專利名稱：一種加壓紡絲噴絲組件及其實施方法
一種加壓紡絲噴絲組件及其實施方法
技術領域：
本發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溶劑熔體的紡絲噴絲組件，及其實施方法。
背景技術：
對含有低沸點溶劑的熔體進行紡絲，當熔體由噴絲口噴出進入空氣中時，由于溶劑沸點低，在空氣中容易揮發，易在絲束中產生氣泡，影響絲束質量。為防止熔體在噴絲口擠出時絲束中產生氣泡,現有技術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，熔體溫度在一個較短的時間內降到易揮發溶劑沸點以下，從而可以減少易揮發溶劑的揮發，減少發泡現象。但是，現有技術中，即使噴絲口噴出的絲束在冷卻液中冷卻到易揮發熔體沸點以下的時間很短，仍避免不了制得的絲束中存在有少量因易揮發溶劑揮發而產生的氣泡，制得的絲束質量較差。

發明內容本發明專利針對上述現有技術中的不足，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溶劑揮發而產生的氣泡，絲束品質高。為解決以上技術問題，本發明提供如下技術方案。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；所述壓縮空氣腔和冷卻槽均設有開口。優選地，所述噴絲板外側設置有耐高溫隔熱材料。優選地，所述冷卻槽內裝有冷卻液。優選地，所述冷卻槽連接有循環制冷器。優選地，所述紡絲噴絲組件還包括熔體過濾網和多孔板；所述多孔板一側與熔體過濾連接，另一側與噴絲板連接。同時，本發明還提供一種上述加壓紡絲噴絲組件的實施方法，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:熔體進入噴絲板，流經噴絲管初步冷卻，在噴絲口出絲；(3)加壓冷卻:空氣壓縮腔中的壓縮空氣對噴絲口噴出的絲束加壓防止氣泡產生，同時絲束進一步冷卻；(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。優選地，噴絲步驟中，熔體流經熔體過濾網和多孔板后進入噴絲板。優選地，所述加壓冷卻步驟待出絲均勻、連續后壓縮空氣再對絲束施加壓力。

優選地，所述加壓冷卻步驟中壓縮空氣腔中的壓力為0.3 0.5Mpa。優選地，所述冷卻成型步驟中冷卻液為酒精。
本發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，易揮發溶劑的沸點升高至周圍環境溫度以上，此時，易揮發溶劑不揮發，絲束中不產生氣泡。同時，噴絲口噴出的絲束由噴絲口噴出至到達壓縮空氣腔上的開口的過程中溫度逐漸降低，當絲束由壓縮空氣腔上的開口流出時，絲束的溫度已降至易揮發溶劑沸點以下，這時即使絲束暴露在空氣中，也不會產生發泡的現象了。綜上所述，本發明提供的加壓紡絲噴絲組件較現有技術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溶劑揮發而產生的氣泡，絲束品質好。

