备如图1所示，溶剂纺原液通过计量泵1和过滤器2进入到纺丝组件3的喷丝板31中，喷丝板31放置在凝固浴槽10中被凝固浴液浸没。喷丝板31喷出的原液细流在凝固浴液中同时发生冷却和相分离过程，以得到表面固化内部初步产生相分离的丝条，然后由导丝钩8带出纤维丝，通过导丝辊(盘)9进入牵伸浴槽7完成牵伸；一般凝固点的长度控制在100～300cm。这种方法的优点是，20℃水的比容是20℃空气的4.13倍，导热系数是23.73倍；水与空气相比，是优良的传热体和贮能体；因此喷丝板31的喷丝孔数(束纤维的根数)和单丝纤度较好，目前最高可达160000孔。但是这种设备需要配备大容积贮槽和加大浴液循环次数和循环量，来消化纺丝原液连续带入凝固浴液的热量和浓相溶剂，以保证原液细流在凝固浴中运行的每一瞬间凝固浴液的温度、浓度相对稳定，变化量在许可之范围，才可得到品质相对均匀的成品纤维。同时因为原液细流在进入凝固浴槽的起始阶段为液体，受液-液之间传质速率和两种流体界面之间摩擦力的影响，为了避免原液细流表面破裂，纺丝速度控制＜100m/min，一般仅为15～80m/min。因此，单纺位产能较低，纺丝设备投资高，占地面积大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种立式喷淋凝固纺丝成型装置，该装置采用立式的凝固室喷雾凝固丝条，变液-液摩擦为液-雾气摩擦，纺丝速度大大提高，同等产能下的设备占地面积小。

本实用新型是这样实现的：一种立式喷淋凝固纺丝成型装置，包括纺丝组件、凝固室、集束浴槽和清洗牵伸浴槽，所述的凝固室为立式的箱体，其上方装有纺丝组件，下方装有集束浴槽，所述的纺丝组件的底部正对凝固室的位置装有喷丝板，喷丝板和凝固室之间有一定间隙，凝固室内装有若干组雾化喷嘴；集束浴槽和清洗牵伸浴槽首尾相连水平一字形排列，集束浴槽尾部的第一导丝辊和清洗牵伸浴槽头部的第二导丝辊相配合，清洗牵伸浴槽的尾部装有压水辊。

所述的凝固室下端安装在集束浴槽的侧边，两者相连的两侧边连为一体，另两侧底边敞开。

所述的喷丝板和凝固室之间的间隙高度为20～100mm。

所述的喷丝板为长方形多单元组合喷丝板，喷丝板孔数为1000～200000孔。

所述的雾化喷嘴共有2～6组，布置在凝固室内壁相对两侧成井字形或交错排列，相对而喷。凝固室的高度为200～800mm。

所述的凝固室上装有雾化喷嘴的两个侧面封闭，另两侧面设有可开启的镶有玻璃视窗的操作门，生头操作十分便捷。

所述的凝固室高度为200～800mm。

本实用新型立式箱体的凝固室通过雾化喷嘴对丝条进行冷却凝固，使得一部分热量随向下自然流动的空气被带走，降低了雾化浴液带入集束浴槽中的热量；同时根据纤维成型状况，将雾化喷出液调配量控制至最小，既可以节约冷却凝固浴液所需冷量，又可以提高回收溶剂的浓度，不需要用传统大浴比控制方法来保持凝固浴液的恒温和恒浓度，节约了设备投资和土建投资，降低了运行成本。

本实用新型立式箱体的凝固室内形成一个雾化浴液和空气包围的气氛，替代了传统设备中液态丝条在凝固浴槽内被液态的凝固浴介质所包围的状况，将液——液之间的摩擦运动改为液——雾+气，使得纺丝速度能达到200～350m/min，大大提高了产能；并且提升了喷丝板面到集束液面之间的距离，同时安装了操作门，生头操作十分方便。

附图说明

图1为现有的再生天然纤维素纤维纺丝设备结构示意图；

图2为本实用新型立式喷淋凝固纺丝成型装置立体结构示意图；

图3为本实用新型的主视示意图；

图4为凝固室结构示意图；

图5为凝固室的操作门拿掉后的示意图。

图中：1计量泵、2过滤器、3纺丝组件、31喷丝板、4凝固室、41雾化喷嘴、42操作门、5集束浴槽、51第一导丝辊、6清洗牵伸浴槽、62压水辊、61第二导丝辊、7牵伸浴槽、8导丝钩、9导丝辊(盘)、10凝固浴槽。

具体实施方式