加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器。成膜蒸发器包括驱动结构、成膜管道、负压系统和三个流体成膜混炼螺杆；三个螺杆相互啮合的设置在成膜管道内，呈并列型或三角形排列，螺杆分为多个功能区，沿其轴向依次为一个喂料加压段、五级混炼溶解段和成膜脱水段、一个混炼溶解段、一个加压输送段，成膜管道外每个功能区对应一个温控组件，成膜管道对应喂料加压段设有喂料口，成膜管道和对应成膜脱水段形成成膜脱泡室，负压系统通过成膜脱泡室与成膜管道内部相连通。本实用新型专利技术不仅能够实现Lyocell纤维纺丝原液的完成溶解，还能够实现原液中气泡的快速脱除，同时增强原液的压力，提高后续纺丝的生产速率。提高后续纺丝的生产速率。提高后续纺丝的生产速率。

【技术实现步骤摘要】
加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器


[0001]本技术涉及纤维纺丝
，尤其涉及一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器。

技术介绍

[0002]Lyocell纤维，即再生纤维素纤维，是近几十年快速发展的绿色环保纤维，以天然再生纤维素为原料，通过干喷
‑
湿纺制得。由于生产过程中使用的有机溶剂能完全回收，无污染，且制备的纤维能完全生物降解，誉为二十一世纪的环保纤维。同时，Lyocell纤维具有很强的吸湿透气性，手感柔软滑爽，稳定性好，且强度满足纺织品的一般要求。因此，Lyocell纤维备受关注，其年需求量呈快速上升的趋势。
[0003]Lyocell纤维纺丝原液的均匀和稳定是制备Lyocell纤维的关键。由于纤维素具有结晶度高、分子量较大、刚性强、氢键多等特点，因此难以直接快速溶解在甲基氧化吗啉(NMMO)有机溶剂中。目前，纤维素原料的溶解常采用间接溶解法，包括混合、浸润、膨润、溶胀、溶解5道工序，存在能耗高、周期长、设备投入大等问题。同时，制得的Lyocell纤维纺丝原液存在白芯、纤维固含量不均等问题，难以实现均匀稳定的Lyocell纤维纺丝原液制备。
[0004]因此，发展一种能够实现生产均匀稳定的Lyocell纤维纺丝原液的加工装置，显得极为迫切。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种均匀稳定加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器。
[0006]本技术的一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器，包括驱动结构、成膜管道、负压系统和三个流体成膜混炼螺杆；三个流体成膜混炼螺杆相互啮合的设置在所述成膜管道内，呈并列型或三角形排列，所述驱动结构与三个所述流体成膜混炼螺杆传动连接以驱动所述流体成膜混炼螺杆转动，所述流体成膜混炼螺杆分为多个功能区，沿其轴向依次为一个喂料加压段、五级混炼溶解段和成膜脱水段、一个混炼溶解段、一个加压输送段，所述成膜管道外每个功能区对应一个温控组件，所述成膜管道对应所述喂料加压段设有喂料口，所述成膜脱水段和对应的成膜管道、负压管道形成成膜脱泡室，所述负压系统通过所述成膜脱泡室与所述成膜管道内部相连通；所述成膜管道末端设有溶液流体出口连接纺丝系统。
[0007]进一步的，所述流体成膜混炼螺杆总长度L和其外直径D的比值L/D为58~64。
[0008]进一步的，喂料加压段长度为8~10D，由6~9个正向螺旋元件组成，元件导程范围为0.75~1.5D，沿熔体输送方向导程逐渐减小。
[0009]进一步的，混炼溶解段长度为5D，由2个正向螺旋元件、2个正向捏合块元件和1个反向捏合块元件组成；2个正向螺旋元件沿熔体输送方向导程为1.5D、1D；正向捏合块元件的长度为1D，捏合片厚度为0.2D，捏合片错列角沿熔体输送方向分别为30
°
、60
°
；反向捏合
块元件的长度为0.5D，捏合片厚度为0.125D，捏合片错列角沿熔体输送方向分别为
‑
30
°
。
[0010]进一步的，成膜脱水段长度为3.6D，由2个导程为1.8D的正向螺旋元件组成，螺旋角32.8
°
，螺旋的螺槽深度为0.16D，螺棱厚度为0.18D。
[0011]进一步的，加压输送段长度为3.5~5D，所述加压输送段由5~7个正向螺旋元件组成，导程范围为0.5D~1D，沿熔体输送方向导程逐渐减小，最后3个为导程均为0.5D的正向螺旋元件。
[0012]将纤维素浆粕投入到预混合器中，加入NMMO/水混合溶液，充分搅拌得到预混物A；再将预混物A传输至所述成膜蒸发器，经喂料加压段混合均匀并建立较高的流体压力，在成膜脱水段流体压力下降并快速成膜，并由负压系统快速脱除预混物A表界面的水分，通过调控水分蒸发量精确控制NMMO/水/维素浆粕的组成，获得完全溶解的Lyocell纤维纺丝原液；再经均匀混炼后加压输送至纺丝系统。
