紡絲工位及基于該紡絲工位的聚氨酯纖維生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種紡絲工位及基于該紡絲工位的聚氨酯纖維生產(chǎn)方法。該紡絲工位包括：輸送管路；過(guò)濾穩(wěn)壓裝置；紡絲組件，包括計(jì)量裝置和紡絲部件；計(jì)量裝置的進(jìn)口與過(guò)濾穩(wěn)壓裝置相連接，其多個(gè)出口與紡絲部件直接連接；紡絲部件是一個(gè)含有空腔的箱體，在箱體內(nèi)有不同數(shù)量的孔，在每個(gè)孔內(nèi)安裝有過(guò)濾器及噴絲頭，所述多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接到紡絲部件的孔上且其中心對(duì)應(yīng)，箱體的空腔內(nèi)通有保溫液體；同步電機(jī)；紡絲箱，是一個(gè)高溫的空腔，沿垂直方向豎立而形成甬道；紡絲部件壓在紡絲箱頂端與其密封連接；經(jīng)紡絲箱對(duì)進(jìn)入甬道的聚合物溶液進(jìn)行高溫處理以形成聚氨酯纖維。本發(fā)明能夠提高聚氨酯纖維的生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，并使安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單、快捷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】紡絲工位及基于該紡絲工位的聚氨酯纖維生產(chǎn)方法
[0001]本發(fā)明為申請(qǐng)日為2011年9月19日，申請(qǐng)?zhí)枮?01110277882.2，發(fā)明名稱(chēng)為“紡絲組件和紡絲部件”的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利的分案。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種將聚氨酯化學(xué)溶液通過(guò)計(jì)量、分配并形成多束溶液流以實(shí)現(xiàn)聚氨酯干法溶液紡絲中原料供給的設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在聚氨酯纖維干法生產(chǎn)工藝中，化學(xué)原料經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)形成聚合物溶液，聚合物溶液經(jīng)過(guò)管道輸送至每個(gè)紡絲工位的計(jì)量裝置，計(jì)量裝置通過(guò)計(jì)量、分配形成多束溶液流。
[0004]圖6-8示出現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有設(shè)備中，聚合物溶液經(jīng)管道輸送至計(jì)量裝置，計(jì)量裝置一般有一個(gè)進(jìn)口及多個(gè)出口，在計(jì)量裝置內(nèi)聚合物溶液被分配成多束較小的溶液流，多束較小的溶液流通過(guò)金屬軟管連接至紡絲部件，紡絲部件是由包括過(guò)濾部分、保溫部分及噴絲頭等的一套部件組成的裝置，溶液流在紡絲部件內(nèi)被過(guò)濾、保溫后經(jīng)噴絲頭噴出，噴出后進(jìn)入紡絲箱，紡絲箱是一個(gè)高溫的空腔，噴出的溶液在紡絲箱經(jīng)工藝處理形成絲束，將絲束收卷就形成了聚氨酯纖維。
[0005]隨著紡織工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，人們要求聚氨酯纖維更細(xì)、物理特性更均勻一致，因此就要求在一個(gè)紡絲工位的多束源液流更細(xì)、更一致。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中溶液流通道是利用金屬軟管連接于計(jì)量裝置和紡絲部件之間，由于金屬軟管的長(zhǎng)度不同、彎曲程度不同，將造成通過(guò)計(jì)量后的溶液流在噴絲頭前的壓力和溫度不同，因此經(jīng)過(guò)噴絲頭噴出的溶液的流變性就會(huì)不同，特別是對(duì)于更細(xì)的溶液流差別更大，這樣就造成從同一個(gè)紡絲箱出來(lái)的絲束物理性能不一致。
[0006]另一方面，隨著生產(chǎn)效率提高的要求，就需要有盡可能多的溶液流從計(jì)量裝置流出，但是，由于每根金屬軟管固定在計(jì)量裝置出口上需要占用一定的空間，就使得在一定的空間范圍內(nèi)增加金屬軟管成為不可能，從而束縛了生產(chǎn)效率的提高。
[0007]而且，由于噴絲頭是需要定期清理的，而在現(xiàn)有設(shè)備中噴絲頭從紡絲部件的上方通過(guò)紡絲部件的孔的入口安裝孔中，因此，在清洗噴絲頭時(shí)就需要將每根金屬軟管拆除，這樣空氣就會(huì)進(jìn)入金屬軟管及計(jì)量裝置，空氣進(jìn)入后會(huì)導(dǎo)致聚氨酯溶液中出現(xiàn)凝固現(xiàn)象，凝固的固體可能會(huì)沉積在金屬軟管壁上，一段時(shí)間后就會(huì)造成金屬軟管壁淤積固體。這樣，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中大約兩個(gè)月左右清洗一次金屬軟管。清洗大量彎曲程度、長(zhǎng)度不同的金屬軟管需要很大的工作量，同樣影響生產(chǎn)效率。另外，凝固顆粒的一部分還會(huì)成為聚氨酯溶液中的雜質(zhì)，加劇堵塞嗔絲頭。
