本发明专利技术公开了一种纤维素纤维纺丝的丝液分离装置、水洗设备及水洗方法，丝液分离装置包括供纤维丝束通过的中心通道、进气腔和排气腔，所述进气腔和排气腔相对设置在中心通道的两侧，所述进气腔和排气腔与中心通道之间的壁上分别设有多个通孔；纤维丝束从中心通道中通过时，气体由进气腔进入中心通道，吹扫纤维丝束，然后经排气腔排出。水洗设备包括多个串联设置的水洗区，每个水洗区中设有纤维的承托部件，承托部件的上方设有密集帘布式喷淋装置，向纤维喷淋液体进行水洗；至少在相邻水洗区之间设有丝液分离装置。本发明专利技术的水洗设备，既能够提高水洗效果和水洗效率，还能够减少纤维磨损，实现高速纺丝下的高速高效水洗。实现高速纺丝下的高速高效水洗。实现高速纺丝下的高速高效水洗。
【技术实现步骤摘要】
一种纤维素纤维纺丝的丝液分离装置、水洗设备及水洗方法
[0001]本专利技术属于纤维素纤维
，具体地说，涉及一种纤维素纤维纺丝的丝液分离装置、水洗设备及水洗方法。
技术介绍
[0002]Lyocell长丝是通过将纤维素溶解在NMMO水溶液中形成纺丝原液，以干喷湿法快速成型，再通过高效后处理流程制备的纤维素长丝，其生产过程环保，NMMO循环利用，是一种新型的绿色纤维素高档长丝品种。其具备粘胶长丝、铜氨长丝等传统纤维素长丝优良的吸湿性、光泽感、舒适性、悬垂性和抗静电效果，同时拥有更高的力学性能，其在湿态时仍具有较高的力学强度，从而制备的纺织品性能优良，拥有良好的强度、尺寸稳定性，也可应用于传统纤维素长丝所不能企及的中高强工业帘子线等领域。
[0003]对于高纺速制备的Lyocell长丝而言，为了实现所用NMMO溶剂的高回收率，减少纤维中残留溶剂，提高纤维品质，一般均采用较长流程来实现充分水洗，但是长流程的水洗过程会大大提高投资和运行成本，从而导致Lyocell长丝生产成本难以降低，且水洗过程便是纤维湿态机械磨损的过程，流程越长越使得纤维原纤化，降低纤维品质。由于磨损的问题，传统的水洗设备无法满足Lyocell长丝在200
‑
800m/min纺速下的高效水洗。而如何在提高水洗效率的同时，有效减少长丝与设备间的磨损十分关键，为目前需要解决的问题。
[0004]有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种纤维素纤维纺丝的丝液分离装置、水洗设备及水洗方法。本专利技术的丝液分离装置为无接触式，丝束不与设备有任何接触，在增加丝束与水洗液分离效果的同时，可有效减少丝束在高速水洗过程中的磨损。水洗设备中采用密集帘布式喷淋装置，配合设置丝液分离装置，既能够提高水洗效果，还能够大大减少磨损，实现高速纺丝下的高速水洗。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0007]本专利技术的第一目的是提供一种纤维素纤维纺丝的丝液分离装置，包括供纤维丝束通过的中心通道、进气腔和排气腔，所述进气腔和排气腔相对设置在中心通道的两侧，所述进气腔和排气腔与中心通道之间的壁上分别设有多个通孔；纤维丝束从中心通道中通过时，气体由进气腔进入中心通道，吹扫纤维丝束，然后经排气腔排出。
[0008]本专利技术的丝液分离装置，丝束从中心通道中穿过，不与设备有任何接触，在增加丝束与水洗液分离效果的同时，可有效减少丝束在高速水洗过程中的磨损，尽可能降低长丝在后处理过程中的原纤化，可实现对纤维素长丝80
‑
1000m/min纺速下的高效水洗。
[0009]进一步的方案，以纤维丝束行进方向为基准，所述进气腔位于中心通道的上侧，排气腔位于中心通道的下侧；或者，进气腔位于中心通道的下侧，排气腔位于中心通道的上侧；
[0010]优选的，进气腔位于中心通道的上侧，排气腔位于中心通道的下侧，所述进气腔中的气体进入中心通道的通入方向与纤维丝束的行进方向之间的夹角
ɑ1不大于45
°
，排气腔中的气体排出方向与丝束行进方向之间的夹角
ɑ2不大于30
°
。
[0011]本专利技术通过控制进风和出风的方向与丝束行进方向之间的角度关系，既能够避免风阻过大对丝束纤维造成不利影响，还可以很好的吹扫丝束，使丝束中的液体尽快分离，提高后续水洗的效率。
[0012]优选的，所述进气腔中靠近中心通道的位置设有多孔匀风板，以提高热空气流动的均匀性。
[0013]优选的，中心通道的进口和出口分别设有防磨导丝件，以防止丝束磨损。
[0014]进一步的方案，还包括气体循环管路，所述气体循环管路分别与进气腔的进气口和排气腔的排气口连通，使气体循环吹扫中心通道中的纤维；
[0015]优选的，所述气体循环管路上设有热交换装置，气体经过热交换装置后被加热。
[0016]进一步的方案，所述的丝液分离装置中，由进气腔进入中心通道的热空气的速度不低于5m/s，温度为60
‑
90℃。
