一种由有机溶剂的纤维素溶液中生产纤维素长丝的方法技术

一种由有机溶剂的纤维素溶液中生产纤维素长丝的方法，其特征在于其工序包括将溶液通过具有多个孔的喷丝板（６０）加以挤压以形成多根纤维、使多根纤维（１２５）横过气隙进入含水的纺丝槽（１０１、１１５）以形成长丝和通过与纺丝槽（１０１、１１５）水的上表面（１１６）平行的气隙供给强制流动气体。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺丝装置，特别是有关用作凝固溶解槽长丝的纺丝装置。本文中所使用的术语“溶解槽”是根据国际商标局商订的人造纤维和合成纤维标准解释来定义的，即“通过有机溶剂纺丝过程所得到的纤维素纤维；应该了解到(1)“有机溶剂”实质上意味着一种有机化学物质和水的混合物；(2)“溶剂纺丝”意味着无衍生物形成情况下的溶解和纺丝”。因此，溶解纤维可通过将纤维素直接溶解在含水有机溶剂中，一般为N-甲基吗啉N-氧化物，在无中间化合物形成下生产的。在溶液受到挤压(纺丝)后，纤维素被脱溶(沉淀)为纤维。这种生产过程不同于另一种诸如粘胶的纤维素纤维的生产过程，在后者的生产过程中，首先将纤维素转变成中间化合物，然后将这种中间化合物溶解在无机“溶剂”中。在粘胶(丝)加工过程中挤压溶液，将中间化合物转变成纤维素。制备溶解纤维的通常方法在麦克考斯莱的美国专利4,416,698中作了说明和表示，其内容结合在本文中用以参考。本专利技术特别牵涉到纺丝装置，挤出的纤维在离开喷丝头或喷嘴后则进入纺丝装置。其中首先穿过一空气间隙(气隙)，然后进入凝固槽。因此，在一(个)方面，本专利技术为凝固由在纤维素的有机溶剂中所含的纤维素溶液产生的长丝提供一种纺丝装置，该装置包括一从长丝中浸出有机溶剂的纺丝槽和一位于纺丝槽上方的间隙，间隙在下侧由纺丝槽的表面加以限定，而在上侧由喷出长丝的喷丝头加以限定，并且还具有提供气体横过间隙流动的装备。该装备包括一在间隙的一侧上具有进口的吸入嘴。在另一方面，本专利技术提供一种从有机溶液中的纤维素溶液生产纤维素长丝的方法，该方法的工序包括将溶液通过具有多个孔的纺丝板加以挤压，以形成多根纤维，使该纤维越过气隙进入含水的纺丝槽以形成长丝并通过提供横过间隙的气体流动使强制流动气体以平行于纺丝槽中水的上表面流过间隙。气体可横过间隙被吸入。如上所述的专利技术特别适合于生产溶解纤维素长丝。间隙一般是一种空气隙；而送风嘴在空气隙的一侧具有一出口，它可设置在与吸入嘴相对空气隙的一侧上。吸入嘴最好在其进口上具有截面面积大于送风嘴在其出口上具有的截面面积。隔板机构可安置在纺丝槽内以限制纺丝槽内的液流流动并平稳流体的表面，而在另一方面，本专利技术提供一种凝固由有机溶液中的纤维素溶液所形成的纤维素长丝的纺丝装置，其特征在于装置具有当一束长丝穿过室时可从该长丝中滤出溶剂的纺丝槽，纺丝槽具有一些减小紊流的隔板。本专利技术还提供一种从有机溶剂中的纤维素溶液中生产纤维素长丝的方法，其特征在于将溶液通过具有多个孔的纺丝板加以挤压，以形成多根长丝，使长丝按丝束状穿过含水的纺丝槽以从长丝中浸出溶剂并且在纺丝槽中设有若干用于减小紊流的隔板。在又一方面，本专利技术提供一种凝固由有机溶剂中的纤维素溶液所形成的纤维素长丝的纺丝装置，其特征在于该装置具有一从一束长丝中浸出溶剂的纺丝槽，纺丝槽的下端则具有使纤维束(长丝束)可穿过的孔，孔设有与纤维束弹性接触的弹性周边件。本专利技术还提供一种由有机溶剂中的纤维素溶液生产纤维素长丝的方法，其特征在于将溶液通过具有多个孔的纺丝板加以挤压，以形成多根长丝，使长丝穿过含水的纺丝槽以从长丝中浸出溶剂并使一束长丝通过位于纺丝槽底部上的孔，该孔设有与该束长丝弹性接触的弹性周边件。弹性周边件可由具有一孔口的可伸缩弹性材料的圆筒形绑腿构成，在约束状态下，它所有的孔口的截面积略小于该长丝束的截面积，绑腿上端围绕孔口密封地固定在纺丝槽的下端，在使用中，一束长丝可穿过孔口并因而扩张绑腿的孔口截面面积。如需要的话，本专利技术的装置可包含将纺丝槽溶液提供给纺丝槽的装备。