[0008]另外，在清洗噴絲頭時(shí)就需要將每根金屬軟管拆除，這需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且，為了排除因更換噴絲頭而進(jìn)入計(jì)量裝置的氣體，還要浪費(fèi)很多的聚合物溶液。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]為克服現(xiàn)有聚氨酯纖維干法紡絲生產(chǎn)工藝中的不足，本發(fā)明目的之一在于提供使聚合物溶液在同一紡絲箱內(nèi)經(jīng)噴絲頭噴出時(shí)各溶液流狀態(tài)盡可能一致的紡絲組件和紡絲部件、紡絲工位及基于該紡絲工位的聚氨酯纖維生產(chǎn)方法，從而提高聚氨酯纖維的生產(chǎn)質(zhì)量。
[0010]本發(fā)明另一目的在于提供使聚氨酯纖維的生產(chǎn)效率提高的紡絲組件和紡絲部件。
[0011]本發(fā)明另一目的在于提供使噴絲頭的安裝位置改進(jìn)的紡絲組件和紡絲部件。
[0012]本發(fā)明又一目的在于提供使維護(hù)操作更加簡(jiǎn)單的紡絲組件和紡絲部件。
[0013]本發(fā)明提供一種紡絲組件，其用于生產(chǎn)聚氨酯纖維，包括計(jì)量裝置和紡絲部件，所述計(jì)量裝置有一個(gè)進(jìn)口及多個(gè)出口，所述進(jìn)口與過(guò)濾穩(wěn)壓裝置相連接，所述多個(gè)出口與所述紡絲部件直接連接，所述紡絲部件是一個(gè)含有空腔的箱體，在箱體內(nèi)有不同數(shù)量的孔，孔的數(shù)量與每個(gè)紡絲工位的聚氨酯纖維根數(shù)對(duì)應(yīng)，在每個(gè)孔內(nèi)安裝有過(guò)濾器及噴絲頭，其中，所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接到紡絲部件的孔上，并且所述計(jì)量裝置的出口中心與紡絲部件上孔的中心為同一中心。
[0014]本發(fā)明還提供一種紡絲部件，其用于生產(chǎn)聚氨酯纖維，其與計(jì)量裝置直接連接，所述計(jì)量裝置有一個(gè)進(jìn)口及多個(gè)出口，所述進(jìn)口與過(guò)濾穩(wěn)壓裝置相連接，所述紡絲部件是一個(gè)含有空腔的箱體，在箱體內(nèi)有不同數(shù)量的孔，孔的數(shù)量與每個(gè)紡絲工位的聚氨酯纖維根數(shù)對(duì)應(yīng)，在每個(gè)孔內(nèi)安裝有過(guò)濾器及噴絲頭，其中，所述紡絲部件的孔與所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接，并且紡絲部件上孔的中心與所述計(jì)量裝置的出口的中心為同一中心。
[0015]本發(fā)明還提供一種紡絲工位，用于生產(chǎn)聚氨酯纖維，包括:
[0016]輸送管路，用于傳輸聚氨酯纖維生產(chǎn)用聚合物溶液；
[0017]過(guò)濾穩(wěn)壓裝置，與輸送管路連通；
[0018]紡絲組件，包括計(jì)量裝置和紡絲部件；
[0019]所述計(jì)量裝置用于將所述過(guò)濾穩(wěn)壓裝置輸出的聚合物溶液進(jìn)行計(jì)量分配，所述計(jì)量裝置有一個(gè)進(jìn)口及多個(gè)出口，所述進(jìn)口與過(guò)濾穩(wěn)壓裝置相連接，所述多個(gè)出口與紡絲部件直接連接；
[0020]所述紡絲部件是一個(gè)含有空腔的箱體；在所述箱體內(nèi)有不同數(shù)量的孔，孔的數(shù)量與紡絲工位的聚氨酯纖維根數(shù)對(duì)應(yīng)，在每個(gè)孔內(nèi)安裝有過(guò)濾器及噴絲頭，所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接到紡絲部件的孔上，并且所述計(jì)量裝置的出口中心與紡絲部件上孔的中心為同一中心；所述箱體的空腔內(nèi)通有一定溫度的液體，用于在紡絲部件內(nèi)對(duì)所述計(jì)量裝置計(jì)量出來(lái)的聚合物溶液進(jìn)行保溫處理，保溫處理后聚合物溶液經(jīng)所述過(guò)濾器進(jìn)入所述噴絲頭；
[0021]同步電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)計(jì)量裝置；
[0022]紡絲箱，是一個(gè)高溫的空腔，沿垂直方向豎立而形成具有一定高度的甬道；所述紡絲部件壓在所述紡絲箱頂端與其密封連接，所述紡絲部件沿豎直方向處于工作位置；所述紡絲箱用于對(duì)從所述噴絲頭出來(lái)而進(jìn)入所述甬道的聚合物溶液進(jìn)行高溫處理以形成固體的絲束，所述絲束為聚氨酯纖維。
[0023]優(yōu)選的，所述高溫的空腔為溫度200°C以上的空腔；和/或，所述甬道的高度為7-15 米。[0024]優(yōu)選的，所述過(guò)濾穩(wěn)壓裝置由不規(guī)則的金屬網(wǎng)片構(gòu)成；和/或，所述過(guò)濾器是具有一定目數(shù)的網(wǎng)。
[0025]優(yōu)選的，所述噴絲頭具有一個(gè)具有變徑要求的孔。
[0026]優(yōu)選的，所述紡絲箱頂部在同一平面上布置多個(gè)紡絲部件；和/或，每個(gè)紡絲部件對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)計(jì)量裝置；和/或，每個(gè)計(jì)量裝置對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)同步電機(jī)。
