[发明专利]纺丝的方法和装置

说明书

本发明涉及一种纺丝的方法和装置，更具体而言，涉及具有较高玻璃化转变温度的树脂、尤其是聚芳硫醚纤维的生产方法和装置，本发明通过加入油浴储槽，能够保持纤维拉伸中受热均匀、且受热温度精确可控，避免由于加热介质的高温传输对于设备以及油浴槽中纤维的品质的损害，以及避免设备启动或停止时，开停车效率的降低以及加热介质流动的剧烈变动所导致的加热介质的利用率不充分的问题。

技术领域

本发明属于化工纺织产品的生产方法领域，具体涉及一种纤维材料的生产方法和生产设备，更具体而言，涉及具有较高玻璃化转变温度的树脂，尤其是聚芳硫醚纤维的生产方法和装置。

背景技术

聚芳硫醚(PAS)树脂具有优良的耐热性，屏蔽性，耐化学药品性，电绝缘性，耐湿热性等适合作为工程塑料的性质。作为聚芳硫醚的典型代表，聚苯硫醚(PPS)被广泛用于各种产品加工中。

其中，PPS纤维是一种新型特种塑料纤维，是由聚苯硫醚树脂(PPS)采用常规的熔融纺丝方法，然后在高温下进行后加工等即可制得，有长丝，单丝，纱线，短纤维等。拉伸后经过卷曲和切断可制得短纤维，短纤维性能：强度2.65～3.08厘牛/分特、伸长率25％～35％，熔点285℃，具有优异的热稳定性和阻燃性，氧指数值34～35，200℃时强度保持率为60％，断裂伸长无变化；耐化学性仅次于聚四氟乙烯(PTFE)纤维；有较好的纺织加工性能。制品主要用于高温烟道气和特殊热介质的过滤，造纸工业的干燥带以及电缆包胶层和防火织物等，其织布可以制作高级消防服装。

然而，PPS自身优异的性能也给目前对其纤维成型的工艺提出了新的要求。例如，在进行纺丝时，需要在油浴槽内对原丝纤维进行拉伸，以使其达到所需要的纤度，并且使分子链取向以增加纤维的强度。大多数的合成纤维，如聚酰胺，聚酯和聚烯烃等，在生产过程中，由于它们的玻璃化转变温度较低，因此在油浴拉伸过程中，温度通常设置为60～80℃。然而，PPS的玻璃化转变温度较高，原丝在油浴槽内进行加热拉伸时，温度通常设置为90～98℃之间。

通常，油浴槽的中的液体介质在油浴低位槽中进行加热，通过泵输送至油浴槽中，再回流至油浴低位槽进行循环使用，在开车或停车时，通过控制油浴槽回流至低位槽的阀门来调整油浴槽中液位的高低。在PPS纤维的生产过程中，这样的模式就出现了问题：1.由于PPS的玻璃化转变温度较高，加热温度需要在90℃以上，而将如此高温的液体介质从低位槽抽至油浴槽中时，在使用水或者混合溶剂作为介质时，容易产生气蚀，且通常会导致油浴槽中液体介质的温度波动超过±3℃；2.开车或停车时，需在短时间内用泵或阀门将大量的高温液体介质引入或抽离油浴槽，效率低且不经济。

引用文献1公开了一种牵伸浴槽加热装置，包括具有进水口和出水口的牵伸浴槽、导管，还包括油锅炉、油浴槽和水泵，所述的油锅炉通过导管与油浴槽连接形成一个闭合的循环油路，所述的闭合油路内有导热油；所述的油浴槽通过导管分别与牵伸浴槽的进水口和出水口连接，所述的水泵通过导管将油浴槽的水和牵伸浴槽的水进行转移。尽管其采用了油浴槽和牵伸浴槽分离的方式，使得牵伸浴槽中的温度更加的均匀，方便牵伸的进行，但仍然需要将水加热后通过水泵将其输送，并将热水直接注入油浴槽。

引用文献2公开了一种油浴丝束拉伸装置，该装置包括前道牵伸机辊筒装置、后道牵伸机辊筒装置和中间加热装置，中间加热装置设置在前道牵伸机辊筒装置和后道牵伸机辊筒装置之间，中间加热装置为油浴槽，油浴槽的两端分别设置有浸渍辊，浸渍辊对应设置有一个导向辊与前道牵伸机辊筒装置、后道牵伸机辊筒装置相衔接；该装置可以防止丝束的相互粘结，方便后面的丝束分流堆叠卷曲，方便拆卸便于维修，也可以减少废丝的产生。但其并不涉及作为加热介质的循环和输送。

因此，尽管本领域中在纺丝拉伸工艺中处于稳定纤维拉伸时的温度，尝试了多种办法，但对于在纤维拉伸时加热装置的设置以及作为加热介质的循环设置仍然有进一步改进的余地。

引用文献：

引用文献1：CN202380141U

引用文献2：CN106757434A