从纺丝槽中排出纺丝槽溶液的装备；把一定(规定)温度和湿度的空气供给予送风嘴的装备，其中提供用来溶解纤维素的溶剂最好是一含水N-甲基吗啉N-氧化物溶剂。在气隙中的空气的温度最好保持在50℃以下，和超过此温度会引起混合物的多根纤维内的水份冻结，空气的相对温度最好应保持在10℃的露点以下。在例如空气的气体间隙中，纤维的长度最好应保持在0.25至50cm的范围内。将溶液通过纺丝板而加以挤压；纺丝板具有多于500个孔并且可具有介于500和100,000之间的孔，最好介于5,000和25,000个之间的孔，最佳介于10,000和25,000个之间的孔。诸孔可具有20微米至200微米的直径。纤维素溶液的温度可被保持在90℃至125℃的范围内。如以上所述，气体可以是空气，空气在越过气隙中可加以抽吸和吹送并且气隙可具有0.5cm和25cm之间的高度。大体上可将溶液垂直向下挤压入纺丝槽。空气则可具有10℃或10℃以下的露点且可具有0℃至50℃范围以内的温度。长丝从纺丝槽底部的孔中挤出，该孔设有一可与穿过其的长丝相接触的可伸缩绑腿，以便减小通过该孔的纺丝槽液体的流道。为限定纺丝槽中液体的上部高度可以设有一堰(坝)表面。堰可至少由纺丝槽的一个边缘构成。在紧靠堰的纺丝槽一侧下方设有一排水道。在排水道中可以有一集水器(分离器)。纺丝装置形状可以是矩形的，在一较长侧上具有送风嘴，在相对的另一较长侧上具有吸入嘴。在一个或两个纺丝装置的较短侧上可设有入口小门。在抽吸侧上的纺丝装置的上边缘可起到一堰的作用，因此限定了纺丝室中的液体的高度。在具有堰的壁的外侧上可以设有排水道。排水道可包括一液体收集器(分离器)以防止空气被吸入排水道中。在纺丝装置中的若干高度上可设有隔板，隔板可以包括多孔板。至少在送风侧上，喷丝头的侧壁下面可以设有一隔热层。隔热层可设置在送风侧和两短侧上。作为举例，本专利技术的一些实施例现将结合附图加以说明附图说明图1是一沿着喷嘴组件的短轴所作的剖面视图；图2是一垂直于图1的剖面的图1局部剖面视图；图3是一喷丝头的透视图；图4是一喷丝头和隔热件的下部平面视图；图5是一一种形式的纺丝装置的透视图；图6是一第二种形式纺丝装置的透视图；图7是一表示气隙的图6的纺丝装置上部的透视图；图8是一纺丝装置出口的截面视图；图9是一纺丝槽的上部的剖面视图；图10是一集水器的截面视图。本专利技术可通过与美国专利4,416,698中所描述和显示的本专利技术的所附附图比较而得到非常清楚地了解。在美国专利4,416,698的图2中，可以看到将氧化胺和非溶剂(例如水)的纤维素溶液通过一喷嘴式喷丝头10而挤压成一系列长丝，这些长丝经一气隙进入水槽。然后，长丝绕过一滚筒从水槽的顶面引出。在长丝从喷丝头10中喷出和遇到(经过)气隙时，它们在气隙内被拉伸。当长丝进入纺丝槽中的液体时，溶剂从长丝中浸出以再形成长丝并产生它们本身的纤维素(长)丝。在先前的文献美国专利4,416,698中由喷丝头所产生的长丝的数量是很低的，一般形成32根长丝，见实例1(第6纵列，第40行)。尽管这样低的长丝数量可适用于制备细丝状的可溶槽至少，但是当需要生产人造短纤维(切段纤维)时，于是必须同时喷出大量长丝。具有代表性地，每一纺丝装置将产生多于5,000根长丝并且在并列位置上布置多个纺丝装置以产生大量的、计数十万根的长丝，这些长丝可加以清洗和切断以形成人造短纤维。本专利技术提供一种纺丝装置(纺丝室)，这种纺丝装置中，在气隙中提供了空气的横向通风以随着长丝从喷丝头中引出而冷却它们。一般，纤维素溶液通过喷丝头而被挤压的温度在95℃—125℃。若温度下降得太低，纤维素溶液的粘度会变成如此之高，以致把它通过喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里科·阿瑟·怀特，马尔科姆·约翰·海赫斯特，艾伦·欧文斯，伊恩·戴维·拉夫塞奇，理查德·詹姆斯·戴维斯，艾伦·塞勒斯，杰奎琳·弗耶·麦克唐纳，迈克尔·科兰·奎格利，拉夫尔·德雷珀，罗纳德·德里克·佩恩，
申请(专利权)人：考脱沃兹纤维控股有限公司，
类型：发明
国别省市：