[0027]優(yōu)選的，所述紡絲部件配置有旋轉(zhuǎn)裝置，用于使所述紡絲部件旋轉(zhuǎn)而改變其安裝噴絲頭的那一側(cè)朝向，使旋轉(zhuǎn)后所述安裝噴絲頭的那一側(cè)處于朝上以便于拆卸和安裝噴絲頭和過(guò)濾器的狀態(tài)；或者，所述紡絲組件配置有旋轉(zhuǎn)裝置，用于使所述紡絲組件旋轉(zhuǎn)而改變其安裝噴絲頭的那一側(cè)朝向，使旋轉(zhuǎn)后所述安裝噴絲頭的那一側(cè)處于朝上以便于拆卸和安裝噴絲頭和過(guò)濾器的狀態(tài)。
[0028]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)裝置能夠使所述紡絲部件或所述紡絲組件旋轉(zhuǎn)180°而使其安裝噴絲頭的那一側(cè)水平朝上。
[0029]優(yōu)選的，在所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口與所述紡絲部件的孔的入口的連接之間利用密封圈進(jìn)行密封，以防止不同孔內(nèi)的聚合物溶液互相流通。
[0030]優(yōu)選的，在所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口或所述紡絲部件的孔的入口位置處設(shè)置用于放置所述密封圈的密封槽以便于放置密封圈。
[0031]本發(fā)明還提供了一種基于上述任一所述的紡絲工位的聚氨酯纖維生產(chǎn)方法，包括:
[0032]經(jīng)所述輸送管路將聚氨酯纖維生產(chǎn)用聚合物溶液傳輸至過(guò)濾穩(wěn)壓裝置；
[0033]聚合物溶液經(jīng)所述過(guò)濾穩(wěn)壓裝置進(jìn)入所述計(jì)量裝置；
[0034]所述計(jì)量裝置通過(guò)所述同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將聚合物溶液計(jì)量分配形成多個(gè)出口，多個(gè)出口直接連到所述紡絲部件的多個(gè)孔上并且出口的中心與孔的中心對(duì)應(yīng)，聚合物溶液在所述紡絲部件內(nèi)被保溫處理后進(jìn)入過(guò)濾器，經(jīng)所述過(guò)濾器過(guò)濾進(jìn)入到所述噴絲頭，從所述噴絲頭出來(lái)的聚合物溶液進(jìn)入豎立的所述甬道內(nèi)進(jìn)行高溫處理后形成固體的絲束，所述絲束為聚氨酯纖維。
[0035]為使每個(gè)紡絲部件上孔內(nèi)的溶液不互相流通，必須對(duì)計(jì)量裝置的每個(gè)出口與紡絲部件的相應(yīng)孔的連接進(jìn)行密封，為此，可以在每個(gè)孔口設(shè)置一密封圈。
[0036]聚氨酯溶液是高粘度的溶液，溫度稍有差別其粘度就會(huì)差別很大，因而在噴絲頭前形成的聚氨酯溶液的溫度是影響所生產(chǎn)的聚氨酯纖維物理性能的重要因素。另外，在噴絲頭前形成的聚氨酯溶液的壓力也是影響所生產(chǎn)的聚氨酯纖維物理性能的重要因素。在現(xiàn)有設(shè)備中，計(jì)量裝置的多個(gè)出口通過(guò)金屬軟管與紡絲部件上的孔對(duì)應(yīng)連接，這些金屬軟管通常需要一定的長(zhǎng)度才能保證計(jì)量裝置的出口能分配到紡絲部件對(duì)應(yīng)的孔上，這就會(huì)使金屬軟管的長(zhǎng)度不能保證一致，并且每根金屬軟管的彎曲形狀也不能完全一樣，這些原因就會(huì)使聚合物溶液在進(jìn)入紡絲部件前的壓力損失不一致，由此使噴絲頭前溶液的壓力和溫度不同，因而從同一紡絲工位的噴絲頭出來(lái)的聚氨酯纖維物理性能不一致。
[0037]而本發(fā)明將上述計(jì)量裝置的多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接到紡絲部件的孔上，并且計(jì)量裝置的出口中心與紡絲部件上孔的中心為同一中心。由于本發(fā)明中計(jì)量裝置的出口直接對(duì)應(yīng)紡絲部件上的孔，因此同一紡絲工位中每根聚氨酯纖維從計(jì)量到形成纖維所設(shè)置的條件完全一樣，這樣就能充分保證每根聚氨酯纖維的物理特性一致。另外，計(jì)量裝置的出口中心與紡絲部件上孔的中心為同一中心消除了連接通道的拐彎，這樣就使聚合物溶液的壓力損失小，避免雜質(zhì)在拐彎處的堆集，也有助于提高聚氨酯纖維的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時(shí)也使加工簡(jiǎn)單。
[0038]另外，為了提高生產(chǎn)效率，就需要有盡可能多的溶液流從計(jì)量裝置流出，而在現(xiàn)有技術(shù)中，由于每根金屬軟管固定在計(jì)量裝置出口上需要占用一定的空間，就使得在一定的空間范圍內(nèi)增加金屬軟管成為不可能，從而束縛了生產(chǎn)效率的提高。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明中，由于計(jì)量裝置的多個(gè)出口與紡絲部件的孔直接連接，因而在設(shè)計(jì)上可以盡可能地增加出口的數(shù)量，使聚氨酯溶液流從計(jì)量裝置流出的量增加，從而提聞生廣效率。
