CN1146218A - 用于一种干-湿法纺丝的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种容纳纺丝浴液体用于实行干-湿法纺丝的容器，该法是将一种纺丝原液通过一个具有高密集度纺丝孔的喷丝板挤压到一种气态介质中，靠它形成一条长丝束，长丝在牵伸下通过气态介质输入纺丝浴液体，其特征在于；在容器中装有一个用于长丝成束和导向的导向机构，该导向机构在垂直平面内是可摆动的。

Description

用于一种干-湿法纺丝的装置

本发明涉及一种用于干-湿法纺丝的装置。

干-湿法纺丝的技术一般在于，纺丝原液通过一个模具，例如一个喷丝板，挤压入一种对纺丝原液不沉淀的介质中，例如空气或一种惰性气体，如果使用一个喷丝板，则形成长丝，它在此介质中拉伸并接着被导入一种纺丝浴液体(沉淀浴)，长丝即在其中凝固。

本申请人的专利WO93/19230公开过一种制造纤维素纤维的方法和装置，根据该方法，一种纤维素溶液于热态在叔氨基氧化物中成形并且成形的溶液通过一种气态介质(空气)输入沉淀浴，以沉淀其中所含有的纤维素，而成形的热溶液需在输入沉淀浴之前予以冷却。最好是将空气水平地吹到纤维素模特体上来进行成形后的直接冷却。按本发明的方法可用高密度长丝的纤维素溶液进行纺丝，而不会使长丝在挤压出喷丝板后产生粘附。

同样，专利DDA-218 121涉及一种用于以在叔氨基氧化物中的纤维素溶液来制造纤维素纤维的干-湿法纺丝。也是根据此方法，纤维素溶液被带到一个空气隙，即喷丝板与纺丝溶液表面之间的空间，拉伸并被送入含水的沉淀浴中。专利DD-A-218121中提及，当将聚亚烷基醚在纺丝前加入到纤维素溶液中时，空气隙可缩短，而对纺丝安全性不会产生任何不利的后果。有一个小空气隙是有利的，因为新挤出的长丝之间的粘附危险减少了。

在专利EP-A-0 574 870中介绍了一种加工叔氨基氧化物中纤维素溶液的干-湿法纺丝，同时指出一种小空气隙的优点。根据上述专利权申请的说明部分的陈述，此纺丝方法可在小空气隙和用单位面积数量多的喷丝孔中进行。尽管这些预定条件，在纺丝过程中不会产生长丝的粘附。建议将纺成的长丝与纺丝浴液在一个纺丝漏斗中进行接触。在与长丝的顺流中，纺丝浴液体被导引通过此纺丝漏斗。纺丝漏斗的轴基本上与喷丝板平面垂直，并且纺丝浴液体的流动是由上向下进行的，流动一般由纺丝浴液体的重力落差而产生。

根据专利EP-A-0 547 870，新挤出长丝的牵伸或拉伸达到这样程度，即长丝被通过纺丝漏斗流动的纺丝浴液体基本上加速到其拉伸速度。

这种人所周知的纺丝装置的缺点是，纺丝漏斗的漏斗管由于其较小的直径而给通过它的长丝束就其总断面而言规定了一个上限。此外，此限度对方法的工业规模实现规定在一个不能令人满意的低水平。因此，根据上述专利权申请者的经验，当直径为6厘米时，如同在专利EP-A-0 574 870的举例说明那样，只能将一条由最大不超过100根长丝构成的长丝束导引通过漏斗，因为纺丝浴液体也必须通过漏斗输送。这又一次意味着，当使用一个这类纺丝漏斗时，仅能使用一个最大不超过100个纺丝孔的喷丝板。

另一方面，如果使用一个具有几千个喷丝孔的宽喷丝板，正像例如在申请者的奥地利专利申请A2724/89中所述，则漏斗管必须相应地加大，故又流走更多的纺丝浴液体并必须予以循环。这种纺丝浴液体的高通过量必然导致在纺丝浴中产生涡流，从而干扰干-湿法纺丝。

在英国专利GB-A-1,017,855中介绍了一种干-湿纺丝法合成聚合物的装置。这里也推荐使用一种纺丝漏斗，通过它可使纺丝浴液体在与挤出的纤维的顺流中流过。喷丝板位于纺丝浴表面上约0.5厘米处。

