用于合成纤维的纺纱单元制造技术

一种用于合成纤维例如弹性纤维的纺纱单元。纺纱单元包括减少或者消除溶剂蒸气转移的顶部封盖，其中一种或多种溶剂蒸气处理气体可以离开单元并且室内空气可以被引入纺纱单元内。还可以包括底部封盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于合成纤维的纺纱单元
一种用于合成纤维例如弹性纤维的纺纱单元。纺纱单元包括减少或者消除溶剂蒸 气转移的顶部封盖，其中一种或多种溶剂蒸气处理气体可以离开单元并且室内空气可以被 引入到纺纱单元内。
技术介绍
合成纤维可以通过各种处理得到精制，包括熔体纺纱和干法纺纱。纤维例如弹性 纤维的干法纺纱可以通过预备聚合物溶液例如嵌段聚亚氨酯溶液而获得。溶液随后通过纺 纱单元的喷丝孔干纺以形成细丝。从喷丝头喷出的细丝，转而通过单元的一个室，在其中溶 剂被引入的热气加热从细丝中蒸发出来。细丝可以相互接合和粘附在一起从而形成单一的 纱线；可选地，纱线可以从单根细丝中分离开来。纱线从单元缠绕到绕卷上，在这里形成纱 筒。当热气包含氧气时，将会存在溶剂泄露而被引燃的风险。为了减少该风险，必须小 心地将单元中的溶液维持在低浓度下。这可以通过向纺纱单元强制引入大量的气体来实 现。为了使风险最小化，单元中的气体可以是惰性气体例如氮气或者二氧化碳。还建 立了一个闭环系统，在其中蒸发的溶剂从惰性气体中分离出来，并重新返回到纺纱单元中 进行循环，闭环系统通常用于减少将惰性气体引入到纺纱单元的相关运行成本。使用惰性 气体的一个难点是在单元运行期间，和在不吹洗溶剂蒸气单元不中断气体流动通过纺纱 单元期间清洗/更换喷丝头时，如何密封纺纱单元以防止空气的进入其中。当纺纱单元被 密封来防止空气进入时，另一个好处是单元的操作员会较少地暴露在纺纱过程中使用的溶 剂或者处理气体之下。现今使用的纺纱单元很多都是用空气来替代惰性气体。这些纺纱单元通常具有开 口的顶部和底部，空气可以通过其中进入到纺纱单元同时溶剂气体和处理气体也可以从其 中逃逸。在作业中断以更换喷丝头期间，通常让干燥气体流继续通过纺纱单元，同时这些单 元的开口将向生产区域打开。在更换喷丝头期间，干燥气体有可能逃逸到生产区域周围和/ 或室内空气被吸入纺纱单元中。如果纺纱单元由常规的闭环惰性气体系统提供，且如果在 该操作中过多的室内空气被吸入到纺纱单元内，那么闭环气体系统中的含有的空气可能会 达到危险的水平。可选择地，向生产区域释放过多的惰性处理气体会导致运行成本的增加 来补充气体的损失，并增加操作人员暴露于过量惰性气体环境中的危险性。在作业中断以 更换喷丝头期间，通常让干燥气体流继续通过纺纱单元，同时这些单元的开口将向生产区 域打开。在作业中断以更换喷丝头期间，通常让干燥气体流继续通过纺纱单元，同时这些单 元的开口将向生产区域打开。
技术实现思路
在某些实施例中提供了一种装置，其可以包括干纺单元或者可以用于修正现有的干纺单元。该单元包括(a)用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和 喷丝头阵列；和(b)顶部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的排放和减少或者消除引入干纺单元 内的空气，其中顶部封盖靠近干纺单元的开口的顶部。干纺单元与例如二氧化碳或者氮气的惰性气体相配合使用，从而减少了火灾和操 作员暴露在溶剂气体下的风险。在另一个实施例中的装置包括(a)用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和 喷丝头阵列；和(b)顶部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的转移和减少或者消除引入干纺单元 内的空气，其中顶部封盖靠近干纺单元的开口的顶部。(c)底部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的排放和减少或者消除引入干纺单元 内的空气，其中底部封盖靠近干纺单元的开口底部设置；底部封盖包括至少一个联合喷孔 或者单丝导件和至少一个出丝导件。还包括了一种装置，包括用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和喷丝 头阵列；和(b)用于减少或者消除溶剂蒸汽的转移和减少或者消除引入干纺单元内的空气的 装置，装置设置在开口的顶部。(c)用于减少或者消除溶剂蒸汽的排放和减少或者消除引入干纺单元内的空气的 装置，装置设置在开口的底部。在进一步的实施例中提供了一种用于减少或消除溶剂蒸汽转移和/或减少或消 除引入干纺单元中的空气的方法，包括提供用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和 喷丝头阵列；和(b)靠近干纺单元的开口顶部在喷丝头阵列的上方设置顶部封盖。(c)靠近干纺单元的开口底部设置底部封盖；底部封盖包括联合喷孔和出丝导 件。附图说明图1示出了具有开口顶部和开口底部的纺纱单元的例子。图2A是具有底部封盖的纺纱单元的示意图。图2B是导丝件的透视图。图3是关闭/运行位置处的底部封盖的侧视图。图4是关闭/运行位置处的底部封盖的正视图。图5是位于打开位置处的底部封盖的侧视图。图6是位于打开位置处的底部封盖的正视图。图7A-7D是移除喷丝头的各个进程步骤的顶部封盖的侧视图。