[0040]另一方面，由于噴絲頭是一個(gè)有變徑要求的小孔,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后小孔內(nèi)會(huì)集聚一定量的雜質(zhì)，這也會(huì)影響從噴絲頭出來(lái)的聚合物溶液的流量，甚至出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象?’為了使聚氨酯纖維生產(chǎn)能夠進(jìn)行下去，通常噴絲頭需要定期清洗。在現(xiàn)有設(shè)備中，噴絲頭的安裝是從紡絲部件的靠近計(jì)量裝置的那一側(cè)進(jìn)行的，在清洗噴絲頭時(shí)就需要將每根金屬軟管拆除，這需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)為了排除因更換噴絲頭而進(jìn)入計(jì)量裝置的氣體，還要浪費(fèi)很多的聚合物溶液。
[0041]而且，由于現(xiàn)有設(shè)備中噴絲頭從紡絲部件的上方安裝于紡絲部件的孔中，因此，在清洗噴絲頭時(shí)就需要將每根金屬軟管拆除，這樣空氣就會(huì)進(jìn)入金屬軟管及計(jì)量裝置，導(dǎo)致聚氨酯溶液中出現(xiàn)凝固現(xiàn)象，如前所述，這一現(xiàn)象會(huì)造成金屬軟管壁淤積固體，并且，部分凝固的顆粒還會(huì)成為聚氨酯溶液中雜質(zhì)，加劇堵塞噴絲頭。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中需要大約兩個(gè)月左右清洗一次金屬軟管。清洗大量彎曲程度、長(zhǎng)度不同的金屬軟管需要很大的工作量，同樣影響生產(chǎn)效率。
[0042]本發(fā)明將噴絲頭從紡絲部件的孔的出口側(cè)安裝在孔的靠近紡絲箱的那一側(cè)的位置，這樣在清洗噴絲頭時(shí)安裝拆卸方便，同時(shí)，由于更換噴絲頭時(shí)沒(méi)有氣體進(jìn)入計(jì)量裝置，就不需要為了排除進(jìn)入計(jì)量裝置的氣體而浪費(fèi)很多的聚合物溶液。
[0043]由前述可知，在本發(fā)明中，計(jì)量裝置的多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接到紡絲部件的孔上，并且計(jì)量裝置的出口中心與紡絲部件上孔的中心為同一中心，取消了金屬軟管，同時(shí)由于將噴絲頭從孔的出口側(cè)安裝在孔的靠近紡絲箱的那一側(cè)的位置，從而在清洗噴絲頭時(shí)避免了空氣進(jìn)入設(shè)備，因此，本發(fā)明的設(shè)備節(jié)省了用于清洗金屬軟管的大量工作時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，并且消除了因空氣進(jìn)入造成的溶液凝固和雜質(zhì)增多的缺陷。
[0044]另外，在本發(fā)明中，使計(jì)量裝置的多個(gè)出口直接連接紡絲部件的孔，取消了金屬軟管，而且，還將噴絲頭從孔的出口側(cè)安裝在紡絲部件的靠近紡絲箱的那一側(cè)，這些特點(diǎn)都使設(shè)備的維護(hù)操作變得更加簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1為示出本發(fā)明紡絲組件的示意性正視圖。
[0046]圖2為示出本發(fā)明紡絲組件的俯視圖。
[0047]圖3為示出本發(fā)明紡絲組件的側(cè)視圖。
[0048]圖4為本發(fā)明紡絲部件的立體圖。
[0049] 圖5為圖1的局部放大圖，示出本發(fā)明的噴絲頭的安裝。[0050]圖6為示出現(xiàn)有設(shè)備的示意性正視圖。
[0051]圖7為示出現(xiàn)有設(shè)備的俯視圖。
[0052]圖8為現(xiàn)有紡絲部件的局部放大圖，示出現(xiàn)有技術(shù)的噴絲頭的安裝。
[0053]附圖標(biāo)記清單
[0054]A紡絲組件
[0055]I紡絲部件
[0056]2計(jì)量裝置
[0057]3金屬軟管
[0058]4聚合物溶液
[0059]5輸送管道
[0060]6過(guò)濾穩(wěn)壓裝置
[0061]7同步電機(jī)
[0062]8計(jì)量裝置入口
[0063]9計(jì)量裝置出口
[0064]10密封圈
[0065]11過(guò)濾器
[0066]12噴絲頭
[0067]13紡絲箱
[0068]14聚氨酯纖維
[0069]15孔
【具體實(shí)施方式】
[0070]在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的【具體實(shí)施方式】，用于說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容采用顯而易見(jiàn)的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見(jiàn)的替換和修改的技術(shù)方案。本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)方案的范圍由本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)限定。
[0071]本說(shuō)明書(shū)的附圖為示意圖，輔助說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思，概略性和示意性地表示設(shè)備結(jié)構(gòu)以及部件的形狀和相互關(guān)系。不同附圖中的相同附圖標(biāo)記表示類(lèi)似的部件。
