粘胶丝液的调温方法和装置 本发明的内容涉及制造粘胶长丝的方法和装置。
例如W.Hartig在“粘胶长丝线的现代制造方法”,国际化学纤维第45卷,1995年2月,第35页,介绍了粘胶长丝的制造。粘胶长丝或粘胶丝这样地产生,使液态粘胶与一种纺丝溶液相接触,从而使粘胶凝固。假如纺丝溶液可以是硫酸溶液。硫酸溶液中可以添加盐,例如硫酸钠、硫酸锌或硫酸镁。添加这种盐的目的是随时控制凝固的粘胶中纤维素的再生。因此可以对纺织参数和长丝横截面按需要施加影响。纺丝溶液的成分影响粘胶长丝的质量。其次已知,在制造粘胶长丝时纺丝溶液的温度也起一定作用。
为了实现更高的纺丝速度,并纺织更精细的单丝,开发了所谓的管式纺丝法。这里纺丝喷嘴通入一个管子中,管中不断地有纺丝溶液流过。这里可以通过管中纺丝溶液的输入量对流体拉伸变形阻力施加影响。此外管式纺丝法具有这样的优点,纺丝溶液的质量以及数量可以保持不变。
对于粘胶长丝的制造已知各种不同结构造型的粘胶长丝制造装置。这类粘胶长丝制造装置在W.Hartig的论文中作了介绍。
本发明的目的在于:提出特别是按照管式纺丝法的粘胶长丝的制造方法和装置,通过这种方法和装置改善粘胶长丝地性能。
按照本发明这个任务通过一种具有权利要求1特征的粘胶长丝的制造方法,特别是按管式纺丝法的,和具有权利要求10特征的粘胶长丝制造装置来解决。这个方法以及装置优良的具体结构和结构造型是从属权利要求的内容。
按本发明的借助于使液态粘胶与纺丝溶液接触以形成长丝的纺丝管通过湿纺的粘胶长丝制造方法其特征在于:液态粘胶在进入纺丝溶液之前先进行加热。通过实行这种方法影响粘胶凝固过程。在凝固时粘胶长丝形成一个固化的外壳。但是在内部粘胶长丝还是液态的。通过形成外壳来影响为了在长丝内部产生纤维素分解过程而进行的扩散交换。因此可以通过粘胶的调温这样地对凝固施加影响,使得根据所要求的丝线调整到相应的物理性能。此外通过粘胶加热在高抽丝速度时提高纺丝的可靠性。
在本方法的一种特别优良的方案中粘胶温度高于纺丝溶液的温度,因此出现放慢的凝固过程。通过凝固过程的放慢使长丝更慢地拉伸,因此达到分子结构的更佳取向和粘胶长丝的更好物理性能。由此可以产生非常精细的丝线横截面。
但是也可以将粘胶加热到低于纺丝溶液的温度。由此可以加速凝固过程。因此可以以高的预取向(作用)制造丝线,这造成相当高的延伸率。
为了在从喷嘴中进入纺丝溶液的粘胶长丝的整个横截面上达到尽可能均匀的温度分布,建议,使液态粘胶在进入纺丝溶液以前充分混和。
液态粘胶的加热最好这样进行,至少加热一段输入管,最好是接近纺丝喷嘴的一段输入管,和/或纺丝喷嘴。通过这个措施使得粘胶在进入纺丝溶液以前不出现过熟(uberreife),在粘胶过熟时纤维素不再保持熔溶状态,而产生固化。这种凝固的或凝胶状的纤维素可能引起纺丝喷嘴的堵塞。
按照另一种优良的设想建议,在液态粘胶通过带纺丝喷嘴的输入管输入纺丝溶液这样一种方法时,至少加热一段输入管,最好是接近纺丝喷嘴的输入管,和/或纺丝喷嘴。为此特别建议,加热介质流过包围输入管和/或纺丝喷嘴的空腔。粘胶长丝制造方法的这种构造促使粘胶加热非常均匀。其中加热介质可以是输入管式纺丝装置的纺丝溶液本身。
液态粘胶可以这样进行加热,加热介质可以与流动的液态粘胶同方向或反方向流动。其中,加热介质是与流动的液态粘胶同方向还是反方向流动取决于粘胶长丝制造装置的结构造型。
按照本发明的另一种设想,推荐一种按管式纺丝法的粘胶长丝制造装置,它带一个输入管和一个纺丝喷嘴,液态粘胶通过输入管和纺丝喷嘴与纺丝溶液相接触,其特征是至少有一个加热装置,通过这个加热装置液态粘胶在进入纺丝溶液时可以按要求加热到工艺上合适的纺丝温度。