图8A-8D是安装喷丝头的各个进程步骤的顶部封盖的侧视图。图9是一个可选择的顶部封盖的示意图。具体实施方式 此处使用的弹性纤维是一种人工合成纤维，其中的拉丝物是一长串人造橡胶，其 包含至少85%重量比的嵌段聚亚氨酯。弹性纤维通常从聚亚安酯或者聚亚安酯尿素溶液中 干纺出，溶剂可以是例如二甲基乙酰胺，二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲亚砜。聚合 可以通过将二醇聚合物例如聚醚，聚酯，聚碳酸酯乙二醇与二异氰酸盐相聚和，然后将生成 的乙二醇聚合物与一种或多种二元胺或二醇进行扩链反应而获得。此处使用的短语纺纱单元的“开口顶部”指的是单元的一个部分，在更换或者安装 喷丝头期间，各种气体，蒸汽和溶剂可以通过其中转移。应意识到在典型的使用中，该部分 通常是关闭的。在一些实施例的闭环系统中，包括用于纺纱单元的顶部封盖和底部封盖，它们可 以与纺纱单元整体形成或者可以作为现有纺纱单元的修正。通过将纺纱单元与大气隔离同 时使用例如二氧化碳或者氮气的惰性气体，点燃溶剂和/或溶剂蒸汽或处理气体排放到操 作区域的风险被最小化。图1示出了一个纺纱单元，包括轴20，开口顶部10，其定时地打开，例如，用于实现 喷丝头变换，和开口底部15，纺纱单元用于商业上生产弹性纤维丝38。在装置的顶部10，聚 亚安酯的热溶液，例如聚亚安酯尿素溶液被泵送到喷丝头12，在这里溶液被喷入到细丝38 中。纺纱单元通常使用大于200°C的空气作为干燥气体，大约5-10%的室内空气被吸入到 单元的底部用于减少溶剂排放。大量的空气被引入到单元中以提供干燥能量和维持单元中 溶剂蒸汽的稀释以避免在单元内的潜在的易燃溶剂混合物与空气混合。这个过程对于加热 空气然后冷却溶剂蒸汽所需要的能量总量来说是低效的。同时，过多的气体在没有完全使 用提供给空气的能量的情况下通过顶部单元空间逃逸。细丝38随后在底部离开单元并被 卷绕到线筒上。顶部和底部封盖装置的联合使用使得可以在不控制热量和气体流率限制的情况 下使用例如氮气或二氧化碳的惰性气体作为干燥气体。当顶部和底部向空气开放时，单元 中的溶剂浓度必须被控制来防止爆炸或者着火。当顶部和底部封盖如下述那样被引入时， 溶剂浓度将不再是一个问题，同时纺纱单元中的氧气被最小化或者消除。如图2A所示，底部封盖部分30被固定到轴20的底部，其可以包括联合喷孔歧管 32和出丝导件34。图2A示出的底部封盖具有从纺纱轴20开始延伸到出丝导件34或者固 定到纺纱轴20上的横向截面部分，其具有侧门36和用于关闭纺纱单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：　　（ａ）用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和喷丝头阵列；以及　　（ｂ）顶部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的排放和减少或者消除进入到所述干纺单元内的空气，其中所述顶部封盖靠近所述干纺单元的所述开口的顶部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-3-19 61/0378811.一种装置，包括(a)用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和喷丝 头阵列；以及(b)顶部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的排放和减少或者消除进入到所述干纺单 元内的空气，其中所述顶部封盖靠近所述干纺单元的所述开口的顶部。2.如权利要求1所述的装置，其中所述合成纤维是弹性纤维。3.如权利要求1所述的装置，其中所述顶部封盖被安装在所述喷丝头阵列上方的位 置，并且所述顶部封盖包括在所述喷丝头被移出时阻止空气进入单元内或者减少或消除溶 剂蒸汽排放的气锁。4.如权利要求3所述的装置，其中所述顶部封盖包括四个壁，它们一起限定了与喷丝 头阵列基本上相同大小和尺寸的内部空间，并且所述气锁包括能够在所述喷丝头阵列下方 被插入或者移出的水平表面。5.一种装置，包括(a)用于合成纤维的干纺单元，具有基本竖直的结构，开口的顶部，开口的底部和喷丝 头阵列；(b)顶部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的转移和减少或者消除引入所述干纺单元 内的空气，其中所述顶部封盖靠近所述干纺单元的所述开口的顶部；以及(c)底部封盖，用于减少或者消除溶剂蒸汽的排放和减少或者消除引入所述干纺单元 内的空气，其中所述底部封盖靠近所述干纺单元的所述底部，所述底部封盖包括联合喷孔 和/或出丝导件。6.如权利要求5所述的装置，其中所述的合成纤维是弹性纤维.7.如权利要求5所述的装置，其中所述顶部封盖被安装在至少一个喷丝头的所述阵列 的上方并且所述顶部封盖装置包括在所述喷丝头被移出时阻止空气进入单元内或者阻止 溶剂蒸汽排放逸出的气锁。8.如权利要求7所述的装置，其中所述顶部封盖包括四个壁，它...

【专利技术属性】
技术研发人员：JT卡西，JB埃尔莫雷，CP德特克，DA威尔逊，
申请(专利权)人：英威达技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]