專利名稱：一種加壓紡絲噴絲組件及其實(shí)施方法
一種加壓紡絲噴絲組件及其實(shí)施方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維熔體紡絲噴絲組件，特別涉及一種用于含低沸點(diǎn)溶劑熔體的紡絲噴絲組件，及其實(shí)施方法。
背景技術(shù)：
對(duì)含有低沸點(diǎn)溶劑的熔體進(jìn)行紡絲，當(dāng)熔體由噴絲口噴出進(jìn)入空氣中時(shí)，由于溶劑沸點(diǎn)低，在空氣中容易揮發(fā)，易在絲束中產(chǎn)生氣泡，影響絲束質(zhì)量。為防止熔體在噴絲口擠出時(shí)絲束中產(chǎn)生氣泡,現(xiàn)有技術(shù)提供一種紡絲噴絲組件,該紡絲噴絲組件中噴絲管的噴絲口設(shè)置在冷卻液中，噴絲口噴出的絲束直接在冷卻液中冷卻，熔體溫度在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)降到易揮發(fā)溶劑沸點(diǎn)以下，從而可以減少易揮發(fā)溶劑的揮發(fā)，減少發(fā)泡現(xiàn)象。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，即使噴絲口噴出的絲束在冷卻液中冷卻到易揮發(fā)熔體沸點(diǎn)以下的時(shí)間很短，仍避免不了制得的絲束中存在有少量因易揮發(fā)溶劑揮發(fā)而產(chǎn)生的氣泡，制得的絲束質(zhì)量較差。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明專利針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種加壓紡絲噴絲組件，利用該紡絲組件紡絲，制得的絲束中不存在因易揮發(fā)溶劑揮發(fā)而產(chǎn)生的氣泡，絲束品質(zhì)高。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案。一種加壓紡絲噴絲組件，包括組件外套和置于組件外套中的噴絲板和噴絲管，所述噴絲管一端與噴絲板連接，另一端為出絲用的噴絲口 ；該加壓紡絲噴絲組件還包括壓縮空氣腔和置于壓縮空氣腔下方的冷卻槽；所述噴絲口置于所述壓縮空氣腔內(nèi)；所述壓縮空氣腔和冷卻槽均設(shè)有開口。優(yōu)選地，所述噴絲板外側(cè)設(shè)置有耐高溫隔熱材料。優(yōu)選地，所述冷卻槽內(nèi)裝有冷卻液。優(yōu)選地，所述冷卻槽連接有循環(huán)制冷器。優(yōu)選地，所述紡絲噴絲組件還包括熔體過濾網(wǎng)和多孔板；所述多孔板一側(cè)與熔體過濾連接，另一側(cè)與噴絲板連接。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種上述加壓紡絲噴絲組件的實(shí)施方法，所述方法包括以下步驟:(1)熔融:原料在紡絲螺桿中熔融，形成熔體；(2)噴絲:熔體進(jìn)入噴絲板，流經(jīng)噴絲管初步冷卻，在噴絲口出絲；(3)加壓冷卻:空氣壓縮腔中的壓縮空氣對(duì)噴絲口噴出的絲束加壓防止氣泡產(chǎn)生，同時(shí)絲束進(jìn)一步冷卻；(4)冷卻成型:絲束在冷卻液中降溫，成型；(5)取絲:從冷卻槽的開口處取出絲束。優(yōu)選地，噴絲步驟中，熔體流經(jīng)熔體過濾網(wǎng)和多孔板后進(jìn)入噴絲板。優(yōu)選地，所述加壓冷卻步驟待出絲均勻、連續(xù)后壓縮空氣再對(duì)絲束施加壓力。

優(yōu)選地，所述加壓冷卻步驟中壓縮空氣腔中的壓力為0.3 0.5Mpa。優(yōu)選地，所述冷卻成型步驟中冷卻液為酒精。
本發(fā)明提供的加壓紡絲噴絲組件的噴絲口置于壓縮空氣腔中，噴絲口噴出的絲束在壓縮空氣腔中受到壓縮空氣的作用，易揮發(fā)溶劑的沸點(diǎn)升高至周圍環(huán)境溫度以上，此時(shí)，易揮發(fā)溶劑不揮發(fā)，絲束中不產(chǎn)生氣泡。同時(shí)，噴絲口噴出的絲束由噴絲口噴出至到達(dá)壓縮空氣腔上的開口的過程中溫度逐漸降低，當(dāng)絲束由壓縮空氣腔上的開口流出時(shí)，絲束的溫度已降至易揮發(fā)溶劑沸點(diǎn)以下，這時(shí)即使絲束暴露在空氣中，也不會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡的現(xiàn)象了。綜上所述，本發(fā)明提供的加壓紡絲噴絲組件較現(xiàn)有技術(shù)中的噴絲組件能更好的防止絲束起泡，制得的絲束中不存在因易揮發(fā)溶劑揮發(fā)而產(chǎn)生的氣泡，絲束品質(zhì)好。