[0072] 如圖1-3和5所示，按照本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)紡絲工位，包括從輸送管道5出來(lái)的聚合物溶液4，經(jīng)過(guò)濾穩(wěn)壓裝置6進(jìn)入到計(jì)量裝置2，計(jì)量裝置2通過(guò)同步電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，將聚合物溶液4計(jì)量分配形成多個(gè)出口 9，多個(gè)出口 9直接連到紡絲部件I的多個(gè)孔上，并使其中心對(duì)應(yīng)，其中密封圈10可以防止聚合物溶液4在計(jì)量裝置2和紡絲部件I的夾縫中流動(dòng)，聚合物溶液4在紡絲部件內(nèi)被保溫處理后進(jìn)入到過(guò)濾器11，經(jīng)過(guò)濾器11過(guò)濾進(jìn)入到噴絲頭12，從噴絲頭12出來(lái)的聚合物溶液4進(jìn)入到豎立的紡絲箱13的甬道內(nèi)，經(jīng)高溫處理形成固體的絲束，這種絲束就是聚氨酯纖維14。
[0073]下面更具體地描述本發(fā)明的紡絲組件和紡絲部件及其相關(guān)部件。
[0074]如圖1-3所示的一個(gè)紡絲工位中，一個(gè)紡絲組件A包括計(jì)量裝置2和紡絲部件I。紡絲組件A壓在紡絲箱13的頂端，并且紡絲部件I與紡絲箱13密封地連接，該密封方式只需要在紡絲組件A擱置于紡絲箱13上時(shí)能夠在紡絲組件A與紡絲箱13連接處之間實(shí)現(xiàn)密封即可，例如，在紡絲組件A與紡絲箱13連接處之間設(shè)置密封圈。紡絲箱13是一個(gè)高溫的空腔，通常溫度在200°C以上，沿垂直方向豎立而形成紡絲甬道，紡絲箱13 —般高度為7-15米，例如可特別設(shè)計(jì)為10米。
[0075]聚合物溶液4經(jīng)過(guò)濾穩(wěn)壓裝置6進(jìn)入到計(jì)量裝置2，該過(guò)濾穩(wěn)壓裝置6例如由不規(guī)則的金屬網(wǎng)片構(gòu)成，能夠過(guò)濾聚合物溶液中較大的雜質(zhì)，并穩(wěn)定進(jìn)入計(jì)量裝置2前的溶液壓力，以保證不同的紡絲工位的計(jì)量前條件相同。
[0076]該計(jì)量裝置2由變頻控制的同步電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，與紡絲部件I直接連接。計(jì)量裝置2有一個(gè)進(jìn)口 8及多個(gè)出口 9，進(jìn)口 8與過(guò)濾穩(wěn)壓裝置6相連接，多個(gè)出口 9與紡絲部件I的相應(yīng)孔15直接連接，并且計(jì)量裝置2的各出口 9的中心與紡絲部件I上相應(yīng)孔15的中心為同一中心。在制造計(jì)量裝置2時(shí)，多個(gè)出口 9的布置相應(yīng)于紡絲部件I的孔15的位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。各出口 9與相應(yīng)孔15的入口之間的連接密封，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠采用現(xiàn)有的任何手段實(shí)現(xiàn)該密封，例如，如圖1和5所示采用密封圈10，防止聚合物溶液4在計(jì)量裝置2和紡絲部件I的夾縫中流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)聚合物溶液4從計(jì)量裝置2到紡絲部件I的穩(wěn)定輸送。密封圈10可以位于設(shè)置于紡絲部件I或計(jì)量裝置2的密封槽中。密封圈10的尺寸和材料以及密封槽的設(shè)置根據(jù)實(shí)際的需要例如孔15和出口 9的位置和尺寸設(shè)計(jì)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此可以很容易地實(shí)現(xiàn)。
[0077]計(jì)量裝置2的各出口 9的中心與紡絲部件I上相應(yīng)孔15的中心為同一中心保證了計(jì)量裝置2的出口與紡絲部件I的孔15的直接對(duì)接，消除了連接通道的拐彎，這樣就使聚合物溶液的壓力損失小，避免雜質(zhì)在拐彎處的堆集，同時(shí)也使加工簡(jiǎn)單?，F(xiàn)有技術(shù)中計(jì)量裝置的多個(gè)出口一般為呈圓形排布，而本發(fā)明使計(jì)量裝置的出口的排布與紡絲部件的孔的排布對(duì)應(yīng)，并且使各出口的中心與孔的中心為同一中心，從而不必要設(shè)計(jì)用于連接各出口與相應(yīng)孔的附加通道。
[0078]參見(jiàn)圖1、4和5，紡絲部件I是一個(gè)含有空腔的箱體，空腔內(nèi)通有一定溫度的液體，以保證箱體的溫度恒定，并且在紡絲部件箱體內(nèi)有不同數(shù)量的孔15，孔15的數(shù)量與每個(gè)紡絲工位的聚氨酯纖維根數(shù)對(duì)應(yīng)。在每個(gè)孔15內(nèi)安裝有過(guò)濾器11及噴絲頭12，過(guò)濾器11是一定目數(shù)的網(wǎng)，噴絲頭12具有一個(gè)有變徑要求的小孔，可以根據(jù)聚氨酯纖維的粗細(xì)而設(shè)置不同規(guī)格的噴絲頭。在圖1和4中，紡絲部件I沿豎直方向處于工作位置，從圖1和5可以看到噴絲頭安裝到位后的狀態(tài)，噴絲頭12從孔15的出口側(cè)安裝在孔15的靠近紡絲箱13的那一側(cè)的位置中，位于紡絲部件I的下部。