圖1為本發明第一種具體實施方式
的示意圖。圖2為本發明第二種具體實施方式
的示意圖。
具體實施方式下面結合附圖及具體實施方式
對本發明的技術方案進行詳細的闡述。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11、多孔板12、噴絲板13、噴絲管15和一個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的外側設置有耐高溫隔熱材料14 ;噴絲口18置于壓縮空氣腔16內，與壓縮空氣腔下端開口 19之間應保持一定的距離；壓縮空氣腔16的下方設置有冷卻槽110，冷卻槽110內裝有冷卻液111，并與一個循環制冷器112連接，冷卻槽110設有一個開口。上述加壓紡絲噴絲組件中，熔體過濾網11為本領域常用的普通過濾網，可將熔體中不熔融的雜質過濾掉；多孔板12上均勻分布有若干個小孔，可以起到分散熔體的作用，減少熔體噴出狀態的差異；噴絲板13的外側設置有耐高溫隔熱材料14，可減少噴絲板與外界進行熱交換，防止噴絲板13 中的熔體過早冷卻對溶體流動性產生不利影響，該材料優選聚四氟乙烯或粉漆棒；噴絲管15除噴絲外還起到對熔體初步冷卻的作用，因此，噴絲管15的長度應根據不同熔體和不同初步冷卻要求進行設置，優選在10 35mm ;噴絲口 18置于壓縮空氣腔16內，由于壓縮空氣腔16中壓縮空氣的壓強較高，噴絲口 18噴出的絲束在壓縮空氣的作用下，其中的易揮發溶劑沸點升高，進一步的，通過控制壓縮空氣的壓強，可使易揮發溶劑沸點升高到絲束周圍環境溫度以上，此時易揮發溶劑在壓縮空氣腔16內不揮發，絲束中不產生氣泡，優選地，控制壓縮空氣腔16內的空氣壓力為0.3 0.5Mpa ;這里應當注意，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間應保持一定的距離，使絲束在壓縮空氣腔16中進一步冷卻，保證絲束從壓縮空氣腔16出來時溫度已經降低到易揮發溶劑的沸點以下，這樣即使絲束由壓縮空氣腔16出來進入空氣，也不會產生發泡現象，優選地，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的下方設置有冷卻槽110，冷卻槽110內裝有冷卻液111，并連接有一個循環制冷器112，通過循環制冷器112控制冷卻液111的溫度在一個相對穩定的范圍內；冷卻液111可選擇水、酒精、丙酮等，優選為酒精，當冷卻液111選擇酒精時，冷卻液111溫度優選-10 _5°C ;冷卻槽110設有開口，紡制好的絲束可根據生產的需要隨時取出，不會影響生產的連續性。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，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外側設置有耐高溫隔熱材料24 ;冷卻槽211內裝有冷卻液210，并連接有循環制冷器212，冷卻槽211上設有開口。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僅在于壓縮空氣腔26設置在組件外套27的外部。壓縮空氣腔26設置在組件外套27外部能達到和圖2設置同樣的防止氣泡產生的效果。采用本發明所述加壓紡絲噴絲組件進行紡絲，噴絲管15的長度設置為15mm，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間的距離設置為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、增塑劑和低沸點溶劑，按照原料所占質量分數為75%，增塑溶劑和低沸點溶劑所占質量分數為25%的比例進行初步混合，混合后的物料經料斗進入已升溫至150°C左右的紡絲螺桿進行混合、熔融；(ii)熔融后的熔體由計量泵按照工藝要求計量注入紡絲噴絲組件，此時計量泵、噴絲組件的溫度也應當保持在150°C左右，熔體依次流經熔體過濾網11、多孔板12、噴絲板13進入噴絲管15，經初步冷卻在噴絲口 18出絲；(iii)待噴絲口 18能夠連續、均勻的出絲后，啟動壓縮空氣腔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中的空氣壓力對絲束進行加壓、防止發泡，同時絲束得到進一步冷卻；(iv)絲束經壓縮空氣腔16的加壓冷卻過程后進入冷卻槽110中的酒精，此時啟動循環制冷器112，在循環制冷器112的作用下，位于冷卻槽110底部的酒精經下管道泵入循環制冷器112，酒精在循環制冷器112中溫度降低后，經上管道由冷卻槽110的側壁進入冷卻槽110，通過控制循環制冷器112進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)根據生產需要，隨時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/100m。采用本發明所述加壓紡絲噴絲組件進行紡絲，噴絲管15的長度設置為30mm，噴絲口 18與壓縮空氣腔下端開口 19之間的距離設置為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、增塑劑和低沸點溶劑，按照原料所占質量分數為75%，增塑溶劑和低沸點溶劑所占質量分數為25%的比例進行初步混合，混合后的物料經料斗進入已升溫至150°C左右的紡絲螺桿進行混合、熔融；(ii)熔融后的熔體由計量泵按照工藝要求計量注入紡絲噴絲組件，此時計量泵、噴絲組件的溫度也應當保持在150°C左右，熔體依次流經熔體過濾網11、多孔板12、噴絲板13進入噴絲管15，經初步冷卻在噴絲口18出絲；(iii)待噴絲口 18能夠連續、均勻的出絲后，啟動壓縮空氣腔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中的空氣壓力對絲束進行加壓、防止發泡，同時絲束得到進一步冷卻；(iv)絲束經壓縮空氣腔16的加壓冷卻過程后進入冷卻槽110中的酒精，此時啟動循環制冷器112，在循環制冷器112的作用下，位于冷卻槽110底部的酒精經下管道泵入循環制冷器112，酒精在循環制冷器112中溫度降低后，經上管道由冷卻槽110的側壁進入冷卻槽110，通過控制循環制冷器112進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)根據生產需要，隨時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/100m。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
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；所述壓縮空氣腔和冷卻槽均設有開口。
2.如權利要求1所述的加壓紡絲噴絲組件，其特征在于:所述噴絲板外側設置有耐高溫隔熱材料。
3.如權利要求1或2所述的加壓紡絲噴絲組件，其特征在于:所述冷卻槽內裝有冷卻液。
4.如權利要求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制冷器。
5.如權利要求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和多孔板；所述多孔板一側與熔體過濾連接，另一側與噴絲板連接。
6.—種如權利要求1-5中任一權利要求所述的加壓紡絲噴絲組件的實施方法，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:熔體進入噴絲板,流經噴絲管,在噴絲口出絲； (iii)加壓冷卻:壓縮空氣腔中的壓縮空氣對噴絲口噴出的絲束施加壓力，防止氣泡產生，同時冷卻絲束； (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.如權利要求6所述的加壓紡絲噴絲組件的實施方法，其特征在于:所述步驟(ii)中，熔體流經熔體過濾網和多孔板后進入噴絲板。
8.如權利要求6或7所述的加壓紡絲噴絲組件的實施方法，其特征在于:所述步驟(iii)中，待噴絲口連續、均勻出絲后，壓縮空氣再對絲束施加壓力。
9.如權利要求6或7所述的加壓紡絲噴絲組件的實施方法，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.如權利要求6或7所述的加壓紡絲噴絲組件的實施方法，其特征在于:所述步驟(iv)中冷卻液為酒精。
全文摘要
本發明涉及一種加壓紡絲噴絲組件及其實施方法。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；所述壓縮空氣腔和冷卻槽均設有開口；進一步的，所述噴絲板外側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和一側與熔體過濾網連接，另一側與噴絲板連接的多孔板。所述噴絲組件的實施方法包括熔融，噴絲，加壓冷區、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溶劑的熔體，能更加有效的防止絲束中產生氣泡，制得高品質的絲束。
文檔編號D01D1/10GK103160939SQ20111040641
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者張 杰, 金惠弟, 何唯平 申請人: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, 深圳市海川實業股份有限公司, 河源海川科技有限公司