圖1為本發(fā)明第一種具體實(shí)施方式
的示意圖。圖2為本發(fā)明第二種具體實(shí)施方式
的示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的闡述。如圖1所示加壓紡絲噴絲組件，包括組件外套17和自上而下置于組件外套17中的熔體過濾網(wǎng)11、多孔板12、噴絲板13、噴絲管15和一個(gè)一部分置于組件外套17中，一部分伸出組件外套17的壓縮空氣腔16 ;噴絲板13的外側(cè)設(shè)置有耐高溫隔熱材料14 ;噴絲口18置于壓縮空氣腔16內(nèi)，與壓縮空氣腔下端開口 19之間應(yīng)保持一定的距離；壓縮空氣腔16的下方設(shè)置有冷卻槽110，冷卻槽110內(nèi)裝有冷卻液111，并與一個(gè)循環(huán)制冷器112連接，冷卻槽110設(shè)有一個(gè)開口。上述加壓紡絲噴絲組件中，熔體過濾網(wǎng)11為本領(lǐng)域常用的普通過濾網(wǎng)，可將熔體中不熔融的雜質(zhì)過濾掉；多孔板12上均勻分布有若干個(gè)小孔，可以起到分散熔體的作用，減少熔體噴出狀態(tài)的差異；噴絲板13的外側(cè)設(shè)置有耐高溫隔熱材料14，可減少噴絲板與外界進(jìn)行熱交換，防止噴絲板13 中的熔體過早冷卻對(duì)溶體流動(dòng)性產(chǎn)生不利影響，該材料優(yōu)選聚四氟乙烯或粉漆棒；噴絲管15除噴絲外還起到對(duì)熔體初步冷卻的作用，因此，噴絲管15的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)不同熔體和不同初步冷卻要求進(jìn)行設(shè)置，優(yōu)選在10 35mm ;噴絲口 18置于壓縮空氣腔16內(nèi)，由于壓縮空氣腔16中壓縮空氣的壓強(qiáng)較高，噴絲口 18噴出的絲束在壓縮空氣的作用下，其中的易揮發(fā)溶劑沸點(diǎn)升高，進(jìn)一步的，通過控制壓縮空氣的壓強(qiáng)，可使易揮發(fā)溶劑沸點(diǎn)升高到絲束周圍環(huán)境溫度以上，此時(shí)易揮發(fā)溶劑在壓縮空氣腔16內(nèi)不揮發(fā)，絲束中不產(chǎn)生氣泡，優(yōu)選地，控制壓縮空氣腔16內(nèi)的空氣壓力為0.3 0.5Mpa ;這里應(yīng)當(dāng)注意，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間應(yīng)保持一定的距離，使絲束在壓縮空氣腔16中進(jìn)一步冷卻，保證絲束從壓縮空氣腔16出來時(shí)溫度已經(jīng)降低到易揮發(fā)溶劑的沸點(diǎn)以下，這樣即使絲束由壓縮空氣腔16出來進(jìn)入空氣，也不會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象，優(yōu)選地，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間的距離為10 IOOmm ;壓縮空氣腔16的下方設(shè)置有冷卻槽110，冷卻槽110內(nèi)裝有冷卻液111，并連接有一個(gè)循環(huán)制冷器112，通過循環(huán)制冷器112控制冷卻液111的溫度在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)；冷卻液111可選擇水、酒精、丙酮等，優(yōu)選為酒精，當(dāng)冷卻液111選擇酒精時(shí)，冷卻液111溫度優(yōu)選-10 _5°C ;冷卻槽110設(shè)有開口，紡制好的絲束可根據(jù)生產(chǎn)的需要隨時(shí)取出，不會(huì)影響生產(chǎn)的連續(xù)性。如圖2所示的加壓紡絲噴絲組件，包括組件外套27和自上而下置于組件外套中的熔體過濾網(wǎng)21、多孔板22、噴絲板23、噴絲管25，還包括壓縮空氣腔26和冷卻槽211 ;噴絲管25的噴絲口 28置于壓縮空氣腔26內(nèi)，噴絲口 28與壓縮空氣腔下端開口 29之間保持一定的距離；噴絲板23外側(cè)設(shè)置有耐高溫隔熱材料24 ;冷卻槽211內(nèi)裝有冷卻液210，并連接有循環(huán)制冷器212，冷卻槽211上設(shè)有開口。