[发明专利]合成双组份纤维装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及对纺织领域中合成双组份纤维装置，以及应用这种装置对纺丝切片进行合成双组份纤维的方法。

背景技术

在纺织合成纤维领域中，双组份纤维又称复合纤维，它是将两种成纤高聚物的熔体或浓溶液，利用组分、配比、粘度或者品种的不同，分别输入同一纺丝组件，在组件中的适当部位汇合，在同一纺丝孔中喷出而形成一根纤维，这样就能在同一根无限长的纤维上同时存在着两种的聚合体，称为双组份纤维。常见的结构形式有：皮芯型、并列型、海岛型、桔瓣型。

双组份纤维以湿法生产的较多，例如可以制成永久卷曲的腈纶复合纤维。湿纺成形要求制成纺丝原液，然后把原液经过滤、脱泡后，通过计量泵并从喷丝头挤出，在凝固浴的作用下，进行适当的喷丝拉伸而形成初生纤维。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种合成双组份纤维装置。该装置适用于对聚酯(简称PET)、各种改性聚酯、聚酰胺、聚乳酸、聚苯硫醚、聚氨酯等纺丝切片进行结晶、干燥、挤压、喷丝，最终合成双组份纤维。

本发明所要解决的技术问题之二是利用本发明提供的合成双组份纤维装置对纺丝切片进行处理合成双组份纤维，提供这种具体应用的操作方法及主要工艺条件。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种合成双组份纤维装置，包括两套纺丝切片结晶干燥装置、两台螺杆挤压机和一台纺丝机，所述纺丝切片结晶干燥装置的出口分别通过不同的螺杆挤压机与所述纺丝机连接；

所述纺丝切片结晶干燥装置，包括预结晶塔、干燥塔和循环供应干热空气装置；

所述预结晶塔顶部设有预结晶塔切片入口和预结晶塔空气出口，所述预结晶塔底部设置有预结晶塔切片出口，所述预结晶塔下部侧面设有预结晶塔空气入口；

所述干燥塔顶部设置有干燥塔切片入口和干燥塔空气出口，在干燥塔底部设置有干燥塔切片出口，下部侧面设有干燥塔干热空气入口，干燥塔切片入口与预结晶塔切片出口管道连接；

所述循环供应干热空气装置，包括进气装置、除湿器、露点仪、加热器，其中进气装置、除湿器、露点仪依次通过管道连接，露点仪与加热器管道连接，加热器与干燥塔干热空气入口管道连接，预结晶塔空气出口与除湿器管道连接；

所述纺丝切片结晶干燥装置还设置有辅助加热器，干燥塔空气出口与该辅助加热器管道连接，该辅助加热器再与预结晶塔空气入口管道连接；

所述两套纺丝切片结晶干燥装置的预结晶塔大小形状相同，上部均为被竖直截面切割后的圆柱形状，下部均为圆锥状；

所述两套纺丝切片结晶干燥装置的预结晶塔间设置有隔热板层，所述两个预结晶塔上部通过该隔热板层在被切割面位置固定连接；

所述两个预结晶塔上部的水平截面上的圆心距大于或等于1.4倍预结晶塔半径，小于或等于1.8倍预结晶塔半径。

所述预结晶塔内可以设有搅拌机构，本发明所采用的搅拌机构可以是本行业所通用的搅拌机构。

进一步的，所述搅拌机构包括搅拌轴、电机和叶片，所述搅拌轴的长度与所述预结晶塔的高度之比为0.25∶1～0.75∶1，设置在所述搅拌轴的所述叶片的层数为1～15层，每层上所述叶片的数量为1～6只，所述叶片的长度与所述预结晶塔的半径之比为0.65∶1～0.68∶1。

再进一步的，所述叶片为平浆，所述叶片沿所述搅拌轴径向的中线与所述搅拌轴的轴线垂直，所述叶片的叶片面与水平面的夹角呈45～60度。

叶片与搅拌轴固定连接，可以采用本领域常用的方式进行固定连接。

含平桨式叶片的搅拌器在预结晶塔中是常用的，其桨叶除产生一定的轴向流动外还造成一定的径向流动。这种搅拌器虽然加工方便，但由于桨叶不存在倾角，轴向流的搅拌效果并不理想，在转速低时纺丝切片容易快速沉入预结晶塔塔底。因此，本发明中，优选的将叶片面与水平面的夹角设置为45～60度，以提高轴向流的搅拌效果，在转速低时纺丝切片并不会快速沉入预结晶塔塔底，从而提高了纺丝切片在预结晶塔中的停留时间。

在本发明中，搅拌轴设置于预结晶塔的圆心处，但由于预结晶塔上部均为被竖直截面切割后的圆柱形状，因此搅拌轴实际上是采用的偏心式搅拌安装形式。将搅拌器安装在预结晶塔的偏心位置，这种安装形式能防止纺丝切片在搅拌器附近产生涡流回转区域。这种搅拌轴中心线偏离容器轴线，会使纺丝切片在各点处压力分布不同，加强纺丝切片物料层间的相对运动，从而增加纺丝切片物料层间的湍动，使搅拌效果得到明显的改善。

在所述预结晶塔顶部还可以设有预结晶塔料位限位器。在所述干燥塔顶部设置有干燥塔料位限位器。