本发明的目的是，提供一种用于容纳纺丝浴液体的容器，用它可进行干-湿法纺丝，具有高度的纺丝安全性，且不使用纺丝漏斗，同时：

a)在小的牵伸距离(空气隙)上进行纺丝，以及

b)使用具有高密度喷丝孔和允许纺丝原液通过量高的喷丝板。

在使用本发明的装置中，应尽可能避免在纺丝浴内产生一种涡流。此外，按本发明的装置应允许使用具有极其不同规格的喷丝板，而毋须改造装置，换言之，装置可很容易地进行调整，以符合每个所使用的喷丝板。

按本发明的容器，可容纳纺丝浴液体，用于进行干-湿法纺丝。该法是将纺丝原液通过一个具有高密度喷丝孔的喷丝板挤压到一种气态介质中，形成一条长丝束，长丝在牵伸下通过气态介质输入纺丝浴液体。此容器的特征在于：容器中装有一个用于长丝成束和导向的导向机构，该导向机构在垂直平面内是可摆动的。

因此，在按本发明的容器中，长丝束不是由一个纺丝漏斗，如同在专利EP-A-0 574 870中所述，而是由一个导向机构成束的。

已表明，对在采用干-湿法纺丝时纺丝安全性极其重要的是，牵伸角在空气隙中应尽可能小并最好不超过20°。作为牵伸角应理解为这样的角，即：一条离开喷丝板的长丝束的最外的长丝或边缘长丝与对喷丝板平面的垂直线形成的角。现在，用按本发明的装置，不管所使用的纺丝板的大小，可始终调整相同的牵伸角。这样长丝的粘附危险在喷丝板与纺丝浴表面之间的空间内就可减少，并且提高了纺丝的安全性。

按本发明的容器的一个优选实施例在于：导向机构具有一个主要是圆筒形的物体，它由两个基本上是环形侧壁所限制，由侧壁形成的平面最好相互包容一个介于7°与30°之间的角。这个实施例尤其对开始纺丝操作是有利的，以下还要叙述。

按本发明的容器的另一个优选的实施例具有以下附加的特征：

a)有一根输入管道，用于将纺丝浴液体输入容器，该管道装于容器的下端；

b)有一根用于纺丝浴液体的排放管道，它装在容器的上端。

已表明，按本发明的容器尤其适用于在一种含水的叔氨基氧化物中对可成形的纤维素溶液进行干-湿法纺丝。

此外，本发明涉及一种干-湿纺丝法，它将一种纺丝原液经一个具有高密度纺丝孔的喷丝板压入一种气态介质中，长丝束即在其中形成，长丝的在牵伸作用下通过气态介质被输入一种纺丝浴液体，成束并经一个导向机构导向，其特征在于：导向机构位于至喷丝板的这样的一个距离上，即长丝束的最外的长丝与对喷丝板的垂直线之间形成的角不超过20°。

在按本发明的方法中，纺丝浴液体不是在与长丝成顺流中导引，因而牵伸不是以纺丝浴液体的动能进行的，以下将对此做更详细地阐述。

在按本发明的方法中，最好作为纺丝原液使用一种在含水的叔氨基氧化物中可成形的溶液。

按本发明的装置的一个优选的实施例将用图加以更详细地说明，其中附图1表明干-湿法纺丝的一个一般性的图示；附图2示意性地表明按本发明的容器的一个实施例的透视图，以及附图3表示在附图2中示出的导向机构。

在附图1中，用1标明用于容纳纺丝浴液体的一个容器，而用1a表明纺丝浴液体的表面。在纺丝过程中，纺丝原液通过喷丝板7挤压并且挤压的长丝经空气隙LS输入纺丝浴液体，长丝即在其中凝固。在导向机构2上，凝固的长丝经导向斜面向上地被牵伸。作为空气隙LS喷丝板7的底边与纺丝浴液体的表面1a的距离是确定的。上述确定的牵伸角用α标明。

在附图2中，用参考数字1′标明一种用于容纳纺丝浴液体的槽式容器。纺丝浴液体经位于容器1′下端的管道3喂入，并向上流动。如果容器灌满了，则纺丝浴液体经溢流边缘5溢流入出料集液杯6，因而使液位的高度在容器1′中保持恒定。

溢流入溢流集液杯6的纺丝浴液体经排放管道4排放并经一个外部泵***(图中未予示明)再经管道3输入按本发明的容器1′。排放管道4内最好安装一个滤网，以便过滤掉可能出现的长丝残渣。