优先采用其输入管和/或纺丝喷嘴具有加热装置的这种结构造型。
加热装置这样构成,它具有一个包围输入管和/或纺丝喷嘴的、最好是环形的、带一个进口和一个出口的空腔。在这种结构的加热装置中高温介质通过进口进入空腔,通过出口流出。例如加热介质可以是蒸气。
按本发明的另一种优良的结构造型建议,加热装置至少包含一个电阻丝加热器。这种加热装置具有这样的优点,液态粘胶可以保持几乎恒定的温度。
为了使粘胶在输入管内温度分布均匀,建议,与纺丝喷嘴接近的一段输入管组成一个混和腔,并且混和腔的至少部分区域,最好是进口区域可以加热。
制造粘胶长丝的方法和装置的其他优点和特征将根据在附图中表示的实施例加以说明。其中表示:
图1按管式纺丝法的粘胶长丝制造设备的第一实施例,和
图2制造粘胶长丝的纺丝装置的另一个实施例的示意图。
图1中表示粘胶长丝制造设备的第一实施例。粘胶长丝的制造按已知的管式纺丝法进行。
液态粘胶由储备容器1通过输入管2输入带有未画出的纺丝喷嘴的纺丝头3。液态粘胶从纺丝头3出来进入纺丝管4。纺丝溶液,也叫凝固液输入纺丝管。纺丝溶液通过装在管路8内的泵9输送。管路8将聚集容器6与纺丝头3连接在一起。从纺丝管4中流出的纺丝溶液收集在贮存箱5内,通过管道7重新输送给聚集容器6,从纺丝管4中出来的粘胶长丝束10通过凝固导丝辊11输送,以便在丝线中继续进行纤维素的分解过程。为此凝固导丝辊用纺丝溶液加以湿润。在后续流程中长丝束10在洗涤导丝辊12上洗涤,接着在加热的干燥导丝辊13上干燥。干燥的丝线10从干燥导丝辊13抽出,卷绕成卷筒14。
由图1可以看出,输入管2具有一个加热装置15,液态粘胶在输入纺丝溶液以前通过它加热。因此液态粘胶在进入纺丝溶液时具有规定的、与当时的纺丝过程相匹配的温度。加热装置15最好是带有电阻丝加热器的电加热装置。
图2中表示纺丝装置的另一个实施例,它例如可以用在按图1的设备中。纺丝头3具有一个壳体21,它里面装了一个纺丝喷嘴22。纺丝喷嘴22具有许多孔,粘胶从孔中喷出。接头18与壳体21相连,纺丝喷嘴22设置在壳体21内接头的端部。输入管2穿过接头18,液态粘胶通过输入管输给纺丝喷嘴22,液态粘胶首先流过接在输入管2上的过滤器33。
输入管2由一个套管16包围。套管16和输入管2构成一个基本上环形的空腔17。在接头18区域它具有一个扩大的通道23,它和输入管2一起构成空腔17的延续部分。空腔17通过一个供料通道27与供料管28相连,加热介质通过供料管输入空腔17。接头18通过一个流体密封接头24和套管16相连。
与纺丝喷嘴22相邻的一段输入管2构成混和腔19的形状。在混和腔19内设有混和元件26由此可以达到液态粘胶的充分搅拌。混和腔19的入口25位于纺丝喷嘴22喷嘴孔的对面。由图2可以看出,混和腔19可以借助于空腔17局部加热。
喷嘴22通过喷嘴支座20和接头29与接头18的一段30相连。
液态粘胶通过输入管2输入纺丝头3。其中液态粘胶流过混和腔19,并通过开口25和喷嘴22的喷嘴孔导入纺丝溶液中。纺丝溶液通过连接在一个泵上的管路31导入纺丝头的壳体21。壳体21在与纺丝喷嘴22相对的端面上设有漏斗状出口32,它通向相连接的纺丝管4。纺丝溶液和由纺丝喷嘴22的喷嘴孔中出来的长丝一起通过出口32从纺丝头3中流出。纺丝管4与纺丝喷嘴22和混和腔19同心。
加热介质通过供料管28和供料通道27输入空腔17,由此处于输入管2和混和腔19局部区域内的液态粘胶被加热到工艺上最佳的温度。加热介质通过没有画出来的出口流出空腔17。