本发明专利技术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。本发明专利技术结构简单、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。
A spinning component and equipment based on solution spinning technology
【技术实现步骤摘要】
一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备
本专利技术涉及纺丝设备领域，尤其涉及一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备。
技术介绍
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(solutionspinning)和熔体纺丝(meltspinning)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。CN110079874A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。CN102586904A公开了一种微型干喷湿法纺丝设备，它涉及一种纺丝设备。本专利技术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。上述专利文献解决了目前纺丝效率低、组件结构复杂、容易漏料以及喷丝头堵塞的问题，但是在湿法纺丝与干喷湿法纺丝技术上仍然有一些不足，例如纺丝组件多为圆盘式结构或者长方体式结构，尺寸大、自重大，安装复杂、费时费力；组件基本包括喷丝板基板与盖板，二者之间需要密封，密封面积较大，且密封难度大，容易出现漏液的缺陷；在纺丝组件内，由于纺丝组件的尺寸及厚度大，因而纺丝液自身的保温问题难以做到温度均匀，热稳定性及热交换效率较低，导致纺丝液最佳纺丝温度难以保证，以至于最终成品丝的物理机械性能受到影响。上述问题成为了制约溶液纺丝领域发展的一个亟待解决的难题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、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的基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件，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，所述纺丝单元包括一用于容纳纺丝液的圆筒形壳体，所述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，所述分流板及过滤板均沿圆筒形空心腔体的轴线方向连续设置并固定，分流板及过滤板将圆筒形空心腔体分隔为进液压力腔及出液压力腔，所述进液压力腔经分流板、过滤板与出液压力腔相连通，在圆筒形壳体上设置有与所述进液压力腔相连的用于将纺丝液注入进液压力腔的纺丝液入口，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。上述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，所述热平衡机构包括沿圆筒形壳体的轴线方向包覆于圆筒形壳体表面的热平衡筒体，在热平衡筒体与圆筒形壳体之间形成一用于恒定纺丝液温度的环形热平衡腔，以及与环形热平衡腔的两端相连通的用于向环形热平衡腔内注入热循环介质的注液口及出液口。上述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，所述圆筒形空心腔体内沿其轴线方向连续设置有用于固定分流板及过滤板的定位件，定位件包括设于出液压力腔内的下定位件及设于进液压力腔内的上定位件。上述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，所述圆筒形空心腔体内沿其轴线方向连续设置有用于安装分流板及过滤板的支撑板，分流板通过过滤板置于支撑板上。上述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，所述圆筒形壳体与热平衡筒体的两端分别设置有用于密封圆筒形空心腔体及环形热平衡腔的端盖。上述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，所述上定位件及下定位件的两端分别与圆筒形空心腔体两端的端盖固定连接。上述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，所述上定位件、下定位件及支撑板的外侧壁均与圆筒形壳体的弧形内壁仿形连接。一种纺丝设备，包括计量泵，其特征是：还包括与所述计量泵连接的纺丝组件，该纺丝组件采用基于溶液纺丝技术的纺丝组件。上述的纺丝设备，还包括与计量泵相连的用于将经纺丝组件喷出的纺丝液凝固成型并形成初生纤维的凝固浴槽，以及用于将凝固成型的初生纤维进行输出的导丝盘，所述导丝盘连接卷绕装置。上述的纺丝设备，还包括设于纺丝组件下方的用于将经纺丝组件喷出的纺丝液凝固成型并形成初生纤维的凝固浴槽，在喷丝组件与凝固浴槽之间设置有用于对初生纤维进行预处理的的空间拉伸区，以及用于将经凝固成型的初生纤维进行输出的导丝盘，所述导丝盘连接卷绕装置。本专利技术基于溶液纺丝技术的纺丝组件及纺丝设备的优点是：本专利技术通过包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件，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，所述纺丝单元包括一用于容纳纺丝液的圆筒形壳体，所述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，其特征在于：所述分流板及过滤板均沿圆筒形空心腔体的轴线方向连续设置并固定，分流板及过滤板将圆筒形空心腔体分隔为进液压力腔及出液压力腔，所述进液压力腔经分流板、过滤板与出液压力腔相连通，在圆筒形壳体上设置有与所述进液压力腔相连的用于将纺丝液注入进液压力腔的纺丝液入口，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。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于溶液纺丝技术的纺丝组件，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，所述纺丝单元包括一用于容纳纺丝液的圆筒形壳体，所述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，其特征在于：所述分流板及过滤板均沿圆筒形空心腔体的轴线方向连续设置并固定，分流板及过滤板将圆筒形空心腔体分隔为进液压力腔及出液压力腔，所述进液压力腔经分流板、过滤板与出液压力腔相连通，在圆筒形壳体上设置有与所述进液压力腔相连的用于将纺丝液注入进液压力腔的纺丝液入口，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。
2.根据权利要求1所述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，其特征是：所述热平衡机构包括沿圆筒形壳体的轴线方向包覆于圆筒形壳体表面的热平衡筒体，在热平衡筒体与圆筒形壳体之间形成一用于恒定纺丝液温度的环形热平衡腔，以及与环形热平衡腔的两端相连通的用于向环形热平衡腔内注入热循环介质的注液口及出液口。
3.根据权利要求2所述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，其特征是：所述圆筒形空心腔体内沿其轴线方向连续设置有用于固定分流板及过滤板的定位件，定位件包括设于出液压力腔内的下定位件及设于进液压力腔内的上定位件。
4.根据权利要求3所述的基于溶液纺丝技术的纺丝组件，其特征是：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马建伟，李纪伟，吴传芬，刘庆冠，刘平飞，周威，陈建军，
申请(专利权)人：宁波斯宾拿精密机械制造有限公司，青岛大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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