[發明專利]一種熔融紡絲基態冷卻裝置

有效

• 申請號: 202011620027.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112760729B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 韋開順;柳敦雷;林樞瓏;于濤;叢茂鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇恒科新材料有限公司
• 主分類號: D01D5/092
• 分類號: D01D5/092
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 辛自豪

本發明涉及一種熔融紡絲基態冷卻裝置，包括環吹風裝置和位于其下方的穩壓單元；穩壓單元包括走絲甬道Ⅱ和上大下小的中空圓臺，中空圓臺位于走絲甬道Ⅱ的下方，且二者之間具有凹型腔室A；凹型腔室A外側上部開有橫向進風孔，且所述橫向進風孔的位置不低于走絲甬道Ⅱ底部所在的水平面；中空圓臺外側具有自下而上漸縮的腔室B，腔室B的底部開有垂直向上吹風的第一縱向吹風孔；環吹風裝置與穩壓單元之間還設有進風氣室a，進風氣室a具有進出風口a，進風氣室a的進風口a與環吹風裝置的出風口a在冷卻裝置外部連通。采用本發明的裝置對纖維進行冷卻，冷卻效率高，纖維在冷卻的過程中不受外界氣流影響，可保證冷卻成形的均勻性。

技術領域

本發明屬于紡絲裝置技術領域，涉及一種熔融紡絲基態冷卻裝置。

背景技術

冷卻條件的選擇和控制是滌綸初生纖維成形過程中的重要影響因素，從噴絲孔擠出的熔體呈細流狀流出，通過與周圍冷卻環境里冷卻介質進行熱交換，使其盡快冷卻凝固成固態的絲條。凝固的絲條經過后續的牽伸、定型、卷繞(或切斷)等工序后成為最終的產品。絲條的冷卻固化過程與產品后加工的效果關系密切，直接影響產品的強伸、條干均勻性以及其他的性能指標。

熔體纖維的冷卻是在與冷卻介質的相對運動中的熱交換過程完成的。冷卻介質的溫度場決定了熔體纖維的冷卻條件，而冷卻介質的溫度場和冷卻介質的流體的流場又有極其密切的關系。所以，為了確保剛生成的纖維其內在有優異的質量，在設計熔體纖維冷卻吹風裝置時，既要想到在傳熱過程中流體的流場對其影響，也要想到冷卻介質的流動狀態對纖維張力的影響作用，所以一個優秀的纖維冷卻吹風裝置設既要在纖維沿紡線上按照工藝要求提供所所需的速度分布曲線，同時還要在這種冷卻條件的冷卻介質流動狀態使纖維的擾動要盡可能小。即紡絲工藝條件的穩定，是要由冷卻介質的熱量和動量在傳遞過程的穩定來保證的。

風冷的方式主要有側吹和環吹，對絲束進行吹風帶走熔體細流的熱量，從而使絲條冷卻固化。但是風冷具有一定的局限性，冷風是通過空調或其他制冷裝置產生的，需要消耗較多的能源。在吹風過程中，冷風只能作為一次性的媒介帶走熱量，但是吹過絲束的風往往還會有較低的溫度，可以帶走更多的熱量，但是由于空間的開放性會造成大量的冷風的損失，即使有較為密閉的空間，也會由于絲束的快速運動而將較多的冷風帶到體系外，造成冷風的損失。而且，常規的環吹風系統，冷卻的風溫不能過低，通常在18～22℃左右，主要是因為冷卻風的效率較低，大量的風隨著纖維的運動被帶走，如果風溫過低，會造成內外冷卻不勻，所以只能通過升高溫度、增加風速等降低冷卻速率來實現纖維的冷卻。升高溫度、增加風速是同時發生的，溫度升高，冷卻量降低，因此需增加風速來帶走熱量，但風速增加會增加絲束的抖動，造成張力不勻，同時風速增加還會造成迎風面和背風面不勻率加大。此外，對于異形纖維的生產，大多希望能采用低溫冷卻，因為低溫冷卻對異形度保持有利。

因此需要研究一種冷卻裝置，使得采用低溫冷卻時，在保證冷卻均勻的基礎上減少冷風損失，實現冷風與絲束之間最大的能量交換。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的上述問題，提供一種熔融紡絲基態冷卻裝置。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種熔融紡絲基態冷卻裝置，包括環吹風裝置和位于其下方的穩壓單元；

穩壓單元包括走絲甬道Ⅱ和上大下小的中空圓臺，中空圓臺位于走絲甬道Ⅱ的下方，且二者之間設置凹型腔室A(即中間凹陷的腔室)；凹型腔室A外側上部開有橫向進風孔，且所述橫向進風孔的位置不低于走絲甬道Ⅱ底部所在的水平面；中空圓臺外側具有自下而上漸縮的腔室B，腔室B的底部開有垂直向上吹風的第一縱向吹風孔；

環吹風裝置與穩壓單元之間還設有進風氣室a，進風氣室a具有進風口a，環吹風裝置的出風氣室a具有出風口a，進風氣室a的進風口a與環吹風裝置的出風口a在冷卻裝置外部連通，環吹風裝置的出風氣室a中產生的氣流經過熱交換后流入進風氣室a，之后再由基態冷卻裝置的外部處理后進入出風氣室a，基本實現氣流的循環利用。