[發明專利]采用干法紡絲制備間位芳綸纖維的裝置

有效

• 申請號: 201610870544.2
• 申請日: 2016-10-07
• 公開（公告）號: CN106222764B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 劉岳新;羅丹;羅建業
• 申請（專利權）人: 上海會博新材料科技有限公司
• 主分類號: D01D5/04
• 分類號: D01D5/04;D01D13/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

屬化工機械領域，是涉及化學纖維的生產裝置。確切地說是涉及采用干法紡絲制備間位芳綸纖維的裝置。

背景技術

化學纖維的紡絲可分為熔融紡絲和溶液紡絲，溶液紡絲又可分為濕法紡絲、干法紡絲和干濕法（干噴濕紡）。干法紡絲和濕法紡絲都是采用成纖高聚物的濃溶液來形成纖維。與濕紡不同的是，干紡時從噴絲頭毛細孔中壓出的紡絲液細流不是進入凝固浴，而是進入紡絲甬道中。通過甬道中熱空氣流的作用,使原液細流中的溶劑快速揮發,揮發出來的溶劑蒸汽被熱空氣流帶走。原液在逐漸脫去溶劑的同時發生固化，并在卷繞張力的作用下伸長變細而形成初生纖維。在干紡的紡絲行程中，原液細流中溶劑的脫除通過下列三步實現：①原液一出噴絲孔立即快速揮發──閃蒸；②溶劑從原液細流內部向外擴散；③從細流表面向周圍氣體介質作對流傳質。在靠近噴絲頭的一段紡程上，傳質的機理包括閃蒸、對流和擴散的綜合作用，隨后純擴散就逐漸變成控制傳質過程速率的因素。干紡時，紡絲原液與周圍氣體介質之間只有傳熱和傳質過程，不發生任何化學變化。干法紡絲與熔體紡絲有某些相似之處，二者都是在紡絲甬道中使高聚物流體（溶液或熔體）的粘度達到某一臨界值而實現凝固。不同的是，熔紡時凝固過程是借紡絲行程中細流溫度下降而實現的，而干紡則通過原液細流中溶劑揮發，高聚物濃度不斷增大而凝固。

間位芳綸學名為聚間苯二甲酰間苯二胺，國內也稱芳綸1313，間位芳綸是當今高性能纖維中發展最快的品種之一，是一種綜合性能優良的高科技纖維，在防護服裝、蜂窩結構材料、電絕緣紙和高溫過濾材料等方面有著廣泛的用途，是航空航天、電子、通訊、環保、石油化工、海洋開發和特種服裝等領域的重要基礎材料，間位芳綸沉析纖維和短切纖維是制造芳綸絕緣紙和蜂窩紙的基礎原材料。

間位芳綸沒有熔點，當溫度超過一定程度時，直接碳化，導致間位芳綸無法通過熔融紡絲來制備；間位芳綸纖維的生產可以采用干法紡絲、濕法紡絲和干濕法紡絲。干法紡絲速度快、效率高，纖維無皮芯結構或很弱的皮芯結構，所得纖維機械性能好，非常適合用來制備高質量的間位芳綸纖維。然而并沒有文獻公開采用干法紡絲制備間位芳綸纖維的裝置。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明提供了一種采用干法紡絲制備間位芳綸纖維的裝置。該裝置包含原絲生產裝置和后處理裝置；原絲生產裝置包含：紡絲漿液儲存罐、計量泵、過濾器、紡絲組件、紡絲箱、紡絲甬道、噴淋器、1#導向輪、牽伸輪、2#導向輪、3#導向輪、液槽、喂入輪、擺絲機及盛絲桶等；它們連接關系是：紡絲原液儲存罐的輸出口通過管路與計量泵的輸入口相連接，計量泵的輸出口通過管路與過濾器的輸入口相連接，過濾器的輸出口通過管路與紡絲組件的輸入口相連接，紡絲組件安置于紡絲箱內，紡絲甬道上端與紡絲箱下端面連接，紡絲甬道與紡絲組件同心；噴淋器位于紡絲甬道下端，與紡絲甬道同心并間隔一定距離，1#導向輪位于噴淋器的下方，噴淋器的垂直中心線與1#導向輪外圈相切，1#導向輪的中心軸線位于絲束走向一側；牽伸輪高于1#導向輪一定距離；2#導向輪位于牽伸輪的下方，2#導向輪與3#導向輪壓住絲束時，能使絲束浸入液槽的液面以下；喂入輪位于3#導向輪下游，喂入輪設置在擺絲機正上方，并相隔一定距離；擺絲機設置在盛絲桶正上方，并相隔一定距離；

后處理裝置包括：原絲桶、導絲架、1#牽引機、一道牽伸浴槽、2#牽引機、二道牽伸浴槽、3#牽引機、水洗槽、4#牽引機、烘干機、熱定型機、上油機、卷繞機等；它們的位置關系是：原絲桶位于導絲架的正下方，1#牽引機位于導絲架的下游，1#牽引機與2#牽引機之間設置有一道牽伸浴槽；2#牽引機與3#牽引機之間設置有二道牽伸浴槽；3#牽引機與4#牽引機之間設置有水洗槽；4#牽引機的下游設置有烘干機，烘干機的下游設置有熱定型機，熱定型機的下游設置有上油機，上油機的下游設置有卷繞機。

上述技術方案中：所述紡絲原液儲存罐至所述紡絲組件輸入口之間的管道均設置有伴熱，可以采用電伴熱或者夾套伴熱。

上述技術方案中：所述紡絲箱采用導熱油加熱。

上述技術方案中：所述紡絲甬道垂直安裝，氮氣入口位于上端，氮氣出口位于下端。

上述技術方案中：所述1#導向輪和所述牽伸輪上的絲束所形成的直線與水平線夾角為15°～90°。

上述技術方案中：所述1#牽引機、所述2#牽引機、所述3#牽引機及所述4#牽引機上的牽引輥數量均不少于3個。

上述技術方案中：所述烘干機采用水蒸氣加熱輥或電加熱輥。

上述技術方案中：所述熱定型機采用電加熱輥。