一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备制造技术

本实用新型专利技术属于纤维生产制造技术领域，涉及一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备。分张机或者牵引机连接粗粉机，粗粉机通过风机连接细粉机，细粉机连接料仓，料仓连接称重皮带装置，称重皮带装置连接预混器，预混器连接混合料仓，混合料仓通过螺杆泵连接薄膜蒸发器，蒸发器连接卸料泵，卸料泵连接胶液过滤器，胶液过滤器连接纺丝计量泵。将溶解制得的纺丝原液加入螺杆挤压机，在一定温度下剪切溶解后，经过滤、静态混合器、计量泵、纺丝组件后喷出，喷出的丝束在空气中取向拉伸，然后进入凝固浴，由于溶剂扩散，溶剂浓度降低，纤维素析出，丝束凝固成形，后经水洗、上油、干燥后处理工序即可检验、打包，制得短纤维。制得短纤维。制得短纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备


[0001]本技术属于纤维生产制造
，涉及一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备。

技术介绍

[0002]纤维素是植物细胞壁的主要成分，可来源于树木、棉花、麻类和其他植物，在自然界中分布甚广，取之不尽、用之不竭。一般来说，含有羟基的有机物大多数易溶于水，如醇、葡萄糖等，但纤维素却不溶于水和大部分有机溶剂。这是由于纤维素分子量一般较大，低则几百，高则上万，且容易形成分子内和分子间氢键，这种作用力会覆盖一部分羟基对水的亲和作用，使纤维素不溶于水或难溶于一般有机溶剂。
[0003]由于石油资源的日益消减以及受崇尚自然、健康环保意识等因素的影响，人们的目光渐渐转向了再生纤维素纤维。莱赛尔纤维(Lyocell)俗称“天丝绒”，以天然植物纤维为原料，于20世纪90年代中期问世，被誉为近半个世纪以来人造纤维史上最具价值的产品。兼具天然纤维和合成纤维的多种优良性能，莱赛尔是绿色纤维，其原料是自然界中取之不尽用之不竭的纤维素，生产过程无化学反应，所用溶剂无毒，溶剂回收率能够达到99％以上，生产过程绿色环保，因此Lyocell纤维被称为“21世纪绿色纤维”。
[0004]莱赛尔纤维生产技术是目前较为成熟的溶剂法再生纤维素纤维工业化生产技术，国内外企业、高校及科研院所多有相关研究，但是能够真正掌握莱赛尔纤维全套生产技术的相对较少，作为长期垄断莱赛尔纤维生产技术的国外企业，其掌握着莱赛尔纤维生产设备、生产工艺等一系列最先进的莱赛尔纤维相关技术，突破国外企业对该生产工艺、设备的封锁，研发出一套成熟、可靠的莱赛尔纤维的生产工艺、设备，将有力的推动新纤维材料领域的发展。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足,本技术提供一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备。
[0006]一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备，分张机或者牵引机连接粗粉机，粗粉机通过风机连接细粉机，细粉机连接料仓，料仓连接称重皮带装置，称重皮带装置连接预混器，预混器连接混合料仓，混合料仓通过螺杆泵连接薄膜蒸发器，蒸发器连接卸料泵，卸料泵连接胶液过滤器，胶液过滤器连接纺丝计量泵，纺丝计量泵连接纺丝组件，纺丝组件连接凝固浴槽，凝固浴槽分别连接凝固浴桶及卷绕机，凝固浴桶分别连接冲洗水罐及澄清槽，澄清槽连接气附装置，气附装置连接阴离子交换树脂装置，阴离子交换树脂装置连接阳离子交换树脂装置，阳离子交换树脂装置连接蒸发器，蒸发器连接浓NMMO罐，浓NMMO罐连接混合料仓，卷绕机分别连接三段水洗机及冲洗水罐，三段水洗机分别连接水洗水槽、切断机及冲洗水罐，切断机连接给纤槽，给纤槽连接精炼机，精炼机分别连接上油装置、水洗水槽及冲毛水槽，上油装置连接烘干装置，烘干装置连接打包装置。
[0007]凝固浴桶与凝固浴槽为循环连接，水洗水槽与精炼机为循环连接。
[0008]一种莱赛尔纤维的高效生产制造方法,含有以下步骤：将溶解制得的纺丝原液加入螺杆挤压机，在一定温度下剪切溶解后，经过滤、静态混合器、计量泵、纺丝组件后喷出，喷出的丝束在空气中取向拉伸，然后进入凝固浴，由于溶剂扩散，溶剂浓度降低，纤维素析出，丝束凝固成形，后经水洗、上油、干燥等后处理工序即可检验、打包，制得短纤维。
