[实用新型]一种干喷湿纺用凝固浴槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及纺丝技术领域，具体涉及一种干喷湿纺用凝固浴槽。

背景技术

干喷湿纺近年来广泛被用于制造高强高模的碳纤维原丝，因此逐渐受到关注。干喷湿纺是一种纺丝方法，具体是使用计量泵将纺丝原液从喷丝板喷出，经过一段气体层(通常是空气层)后，进入凝固浴槽中固化成纤，上述气体层的厚度(即喷丝板的喷丝面距离凝固浴槽液面的距离)一般是2～50mm。纺丝原液经过气体层以后，进入凝固浴槽进行凝固。一般地，凝固浴液面以及凝固浴的温度、浓度的稳定性直接影响了凝固丝条的性能以及最终产品的质量。例如，在高速纺丝的情况下，从凝固浴槽中通过的丝束的行进速度增大，伴随着丝束的行进而流动的凝固液(即伴随流)的流速也随之增大。由于该伴随流流速的增大，凝固液的液面会产生波动，甚至漩涡。这种凝固液液面变动会导致丝束中的单丝排列的紊乱或断丝。在凝固液液面变动显著的情况下，喷丝头的喷丝面的局部或全部与凝固液接触，导致喷丝头浸渍，进而不能进行纺丝。因此，除了纺丝工艺至关重要以外，凝固浴槽的结构也是决定丝条性能的关键因素。

目前，凝固浴主要有静止浴和流下浴两种。顾名思义，静止浴就是凝固液是静止的，即使槽中的液流有流动，速度也是非常小的。一般地，在静止浴中，丝条垂直进入凝固浴槽后经槽内导向改变方向后从凝固浴槽另一侧离开，凝固液经溢流堰溢出。相对于静止浴，流下浴是让凝固液流动，并使其与刚进入凝固浴槽的丝条的行进方向相同。凝固液具有与行进丝条相同的流动方向，可减小二者之间的阻力，缓解丝条之间的摩擦，增大纺丝速度。

静止浴和流下浴各有利弊。但由于流下浴操作环境恶劣，丝条容易在流管中发生堵塞，因此，目前已应用于工业化的是静止浴。本实用新型凝固浴是静止浴，下文中的凝固浴亦皆为静止浴。

丝条在凝固浴槽中的停留时间与纺丝速度和凝固浴槽的大小有关。当停留时间一定时，纺丝速度越快，需要的凝固浴槽就越大。因此，人们往往会制作较大的凝固浴槽以适应不同的纺丝速度。但是，这么一来，就会出现使用大的凝固浴槽来适应小的纺丝速度的情况。这不仅需要大量的凝固液，而且还消耗了不必要的能源，大大增加了成本。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种液面调节性强、可适用大范围纺丝速度、成本低的干喷湿纺用凝固浴槽。

本实用新型的干喷湿纺用凝固浴槽的进丝侧及出丝侧侧壁顶端分别设置有溢流堰，溢流堰上设置有上溢流口；进丝侧及出丝侧侧壁分别设置有下溢流口，下溢流口与溢流导管相连。

其中，所述出丝侧侧壁与凝固浴槽底面夹角为25～35°。

另外，所述凝固浴槽底部设置有进料口，进料口上方设置有挡板；所述挡板与槽底部之间的距离为20～30cm。

另外，所述上溢流口、溢流导管、进料口与凝固液储槽相连，凝固液在凝固浴槽与凝固液储槽间循环流动；其中，溢流导管的出液口设有阀门，通过阀门控制凝固浴槽中液面高度。

另外，所述上溢流口或进料口处设置有过滤网；所述过滤网为50～800目。

另外，所述凝固浴槽外部设有保温层。

另外，所述保温层为岩棉或聚氨酯。

另外，所述凝固浴槽的侧壁上设置有视窗，相对侧侧壁上的视窗不对称。

另外，所述凝固浴槽顶端设有盖板。

本实用新型的凝固浴槽的侧壁上可设置视窗，通过视窗观察凝固浴槽内纺丝情况。所述视窗的个数及设置方式无特殊限定，优选前后侧壁的视窗不对称，不对称的视窗即能透光又能扩大凝固浴槽的观察范围。

本实用新型的凝固浴槽底部，设置有凝固液进料口，用于凝固液的进料。进料口的上方设置有挡板，所述挡板与槽底部之间的距离20～30cm。挡板与凝固浴槽间的连接方式不限，即可以是单根支柱相连，也可以是几根支柱支撑相连。干喷湿纺的难点在于如何减少凝固液液面的波动，保持凝固液液面的稳定，凝固浴槽的容积越大，凝固液液面的稳定性越差。本实用新型在进料口的正上方设有一块挡板，一方面可有效减少流入凝固浴槽的凝固液对凝固液液面的干扰，另一方面还可减少进料口处的液流对凝固丝条的影响。

另外，本实用新型在所述上溢流口或进料口处设有过滤网，过滤网的目数是50～800目。如果过滤网的目数小于50目，过滤网起不到过滤的作用；如果过滤网的目数大于800目，则溢流口容易被断丝等杂质堵塞，使溢流口的排液受到影响。

凝固浴槽上可以备有盖板，盖板的材料及形式无特殊限定。