[0079]紡絲部件I的外形尺寸及其孔的數(shù)量由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要來(lái)靈活確定。紡絲部件I的俯視外形例如可以為長(zhǎng)方形、平行四邊形、梯形、圓形、橢圓形、長(zhǎng)圓形等。孔15的數(shù)量即是在一個(gè)紡絲工位中的聚氨酯纖維的根數(shù)，例如可以為6、12、24、32、64、128等。在圖1-4中，示例性示出紡絲部件I為長(zhǎng)方體形，長(zhǎng)度比厚度大得多，并且示例性地示出每排6個(gè)共12個(gè)孔15。在本發(fā)明中，紡絲部件I的孔15的數(shù)量的多少在一個(gè)紡絲工位內(nèi)可盡可能地增加，從而增加產(chǎn)能，而不再如現(xiàn)有技術(shù)那樣受限于計(jì)量裝置的出口數(shù)量，為滿足紡絲組件對(duì)絲的量的要求可以通過(guò)增加計(jì)量裝置2的數(shù)量或增加電機(jī)來(lái)完成。
[0080]根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)工位中，紡絲部件1、計(jì)量裝置2、同步電機(jī)7的搭配數(shù)量可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況來(lái)靈活確定。紡絲部件I可以為一個(gè)或者由多個(gè)組合為一個(gè)整體。一個(gè)紡絲部件可以設(shè)計(jì)為對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)計(jì)量裝置，一個(gè)計(jì)量裝置可以帶一個(gè)或多個(gè)同步電機(jī)。一個(gè)紡絲部件所對(duì)應(yīng)的計(jì)量裝置的數(shù)量主要根據(jù)紡絲部件的孔的數(shù)量確定，而同步電機(jī)的數(shù)量可由紡絲部件的孔的數(shù)量以及所選擇的同步電機(jī)的規(guī)格等來(lái)確定。
[0081]圖1-4示出為一個(gè)紡絲部件1，其具有12個(gè)孔15，對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)量裝置與兩個(gè)同步電機(jī)，外形尺寸大約為600X200X IOOmm(長(zhǎng)度X寬度X高度)，但這僅是示例性的。例如，還可以在一個(gè)紡絲工位中僅設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)方體的紡絲部件1，其具有兩排共64個(gè)孔15，對(duì)應(yīng)兩個(gè)計(jì)量裝置2，每個(gè)計(jì)量裝置帶兩個(gè)同步電機(jī)7。在該具有64個(gè)孔的例子中，在紡絲部件I與帶同步電機(jī)7的計(jì)量裝置2裝配后得到的紡絲組件A的重量大約為500公斤。紡絲組件A的重量對(duì)設(shè)備的操作、維護(hù)有重要的影響，是本發(fā)明的設(shè)計(jì)不得不考慮的一個(gè)很重要的因素。
[0082]在一個(gè)紡絲工位中可以在紡絲箱13的頂端布置多個(gè)在同一平面上的紡絲部件1，紡絲部件I的外形尺寸、孔的數(shù)量以及所對(duì)應(yīng)的計(jì)量裝置2和同步電機(jī)的數(shù)量可以如上所述根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要來(lái)靈活確定。對(duì)于一個(gè)紡絲工位具有多個(gè)紡絲部件這種情況，不僅受限于上面所述的紡絲組件的重量因素，而且增加了設(shè)備制造和裝配的復(fù)雜性。
[0083]圖6和7示出現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備示例，其中計(jì)量裝置2的多個(gè)出口通過(guò)金屬軟管3連接到紡絲部件I上。為便于說(shuō)明，圖6和7示意性地示出該設(shè)備包括兩個(gè)紡絲部件1，每個(gè)紡絲部件具有兩排共6個(gè)孔15，并且每個(gè)紡絲部件對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)量裝置。但實(shí)際上，在現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)紡絲工位中，由于計(jì)量裝置2與紡絲部件I分離，并不直接連接，而是通過(guò)金屬軟管3連接起來(lái)，這樣，設(shè)備組件的重量等因素就不突出，紡絲部件I相對(duì)獨(dú)立，因而現(xiàn)有技術(shù)是將多于兩個(gè)的紡絲部件I在一個(gè)平面上布置于紡絲箱13的頂端，多個(gè)紡絲部件I帶有大量的孔15。與之相比，在本發(fā)明中，由于使計(jì)量裝置與紡絲部件直接連接形成為紡絲組件，這樣相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)的紡絲部件來(lái)說(shuō)重量要加大，紡絲組件在結(jié)構(gòu)上比現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)的紡絲部件復(fù)雜，因而組件的重量、制造和操作的復(fù)雜性等就成為要優(yōu)先考慮的重要技術(shù)因素，是要獲得本發(fā)明的技術(shù)方案所必須面對(duì)的技術(shù)障礙的一個(gè)重要方面。
