[发明专利]一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备

说明书

本发明公开了一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备，其由至少两组纺丝单元通过并联方式或首尾串联方式组成，纺丝单元包括一圆筒形壳体，圆筒形壳体具有一用于安装分流板、过滤板的圆筒形空心腔体，沿圆筒形壳体的轴线方向，在圆筒形壳体的底部设置有与出液压力腔连通的用于将纺丝液喷出的喷丝板，所述圆筒形壳体上，沿圆筒形壳体的轴线方向连续包覆有用于恒定纺丝液最佳纺丝温度的热平衡机构，以及纺丝设备。本发明结构简单、密封可靠，在有效提高纺丝效率的同时，能够确保纺丝液温度恒定，获得最佳纺丝温度，大大提高成品丝物理机械性能。

技术领域

本发明涉及纺丝设备领域，尤其涉及一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备。

背景技术

纺丝(spinning)又称化学纤维成形，是制造化学纤维的一道工序。将某些高分子化合 物制成胶体溶液或熔化成熔体后由喷丝头细孔压出形成化学纤维的过程。纺丝胶体溶液或熔 体用计量泵向喷丝头输送。成型方法主要有溶液纺丝(solution spinning)和熔体纺丝(melt spinning)两大类。其中，溶液纺丝法是指将高聚物浓溶液定量从喷丝孔挤出，溶液细流经凝 固浴或热空气或热惰性气体固化成纤维的方法，目前，溶液纺丝又分为湿法纺丝、干法纺丝 和干-湿法纺丝。

在纺丝过程中，成纤聚合物要发生几何形态和物理形态的变化，如聚合物的溶解或熔化， 纺丝流体的流动和形变，丝条固化过程中的胶凝、结晶、二次转变和拉伸流动中的大分子取 向，以及过程中的扩散、传热和传质等。这些变化彼此影响，故改变纺丝条件，可在一定范 围内改变所得纤维的物理机械性能。如今，溶液纺丝技术中影响最终纤维成型质量的因素诸 多，在湿法纺丝及干-湿法纺丝工序中，纺丝液的温度是影响纤维物理机械性能的关键因素之 一。因纺丝液温度的变动对成品丝的染色均匀性有影响，因此要求纺丝液温度在进入纺丝组 件至喷丝孔喷出的过程中，在纺丝组件内保持温度均匀、稳定。并且纺丝组件的整体结构过 于复杂，也会导致纺丝液在纺丝组件内的经过时间较长，不利于纺丝液的恒温保持，纺丝效 率受到影响。同时，由于纺丝组件结构复杂，导致整体尺寸及重量偏大，密封成为了一个较 为棘手的问题。

CN110079874 A公开了一种新型喷丝头，包括喷丝头主体，所述喷丝头主体上固设有入 料管，所述喷丝头主体上装配有喷丝头防堵塞装置，所述喷丝头防堵塞装置包括与所述入料 管和所述喷丝头主体配对的壳体，所述壳体内固设有环形储水腔，所述壳体上端固设有环形 加水块，所述环形加水块内固设有与所述环形储水腔连通的环形加水腔。CN106801260A涉及 一种制备高性能纤维的喷丝组件，包括：进料区、分配区、喷丝区，所述进料区和分配区之 间设置泄压区，所述泄压区通过连接区与所述进料区连接。所述进料区和泄压区为具有空腔 的筒体，所述泄压区空腔直径大于所述进料区的空腔直径。泄压区能够使经过计量泵剪切增 压的物料进行压力释放，增加物料流动性和均匀性。CN207227604U公开了一种喷丝板，包括 固定板、定位板、成型板，固定板上开设有多排进料孔，且固定板上还开设有安装槽，定位 板上开设有下料口，成型板包括进料部、出丝部和位于进料部和出丝部之间的调节部，成型 板上开设有多种截面形状的成型孔，同种截面形状的成型孔设置有多排且围绕成型板的中心 分布，且在固定板和定位板之间设置有用于将固定板和定位板固定在一起的固定组件。 CN102586904 A公开了一种微型干喷湿法纺丝设备，它涉及一种纺丝设备。本发明为解决目 前没有专用于实验的干喷湿法纺丝设备导致实验成本高、操作复杂的问题。所述缸体上盖穿 装在油缸连杆上并固装在纺丝液缸体的上端面上，所述底座上加工有中心通孔，所述过滤网 通过支撑板安装在中心通孔的上部，所述蝶形分配板和喷丝板由上至下依次设置在中心通孔 的下部，所述喷丝板上加工有多个均布设置的喷丝孔，喷丝孔的孔径为0.15～0.45mm，纺丝 液缸体、活塞和过滤网之间形成纺丝液腔室，所述底座、过滤网和蝶形分配板之间形成喷丝 腔室，喷丝腔室通过蝶形分配板与喷丝板上的喷丝孔连通，所述加热元件包覆在纺丝液缸体 和底座的外壁上。