[0017]本专利技术的第二目的是提供一种纤维素纤维高速水洗设备，包括多个串联设置的水洗区，每个水洗区中设有纤维的承托部件，所述承托部件的上方设有密集帘布式喷淋装置，向纤维喷淋液体进行水洗；至少在相邻水洗区之间设有如上所述的丝液分离装置；
[0018]优选的，各相邻承托部件之间均设置有如上所述的丝液分离装置。
[0019]本专利技术的纤维素纤维高速水洗设备中，为了适于高速纺丝，采用喷淋式施加水洗液，配合无接触式的丝液分离装置，可以减少对丝束的磨损，实现高速纺丝水洗，提高水洗效率，保证纤维质量。
[0020]进一步方案，所述承托部件为主动辊，所述主动辊上分布多个平行沟槽，行进的纤维位于平行沟槽中，密集帘布式喷淋装置喷淋水洗液，浸没平行沟槽中的丝束。
[0021]密集帘布式喷淋装置可保证水洗液在主动辊上的均匀性和稳定性，使得每根纤维或每束长丝水洗效果一致且充分。多束丝束可平行经过主动辊，途径平行沟槽内部，使水洗液浸没多束丝束，可满足多束丝束平行同时水洗，提高生产效率，还可以减少水洗液对丝束的冲击和磨损，提高纤维品质。
[0022]进一步方案，所述的密集帘布式喷淋装置的出水口包括狭缝或多个小孔，喷出的水洗液形成密集的水帘，水帘覆盖的宽度e大于主动辊上丝束的总宽度f；
[0023]优选的，相邻小孔之间的间距d不大于5mm；
[0024]优选的，每个的主动辊上沿丝束的行进方向设有多个密集帘布式喷淋装置。
[0025]进一步方案，所述密集帘布式喷淋装置的喷淋方向可调，喷淋方向与主动辊的中心轴所在的竖直平面呈角度设置，或者，喷淋方向与主动辊的中心轴所在的水平面垂直；
[0026]优选的，所述密集帘布式喷淋装置的喷淋方向垂直于主动辊的中心轴所在的水平面。
[0027]本专利技术的第三目的是提供一种利用如上所述的纤维素纤维高速水洗设备进行水洗的方法，包括：纤维丝束在承托部件引导下进入水洗区，密集帘布式喷淋装置喷出水洗液形成密集的水帘对纤维进行交换水洗，然后纤维丝束经过丝液分离装置，液体与纤维丝束分离，纤维丝束进入下一水洗区，重复前述过程。
[0028]进一步的方案，各个水洗区的水洗液的温度为20
‑
80℃；优选30
‑
80℃。
[0029]经试验发现，纤维素纤维在经过水洗设备时，通过高温水洗液在主动辊上进行喷淋浸没，可以保证纺丝的稳定性，升温后的水洗液加快了与纤维内部溶剂交换的速度，从而增加水洗效果。
[0030]优选的，在纤维丝束的行进方向上，各个水洗区的水洗液的温度逐渐升高；
[0031]优选的，在纤维丝束的行进方向上，各个水洗区的水洗液的浓度逐渐降低。
[0032]本专利技术中采用提高温度的水洗液进行喷淋水洗，并采用分区浓度逐级降低、温度逐级升高的梯度水洗液，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纤维素纤维纺丝的丝液分离装置，其特征在于，包括供纤维丝束通过的中心通道、进气腔和排气腔，所述进气腔和排气腔相对设置在中心通道的两侧，所述进气腔和排气腔与中心通道之间的壁上分别设有多个通孔；纤维丝束从中心通道中通过时，气体由进气腔进入中心通道，吹扫纤维丝束，然后经排气腔排出。2.根据权利要求1所述的丝液分离装置，其特征在于，以纤维丝束行进方向为基准，所述进气腔位于中心通道的上侧，排气腔位于中心通道的下侧；或者，进气腔位于中心通道的下侧，排气腔位于中心通道的上侧；优选的，进气腔位于中心通道的上侧，排气腔位于中心通道的下侧，所述进气腔中的气体进入中心通道的通入方向与纤维丝束的行进方向之间的夹角
ɑ1不大于45
°
，排气腔中的气体排出方向与丝束行进方向之间的夹角
ɑ2不大于30
°
；优选的，所述进气腔中靠近中心通道的位置设有多孔匀风板；优选的，中心通道的进口和出口分别设有防磨导丝件。3.根据权利要求1或2所述的丝液分离装置，其特征在于，还包括气体循环管路，所述气体循环管路分别与进气腔的进气口和排气腔的排气口连通，使气体循环吹扫中心通道中的纤维；优选的，所述气体循环管路上设有热交换装置，气体经过热交换装置后被加热。4.一种纤维素纤维高速水洗设备，包括多个串联设置的水洗区，每个水洗区中设有纤维的承托部件，其特征在于，所述承托部件的上方设有密集帘布式喷淋装置，向纤维喷淋液体进行水洗；至少在相邻水洗区之间设有如权利要求1
‑
3任意一项所述的丝液分离装置；优选的，各相邻的承托部件之间均设置有如权利要求1
‑
3任意一项所述的丝液分离装置。5.根据权利要求4所述的纤维素...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晨曦，李婷，张明明，郭瑶仙，张万勇，蒋佳星，吴振兴，蔡剑，程春祖，张艳，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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