[0084]現(xiàn)有技術(shù)利用金屬軟管3來(lái)連接紡絲部件I與計(jì)量裝置2，這一方面是現(xiàn)有技術(shù)出于便于在不同空間和位置上為實(shí)際生產(chǎn)安排不同部件之目的，另一方面，由于從計(jì)量裝置出口出來(lái)的聚合物溶液流是依照計(jì)量裝置出口的排布設(shè)置的，現(xiàn)有計(jì)量裝置的出口是圓形排布的多個(gè)出口，不能與紡絲部件的大量孔對(duì)應(yīng)，因此就需要用金屬軟管連接到紡絲部件，用金屬軟管的排布來(lái)滿足紡絲部件上孔的排布。
[0085]如圖6和7所示，用于連接計(jì)量裝置2和紡絲部件I的這些金屬軟管3的長(zhǎng)度不能保證一致，如圖所示的彎曲形狀也不能完全一樣，這些原因?qū)?dǎo)致聚合物溶液4在噴絲頭12前的壓力損失不一樣，同時(shí)由于受環(huán)境溫度的影響，每根金屬軟管內(nèi)的聚合物溶液的溫度也不相同，致使從噴絲頭12出來(lái)的聚合物溶液4的流變性完全不同，這樣在同一紡絲工位形成的聚氨酯纖維14的物理特性就不能保證一致。
[0086]與之相比，在本發(fā)明的同一紡絲工位中，每處聚合物溶液4從輸送管道5到形成每根聚氨酯纖維14的整個(gè)過(guò)程中，可以很好地保證聚合物溶液4在任何地點(diǎn)的壓力相同、溫度相同，因此從噴絲頭12出來(lái)的聚合物溶液4的流變性就一樣，這樣就會(huì)在同一紡絲工位中形成物理特性一致的聚氨酯纖維14。[0087]此外，由于雜質(zhì)的沉積和堵塞，噴絲頭12是需要定期清洗的，例如3周清洗一次，這是一項(xiàng)需要耗費(fèi)一定工作量的操作。如前所述，在本發(fā)明中噴絲頭12安裝于紡絲部件I的下部。而在現(xiàn)有設(shè)備中，如圖6和8所示，噴絲頭12是從紡絲部件I的上方安裝的，噴絲頭12和過(guò)濾器11從孔15的出口側(cè)安裝于孔15中。在更換噴絲頭12時(shí)本發(fā)明只需要從紡絲部件I的孔15的出口側(cè)取出即可，方便、快捷，能夠避免浪費(fèi)大量聚合物溶液，并且能夠避免空氣進(jìn)入孔15而造成部分聚氨酯溶液凝固。而在現(xiàn)有設(shè)備中需要從紡絲部件I的靠近計(jì)量裝置2的那一側(cè)才能取出噴絲頭12，由此，必須拆除金屬軟管3，斷開(kāi)紡絲部件I與計(jì)量裝置2的連接，這樣就不但使操作麻煩，需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且會(huì)浪費(fèi)很多的聚合物溶液，另外會(huì)使金屬軟管3和計(jì)量裝置2中進(jìn)入空氣而出現(xiàn)聚氨酯溶液凝固現(xiàn)象。
[0088]優(yōu)選地，可以為紡絲組件A或僅為紡絲部件I配置旋轉(zhuǎn)裝置，使紡絲組件A或僅使紡絲部件I旋轉(zhuǎn)而改變其安裝噴絲頭12的那一側(cè)的朝向，例如能夠使紡絲組件A或僅使紡絲部件I從工作位置旋轉(zhuǎn)180°后在安裝噴絲頭12的那一側(cè)朝上的狀態(tài)下拆卸和安裝噴絲頭12及過(guò)濾器11?？梢砸允謩?dòng)或機(jī)械的方式拆卸及安裝噴絲頭12或過(guò)濾器11。
[0089]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明中，發(fā)明人基于對(duì)聚氨酯紡絲生產(chǎn)的深刻理解，認(rèn)識(shí)到能夠克服設(shè)計(jì)聚氨酯紡絲生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)障礙而除去金屬軟管使計(jì)量裝置與紡絲部件直接連接，因此根本性地改變了包括紡絲部件和計(jì)量裝置的用于生產(chǎn)聚氨酯纖維的設(shè)備的結(jié)構(gòu)，從而能夠提高聚氨酯纖維的生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，并使安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單、快捷。
[0090]另外，在本發(fā)明中，將噴絲頭12及過(guò)濾器11從孔15的出口側(cè)設(shè)置孔15的孔15的靠近紡絲箱13的那一側(cè)的位置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，這樣的改變能夠使安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單、快捷，并且在維護(hù)時(shí)避免空氣進(jìn)入孔15而避免部分聚氨酯溶液凝固的現(xiàn)象，因此也極大地有助于提聞生廣效率。
【權(quán)利要求】
