[实用新型]一种莱赛尔纺丝溶液的制备系统

说明书

本申请提供了一种莱赛尔纺丝溶液的制备系统，该系统包括溶胀装置和溶解装置，所述溶胀装置用于NMMO溶液溶胀干浆粕，所述溶胀装置是转鼓，所述转鼓长度方向两端分别开设进料口和出料口，所述转鼓通过转动的形式，使其内部的物料从底部带到靠近顶部的位置再自由下落回底部，同时朝出料口输送溶胀后物料。本申请将纤维素干浆粕和NMMO溶液进料至转鼓内，混合的物料在转鼓内反复摔打，得到溶胀后物料；将溶胀后物料从转鼓排出，并送入溶解装置溶解，得到莱赛尔纺丝溶液。本申请可处理整片浆粕与溶剂混合，在转鼓内摔打过程中，浆粕和溶剂混合更充分。本申请优选采用分段式溶胀，利于降低白芯数量。本申请为连续式生产，能耗低。

技术领域

本申请涉及莱赛尔纤维生产技术领域，尤其涉及一种莱赛尔纺丝溶液的制备系统。

背景技术

莱赛尔纤维(Lyocell纤维)是采用一种叔胺氧化物(N-甲基吗啉-N-氧化物)溶剂纺丝技术制取的再生纤维素纤维，因溶剂可以回收，被称为21世纪的绿色纤维。

在制备Lyocell纤维工艺过程中，纤维素浆粕在一定浓度的NMMO水溶液中的混合、溶胀效果是纤维素溶解完全的关键，混合、溶胀不均匀容易导致溶液中纤维素固含量不均、形成白芯等问题，不利于后续纺丝等工艺，严重影响纺丝质量。纺丝原液的制备主要分为湿法、干法两种工艺。所谓湿法，即：将纤维素浆粕与水混合碎浆，然后把得到的浆粕溶液压榨除水，再经粉碎后与NMMO混合，并在储存罐内溶胀，使NMMO与纤维素充分结合，形成纤维素浆粥。溶胀完成后，将得到的浆粥输送至反应釜(如薄膜蒸发器)内蒸发溶解，形成纺丝原液。

申请公布号为CN 108004611A的中国专利文献公开了一种使用干浆粕制备溶剂法纤维素纤维纺丝原液的方法，其先配制含NaOH的NMMO溶液，然后将浆粕逐步投入该NMMO溶液，混合均匀，得到浆粥状混合物；将所述浆粥状混合物蒸发脱水使纤维素发生溶胀，再向溶胀后的纤维素混合物加入稳定剂和抗氧化剂，混合均匀得预混合物；最后，将预混合物脱水、溶解、脱泡，即得纤维素纺丝原液。

上述现有技术属于干法制备莱赛尔纺丝溶液，一般具有以下特点：(1)浆粕不需要粉碎等加工处理，直接以浆板形态与NMMO溶液混合；和湿法相比，这省去了水力碎浆的工序。(2)工艺流程简单；与湿法工艺相比，干浆粕与NMMO溶液混合后，进入薄膜蒸发器，缩短工艺流程。(3)降低薄膜蒸发器能耗，有利于产能的提高；原因在于，干浆粕含水量为6％-7％左右，与湿法工艺浆粕(含水为50％)对比，干浆粕带入的水量大大降低，能够降低薄膜蒸气的能耗，有利于提高产能。(4)降低NMMO溶液蒸发蒸汽单耗；湿法工艺中湿浆粕与NMMO溶液混合时，NMMO浓度大约在80％-84％之间，而干浆粕混合所需的NMMO溶液的浓度为75％-80％之间。NMMO溶液在生产过程中循环使用，低浓度NMMO溶液通过蒸发得到高浓度NMMO溶液，在这一过程中，通过降低最终NMMO溶液蒸发浓度，可以降低蒸汽单耗。(5)干浆粕与NMMO溶液混合，由于NMMO溶液浓度较低，能够降低预溶解的程度，有利于NMMO跟纤维素充分接触溶胀。

但是，上述干法制备技术中，采用水力碎浆机提供的机械外力制成纤维素/NMMO/H₂O混合物，生产中发现，用该方法制备的纺丝原液中，仍然可以观察到明显的白芯颗粒，这也说明了干浆粕直接与NMMO溶剂混合存在一定弊端，与湿法相比溶胀和溶解效果有待提高。另外，混合物料具有一定粘度，机械搅拌产生强烈剪切，破坏部分纤维形态也会严重影响纺丝质量。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种莱赛尔纺丝溶液的制备系统，本申请提供的制备系统可连续式生产莱赛尔纺丝溶液，溶胀充分，并且品质较好，提高产量，降低单位丝束的生产成本，利于推广应用。

本申请提供一种莱赛尔纺丝溶液的制备系统，包括溶胀装置和溶解装置，所述溶胀装置用于NMMO溶液溶胀干浆粕，其中，所述溶胀装置是转鼓，所述转鼓长度方向两端分别开设进料口和出料口，所述转鼓通过转动的形式，使其内部的物料从底部带到靠近顶部的位置再自由下落回底部，同时朝出料口输送溶胀后物料。