[0009]还含有以下步骤：
[0010]步骤1)、溶剂选择：
[0011]选择含一定量水的NMMO，NMMO溶剂的浓度65～85％之间，溶剂温度 55～85℃。一定量水浓度65～85％，也就是水分含量15～35％。
[0012]步骤2)、浆粕的处理：
[0013]将浆粕经分张机或牵引机输送至强力撕碎机组，经粗粉碎后再经过细粉碎机进行二次细粉碎处理，细粉碎的浆粕需经滤板过滤后进入料仓，被滤板隔离的大块浆粕将返回细粉碎进行循环再次处理。
[0014]步骤3)、NMMO浸渍：
[0015]进入料仓细粉碎的浆粕经星型卸料器掉落至皮带称重器，完成称重后的浆粕经皮带输送至预混合器，溶剂喷入预混合器中，使物料与溶剂进行充分混合生成浆粥，输送至混合浆粥罐中。
[0016]步骤4)、浆粕溶解：
[0017]将粉碎的浆粕溶解转化成可塑性纤维素真溶液，溶解开始时使原料中的水过量，然后逐渐去除水分，直至NMMO与H2O的比例满足要求：浓度 65～85％。
[0018]步骤5)、纤维成型及后处理：
[0019]可塑性纤维素真溶液由卸料泵经输送管道送至纺丝工段，纺丝原液经计量泵定量送到纺丝组件，由喷丝孔挤出后经一段气隙进入凝固浴。丝条在凝固浴中与凝固液进行对流扩散传质，凝固液则进入回收循环。纺丝后处理是卷绕机拉伸、水洗、切断、精炼、干燥步骤，进入凝固浴得到纤维。
[0020]步骤6)、溶剂回收：
[0021]采用气浮过滤、脱色、离子交换及闪蒸浓缩过程，制得纯净的低浓度NMMO溶液，最后在多效闪蒸系统中对回收液进行浓缩，闪蒸罐中溶液在负压状态下经多级蒸发除去水分，实现浓缩最终制得80％～84％的NMMO溶液。
[0022]本技术方法中纺丝的核心：
[0023]纺丝液的温度：连续真空薄膜推进反应器内部抽真空，反应器采用夹套式加热方式，且夹套层分为三个独立循环加热区域，分别命名为反应器上部、中部、下部加热区域，浆粥至上部加入，下部出料。反应器上部加热温度控制在45
‑
65℃，中部温度控制在65
‑
85℃，下部温度控制在 85
‑
105℃，反应器内部真空度控制在
‑
85
‑
125bar。由薄膜蒸发器制备的可塑性的纤维素真溶液由卸料泵经输送管道送至纺丝工段，输送过程中对温度稳定性要求非常高，要求控制在80
‑
120℃内。
[0024]本技术中采用的喷丝板组件，喷丝板上的孔阵为环形排布，单锭纺丝组件的纺丝盘采用72000～75000孔的配置，胶液经过加压后送入喷丝板组件，由孔中挤压成丝，整个喷丝板喷出的丝束为环形。
[0025]气隙吹风风速：纺丝原液经计量泵定量送到纺丝组件，由喷丝孔挤出后经一段气隙进入凝固浴。气隙介质是空气，该过程中细流被牵伸进入凝固浴，在一定条件下形成丝条。该工艺过程中，气隙空气温度控制在12～ 22℃，风速控制在2.5～6.5m/S，凝固浴温度控制15～25℃，凝固浴NMMO 浓度低于30％，单锭纺丝机凝固浴循环量2.5～5.5m3/h。
[0026]参数都会对纺丝成形造成不同程度的影响。由于纤维素纤维的牵伸过程必须在喷丝头与凝固浴之间的空气间隙内完成，时间极短，故需严格控制拉伸和冷却工艺、气隙吹风风速及风场均一性。还包含特殊的纺丝箱体、喷丝板、凝固浴中的NMMO含量变化等。
[0027]本技术的优点是：
[0028]现国内莱赛尔生产工厂采用湿法制胶的生产工艺，该工艺利用水力碎浆机设备将原料浆板与水充分混合，形成浆浓约4％～5％的流体浆粥状物料，利用泵输送至压榨机设备中进行挤压，得到干度约35％的浆料，在利用粗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种莱赛尔纤维的高效生产制造设备，其特征在于分张机或者牵引机连接粗粉机，粗粉机通过风机连接细粉机，细粉机连接料仓，料仓连接称重皮带装置，称重皮带装置连接预混器，预混器连接混合料仓，混合料仓通过螺杆泵连接薄膜蒸发器，蒸发器连接卸料泵，卸料泵连接胶液过滤器，胶液过滤器连接纺丝计量泵，纺丝计量泵连接纺丝组件，纺丝组件连接凝固浴槽，凝固浴槽分别连接凝固浴桶及卷绕机，凝固浴桶分别连接冲洗水罐及澄清槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培荣，
申请(专利权)人：杭州融凯盛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：