圖3所示的加壓紡絲噴絲組件與圖2所示的加壓紡絲噴絲組件的不同點(diǎn)僅在于壓縮空氣腔26設(shè)置在組件外套27的外部。壓縮空氣腔26設(shè)置在組件外套27外部能達(dá)到和圖2設(shè)置同樣的防止氣泡產(chǎn)生的效果。采用本發(fā)明所述加壓紡絲噴絲組件進(jìn)行紡絲，噴絲管15的長(zhǎng)度設(shè)置為15mm，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間的距離設(shè)置為30mm，耐高溫隔熱材料14為聚四氟乙烯，具體步驟如下:(i)將紡絲原料聚偏氟乙烯、增塑劑和低沸點(diǎn)溶劑，按照原料所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，增塑溶劑和低沸點(diǎn)溶劑所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的比例進(jìn)行初步混合，混合后的物料經(jīng)料斗進(jìn)入已升溫至150°C左右的紡絲螺桿進(jìn)行混合、熔融；(ii)熔融后的熔體由計(jì)量泵按照工藝要求計(jì)量注入紡絲噴絲組件，此時(shí)計(jì)量泵、噴絲組件的溫度也應(yīng)當(dāng)保持在150°C左右，熔體依次流經(jīng)熔體過濾網(wǎng)11、多孔板12、噴絲板13進(jìn)入噴絲管15，經(jīng)初步冷卻在噴絲口 18出絲；(iii)待噴絲口 18能夠連續(xù)、均勻的出絲后，啟動(dòng)壓縮空氣腔16上的加壓裝置，壓縮空氣腔16中的壓力在0.5Mpa，利用壓縮空氣腔16中的空氣壓力對(duì)絲束進(jìn)行加壓、防止發(fā)泡，同時(shí)絲束得到進(jìn)一步冷卻；(iv)絲束經(jīng)壓縮空氣腔16的加壓冷卻過程后進(jìn)入冷卻槽110中的酒精，此時(shí)啟動(dòng)循環(huán)制冷器112，在循環(huán)制冷器112的作用下，位于冷卻槽110底部的酒精經(jīng)下管道泵入循環(huán)制冷器112，酒精在循環(huán)制冷器112中溫度降低后，經(jīng)上管道由冷卻槽110的側(cè)壁進(jìn)入冷卻槽110，通過控制循環(huán)制冷器112進(jìn)一步控制酒精的溫度在-10°C左右，絲束在冷卻液中形成絲束，然后卷繞成型；(V)根據(jù)生產(chǎn)需要，隨時(shí)將紡好的絲束從冷卻槽110的開口取出。所得絲束中氣泡為O個(gè)/100m。采用本發(fā)明所述加壓紡絲噴絲組件進(jìn)行紡絲，噴絲管15的長(zhǎng)度設(shè)置為30mm，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間的距離設(shè)置為100mm，耐高溫隔熱材料14為粉漆棒，具體步驟如下:(i)將紡絲原料聚偏氟乙烯、增塑劑和低沸點(diǎn)溶劑，按照原料所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，增塑溶劑和低沸點(diǎn)溶劑所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的比例進(jìn)行初步混合，混合后的物料經(jīng)料斗進(jìn)入已升溫至150°C左右的紡絲螺桿進(jìn)行混合、熔融；(ii)熔融后的熔體由計(jì)量泵按照工藝要求計(jì)量注入紡絲噴絲組件，此時(shí)計(jì)量泵、噴絲組件的溫度也應(yīng)當(dāng)保持在150°C左右，熔體依次流經(jīng)熔體過濾網(wǎng)11、多孔板12、噴絲板13進(jìn)入噴絲管15，經(jīng)初步冷卻在噴絲口18出絲；(iii)待噴絲口 18能夠連續(xù)、均勻的出絲后，啟動(dòng)壓縮空氣腔16上的加壓裝置，壓縮空氣腔16中的壓力在0.3Mpa，利用壓縮空氣腔16中的空氣壓力對(duì)絲束進(jìn)行加壓、防止發(fā)泡，同時(shí)絲束得到進(jìn)一步冷卻；(iv)絲束經(jīng)壓縮空氣腔16的加壓冷卻過程后進(jìn)入冷卻槽110中的酒精，此時(shí)啟動(dòng)循環(huán)制冷器112，在循環(huán)制冷器112的作用下，位于冷卻槽110底部的酒精經(jīng)下管道泵入循環(huán)制冷器112，酒精在循環(huán)制冷器112中溫度降低后，經(jīng)上管道由冷卻槽110的側(cè)壁進(jìn)入冷卻槽110，通過控制循環(huán)制冷器112進(jìn)一步控制酒精的溫度在-10°C左右，絲束在冷卻液中形成絲束，然后卷繞成型；(V)根據(jù)生產(chǎn)需要，隨時(shí)將紡好的絲束從冷卻槽110的開口取出。