为了在纺丝浴中尽可能产生少的涡流，容器1′中装有一块挡板10，它是与容器壁平行固定的(图中未予示明)。

用参考数字7′标明一个喷丝板，而用虚线表明挤压出的长丝。

一个优先使用的喷丝板已在申请者的国际专利权申请WO93/19230中作了说明。参考数字2′表明一个导向机构，用该导向机构使长丝成束并斜向地向上牵伸(图中未予示明)。导向机构2′是经臂8安装在一根可旋转的轴9上的。轴9是可旋转地安装在容器1′的侧壁上的，并且当然是密封的，以防纺丝浴液体外流。通过轴9的旋转，导向机构2′可在容器内摆动。这种旋转例如也可用一台电机11进行。

附图2表明导向机构2′的下极端位置，在该位置至纺丝浴液体表面的距离是最大的。导向机构2′的上极端位置是用虚线表示的，在该位置至纺丝浴液体表面的距离是最小的。在附图2表示的按本发明的容器的实施例中，导向机构所能摆动的最大角度为65°。

容器1′最好装有一个提升装置(图中未予示明)，用提升装置可调整容器1′的高度以及空气隙LS的宽度，即：纺丝浴液体的表面至固定的喷丝板7′的距离。

按本发明的容器允许将牵伸角α，不管喷丝板7′的宽度如何，尽可能保持小。如果使用一个宽喷丝板，如图2所示，则可靠臂8向下移动使牵伸角α变小，因而提高了纺丝的安全性。如果喷丝板的宽度较小，则导向机构2′可靠近纺丝浴液体的表面布置。

按本发明的容器的另一个优点在于：纺丝操作开始也更容易。为此，将导向机构安置于上端位置并且通过整个容器向下移动，使空气隙LS放大。由喷丝板7′挤压出的长丝浸入位于较长距离的纺丝浴，经导向机构2′导引并通过倾斜设置的侧壁2′b和2′c(见附图3)在导向机构上成丝束并保持。在当位于上极端位置的导向机构是如此安置以使喷丝板7′面向具有较大侧壁距离的范围时，成丝束就能更容易进行了。长丝束对角向上牵伸。在此过程中，导向机构2′可靠轴9旋转迅速地向下移动到纺丝浴内，因面牵伸角度减小，同时由于倾斜设置的侧壁的原因，长丝束的成丝束作用略微增加，因为由于旋转，导向机构2′面向导向喷丝板7′的区域现将具有较小侧壁距离，因而增加了成丝束作用。导向了的长丝束传递给一个位于下游的牵伸机构(图中未予示明)并且通过选择一个预定的牵伸速度，所要求的纤度靠在空气隙LS中的牵伸给以调整。

Claims (7)

1.用于容纳纺丝浴液体进行干-湿法纺丝的容器，该方法是将一种纺丝原液通过一个具有高密度纺丝孔的喷丝板挤压到一种气态的介质中，靠它形成一条长丝束，长丝经过气态的介质在拉伸作用下输入纺丝浴液体中，其特征在于：在容器(1′)中，装有一个用于长丝成束和转向的导向机构(2′)，该导向机构在垂直平面内是可摆动的。

2.按权利要求1所述的容器，其特征在于：导向机构(2′)具有一个基本上呈圆筒形的物体(2′a)，该物体由二个基本上是环形的侧壁(2′b；2′c)所限定。

3.按权利要求2所述的容器，其特征在于：由上述侧壁(2′b，2′c)形成的平面相互包容一个介于7°与30°之间的角。

4.按权利要求1至3中任一项所述的容器，其特征在于：该容器还具有：

(a)一根将纺丝浴液体输入容器(1′)的管道(3)，该管道(3)装于容器(1′)的下端。

(b)一根用于纺丝浴液体的排放管道(4)，它是安装于容器的上端的。

5.按权利要求1至4中的任一项所述的容器，用它在一种含水的叔氨基氧化物中对可成形的纤维素浴液进行干-湿法纺丝。

6.干-湿纺丝法，靠一种纺丝原液通过一个具有高密集度纺丝孔的喷丝板挤压入一种气态介质，靠它形成一条长丝束，长丝在牵伸下经过气态介质被输入到一种纺丝浴液体中，形成丝束并经一个导向机构导引，其特征在于：导向机构(2′)位于至喷丝板(7′)的一个这样的距离，使长丝束的最外的长丝与喷丝板(7′)的垂直线之间的角(α)不超过20°。

7.按权利要求6所述的方法，其特征在于：在一种含水的叔氨基氧化物中使用一种可成形的纤维素浴液做为纺丝原液。

Images