1.一種紡絲工位，用于生產(chǎn)聚氨酯纖維，其特征在于，包括: 輸送管路，用于傳輸聚氨酯纖維生產(chǎn)用聚合物溶液； 過(guò)濾穩(wěn)壓裝置，與輸送管路連通； 紡絲組件，包括計(jì)量裝置和紡絲部件； 所述計(jì)量裝置用于將所述過(guò)濾穩(wěn)壓裝置輸出的聚合物溶液進(jìn)行計(jì)量分配，所述計(jì)量裝置有一個(gè)進(jìn)口及多個(gè)出口，所述進(jìn)口與過(guò)濾穩(wěn)壓裝置相連接，所述多個(gè)出口與紡絲部件直接連接； 所述紡絲部件是一個(gè)含有空腔的箱體；在所述箱體內(nèi)有不同數(shù)量的孔，孔的數(shù)量與紡絲工位的聚氨酯纖維根數(shù)對(duì)應(yīng)，在每個(gè)孔內(nèi)安裝有過(guò)濾器及噴絲頭，所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口對(duì)應(yīng)連接到紡絲部件的孔上，并且所述計(jì)量裝置的出口中心與紡絲部件上孔的中心為同一中心；所述箱體的空腔內(nèi)通有一定溫度的液體，用于在紡絲部件內(nèi)對(duì)所述計(jì)量裝置計(jì)量出來(lái)的聚合物溶液進(jìn)行保溫處理，保溫處理后聚合物溶液經(jīng)所述過(guò)濾器進(jìn)入所述噴絲頭; 同步電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)計(jì)量裝置； 紡絲箱，是一個(gè)高溫的空腔，沿垂直方向豎立而形成具有一定高度的甬道；所述紡絲部件壓在所述紡絲箱頂端與其密封連接，所述紡絲部件沿豎直方向處于工作位置；所述紡絲箱用于對(duì)從所述噴絲頭出來(lái)而進(jìn)入所述甬道的聚合物溶液進(jìn)行高溫處理以形成固體的絲束，所述絲束為聚氨酯纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲工位，其特征在于， 所述高溫的空腔為溫度200°C以上的空腔；和/或， 所述甬道的高度為7-15米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲工位，其特征在于， 所述過(guò)濾穩(wěn)壓裝置由不規(guī)則的金屬網(wǎng)片構(gòu)成；和/或， 所述過(guò)濾器是具有一定目數(shù)的網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲工位，其特征在于， 所述噴絲頭具有一個(gè)具有變徑要求的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲工位，其特征在于， 所述紡絲箱頂部在同一平面上布置多個(gè)紡絲部件；和/或， 每個(gè)紡絲部件對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)計(jì)量裝置；和/或， 每個(gè)計(jì)量裝置對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)同步電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的紡絲工位,其特征在于， 所述紡絲部件配置有旋轉(zhuǎn)裝置，用于使所述紡絲部件旋轉(zhuǎn)而改變其安裝噴絲頭的那一側(cè)朝向，使旋轉(zhuǎn)后所述安裝噴絲頭的那一側(cè)處于朝上以便于拆卸和安裝噴絲頭和過(guò)濾器的狀態(tài)；或者， 所述紡絲組件配置有旋轉(zhuǎn)裝置，用于使所述紡絲組件旋轉(zhuǎn)而改變其安裝噴絲頭的那一側(cè)朝向，使旋轉(zhuǎn)后所述安裝噴絲頭的那一側(cè)處于朝上以便于拆卸和安裝噴絲頭和過(guò)濾器的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紡絲工位，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)裝置能夠使所述紡絲部件或所述紡絲組件旋轉(zhuǎn)180°而使其安裝噴絲頭的那一側(cè)水平朝上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的紡絲工位，其特征在于， 在所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口與所述紡絲部件的孔的入口的連接之間利用密封圈進(jìn)行密封，以防止不同孔內(nèi)的聚合物溶液互相流通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紡絲工位，其特征在于，在所述計(jì)量裝置的所述多個(gè)出口或所述紡絲部件的孔的入口位置處設(shè)置用于放置所述密封圈的密封槽以便于放置密封圈。
10.一種基于如權(quán)利要求1-9任一所述的紡絲工位的聚氨酯纖維生產(chǎn)方法，包括: 經(jīng)所述輸送管路將聚氨酯纖維生產(chǎn)用聚合物溶液傳輸至過(guò)濾穩(wěn)壓裝置； 聚合物溶液經(jīng)所述過(guò)濾穩(wěn)壓裝置進(jìn)入所述計(jì)量裝置； 所述計(jì)量裝置通過(guò)所述同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將聚合物溶液計(jì)量分配形成多個(gè)出口，多個(gè)出口直接連到所述紡絲部件的多個(gè)孔上并且出口的中心與孔的中心對(duì)應(yīng)，聚合物溶液在所述紡絲部件內(nèi)被保溫處理后進(jìn)入過(guò)濾器，經(jīng)所述過(guò)濾器過(guò)濾進(jìn)入到所述噴絲頭，從所述噴絲頭出來(lái)的聚合物溶液進(jìn)入豎立的所述甬道內(nèi)進(jìn)行高溫處理后形成固體的絲束，所述絲束為聚氨酯 纖維。
【文檔編號(hào)】D01D4/08GK103911679SQ201410096548
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】張劍波, 袁祖濤, 李勇, 張運(yùn)啟 申請(qǐng)人:鄭州中遠(yuǎn)氨綸工程技術(shù)有限公司