所得絲束中氣泡為O個(gè)/100m。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種加壓紡絲噴絲組件，包括組件外套和置于組件外套中的噴絲板和噴絲管，所述噴絲管一端與噴絲板連接，另一端為出絲用的噴絲口，其特征在于:還包括壓縮空氣腔和置于壓縮空氣腔下方的冷卻槽；所述噴絲口置于所述壓縮空氣腔內(nèi)；所述壓縮空氣腔和冷卻槽均設(shè)有開口。
2.如權(quán)利要求1所述的加壓紡絲噴絲組件，其特征在于:所述噴絲板外側(cè)設(shè)置有耐高溫隔熱材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加壓紡絲噴絲組件，其特征在于:所述冷卻槽內(nèi)裝有冷卻液。
4.如權(quán)利要求3所述的加壓紡絲噴絲組件，其特征在于:所述冷卻槽連接有循環(huán)制冷器。
5.如權(quán)利要求1或2所述的加壓紡絲噴絲組件，其特征在于:所述紡絲噴絲組件還包括熔體過濾網(wǎng)和多孔板；所述多孔板一側(cè)與熔體過濾連接，另一側(cè)與噴絲板連接。
6.—種如權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的加壓紡絲噴絲組件的實(shí)施方法，所述方法包括以下步驟: (i)熔融:原料在紡絲螺桿中熔融，形成熔體； (ii)噴絲:熔體進(jìn)入噴絲板,流經(jīng)噴絲管,在噴絲口出絲； (iii)加壓冷卻:壓縮空氣腔中的壓縮空氣對(duì)噴絲口噴出的絲束施加壓力，防止氣泡產(chǎn)生，同時(shí)冷卻絲束； (iv)冷卻成型:絲束在冷卻液中降溫，成型； (V)取絲:從冷卻槽的開口處取出絲束。
7.如權(quán)利要求6所述的加壓紡絲噴絲組件的實(shí)施方法，其特征在于:所述步驟(ii)中，熔體流經(jīng)熔體過濾網(wǎng)和多孔板后進(jìn)入噴絲板。
8.如權(quán)利要求6或7所述的加壓紡絲噴絲組件的實(shí)施方法，其特征在于:所述步驟(iii)中，待噴絲口連續(xù)、均勻出絲后，壓縮空氣再對(duì)絲束施加壓力。
9.如權(quán)利要求6或7所述的加壓紡絲噴絲組件的實(shí)施方法，其特征在于:所述步驟(iii)中壓縮空氣腔中的空氣壓力為0.3 0.5Mpa。
10.如權(quán)利要求6或7所述的加壓紡絲噴絲組件的實(shí)施方法，其特征在于:所述步驟(iv)中冷卻液為酒精。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加壓紡絲噴絲組件及其實(shí)施方法。所述加壓紡絲噴絲組件包括組件外套和置于組件外套中的噴絲板和噴絲管，還包括壓縮空氣腔和置于壓縮空氣腔下方的冷卻槽；所述噴絲管一端與噴絲板連接，另一端為出絲用的噴絲口；所述噴絲口置于所述壓縮空氣腔內(nèi)；所述壓縮空氣腔和冷卻槽均設(shè)有開口；進(jìn)一步的，所述噴絲板外側(cè)附有耐高溫隔熱材料；所述紡絲噴絲組件還包括熔體過濾網(wǎng)和一側(cè)與熔體過濾網(wǎng)連接，另一側(cè)與噴絲板連接的多孔板。所述噴絲組件的實(shí)施方法包括熔融，噴絲，加壓冷區(qū)、冷卻成型和取出絲束步驟。利用該噴絲組件加工含有低沸點(diǎn)溶劑的熔體，能更加有效的防止絲束中產(chǎn)生氣泡，制得高品質(zhì)的絲束。
文檔編號(hào)D01D1/10GK103160939SQ20111040641
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者張 杰, 金惠弟, 何唯平 申請(qǐng)人:上海啟鵬工程材料科技有限公司, 深圳海川新材料科技有限公司, 深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司, 河源海川科技有限公司