[0013]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0014]（1）本技术的成膜蒸发器克服了传统加工方法难以实现长期连续稳定生产的难点，能够精准控制水分，实现纤维素浆粕的完全溶解，制得均匀稳定的Lyocell纤维纺丝原液。
[0015]（2）本技术提供的成膜蒸发器不仅能够实现Lyocell纤维纺丝原液的完成溶解，还能够实现Lyocell纤维纺丝原液中气泡的脱除，同时增强Lyocell纤维纺丝原液的压力，提高后续纺丝的生产速率。
附图说明
[0016]图1为本技术的一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器的成膜管道内部结构示意图；
[0017]图2为图1的侧视图。
[0018]1、成膜管道；2、负压系统；3、流体成膜混炼螺杆；4、喂料加压段；5、混炼溶解段；6、成膜脱水段；7、加压输送段；8、温控组件；9、喂料口；10、成膜脱泡室；11、出口；12、加热块；13、冷却水通道。
具体实施方式
[0019]以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。
[0020]如图1和2所示，本技术的一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器，包括驱动结构（图中未示出）、成膜管道1、负压系统2和三个流体成膜混炼螺杆3；三个流体成膜混炼螺杆3相互啮合的设置在成膜管道1内，呈并列型或三角形排列，驱动结构与三个流体成膜混炼螺杆3传动连接以驱动流体成膜混炼螺杆3转动，流体成膜混炼螺杆3分为多个功能区，沿其轴向依次为一个喂料加压段4、五级混炼溶解段5和成膜脱水段6、一个混炼溶解段5、一个加压输送段7，成膜管道1外每个功能区对应一个温控组件8，成膜管道1对应喂料加压段4设有喂料口9，成膜管道1对应成膜脱水段6设有成膜脱泡室10，负压系统2通过成膜脱泡室10与成膜管道1内部相连通；成膜管道1末端设有出口11；流体成膜混炼螺杆总长度L
和其外直径D的比值L/D为58~64。
[0021]本技术提供的成膜蒸发器不仅能够实现Lyocell纤维纺丝原液的完成溶解，还能够实现Lyocell纤维纺丝原液中气泡的脱除，同时增强Lyocell纤维纺丝原液的压力，提高后续纺丝的生产速率。
[0022]在一种可实施的方式中，流体成膜混炼螺杆总长度L和其外直径D的比值L/D可以为60.25。
[0023]喂料加压段长度可以为8~10D，由6~9个正向螺旋元件组成，元件导程范围为0.75~1.5D，沿熔体输送方向导程逐渐减小，在一种可实施的方式中，喂料加压段4长度可以为8.75D，由7个正向螺旋元件组成，沿熔体输送方向导程分别为1.5D、1.5D、1.5D、1.25D、1.25D、1D、0.75D。导程为1.5D元件，螺旋角25.5
°
，螺旋的螺槽深度为0.16D，螺棱厚度为0.25D，螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器，其特征在于：包括驱动结构、成膜管道、负压系统和三个流体成膜混炼螺杆；三个流体成膜混炼螺杆相互啮合的设置在所述成膜管道内，呈并列型或三角形排列，所述驱动结构与三个所述流体成膜混炼螺杆传动连接以驱动所述流体成膜混炼螺杆转动，所述流体成膜混炼螺杆分为多个功能区，沿其轴向依次为一个喂料加压段、五级混炼溶解段和成膜脱水段、一个混炼溶解段、一个加压输送段，所述成膜管道外每个功能区对应一个温控组件，所述成膜管道对应所述喂料加压段设有喂料口，所述成膜脱水段和对应的成膜管道、负压管道形成成膜脱泡室，所述负压系统通过所述成膜脱泡室与所述成膜管道内部相连通；所述成膜管道末端设有溶液流体出口连接纺丝系统。2.如权利要求1所述的一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器，其特征在于：所述流体成膜混炼螺杆总长度L和其外直径D的比值L/D为58~64。3.如权利要求1所述的一种加工Lyocell纤维纺丝原液的成膜蒸发器，其特征在于：所述喂料加压段长度为8~10D，由6~9个正向螺旋元件组成，元件导程范围为0.75~1.5D，沿熔体输送方向导程逐渐减小。4.如权利要求2所述的一种加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王罗新，王桦，贾迎宾，唐清泉，陆明晨，熊思维，陈丽萍，杨诗文，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：新型
国别省市：