本發(fā)明屬于濕紡領(lǐng)域，具體涉及一種用于濕紡法噴絲頭的排氣裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
濕紡法是利用高聚物在溶解前先發(fā)生溶脹，即溶劑先向高聚物內(nèi)部滲入，使大分子之間的距離不斷增大，然后溶解形成均勻的溶液的原理，將紡絲原液通過浸入在溶劑里的噴絲頭噴出，形成濕紡初生纖維的過程。紡絲原液在紡絲之前，須經(jīng)混和、過濾和脫泡等紡前準(zhǔn)備工序，以使紡絲原液的性質(zhì)均勻一致，其中除去其中所夾帶的凝膠塊和雜質(zhì)并脫除液中的氣泡尤為重要。
噴絲頭在升頭時，紡絲原液經(jīng)組件上的管道流到噴絲板上，因鵝頸管中存有空氣，原液流動時混入空氣，導(dǎo)致噴絲時混有氣泡的紡絲原液在噴絲板板面上斷裂，形成斷絲。由于須安裝的噴絲頭數(shù)量多，在生產(chǎn)時通常直接將噴絲頭通入原液上線生產(chǎn)，部分氣泡會隨紡絲原液排出，如果單靠原液流動帶出，時間長達(dá)2-4小時，耗費大量的原液。紡絲原液一旦經(jīng)噴絲頭組件流出，與空氣接觸后，表面形成致密層，便無法進行紡絲，只能當(dāng)做損耗被處理掉。不僅如此，組件管道內(nèi)仍然會殘存氣泡，這些氣泡經(jīng)壓縮后一直存在，導(dǎo)致生產(chǎn)出的絲條因氣泡破裂容易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，噴絲頭頻繁地更換，將嚴(yán)重影響了原絲的質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種用于濕紡法噴絲頭的排氣裝置及其使用方法，除去噴絲頭鵝頸管流道內(nèi)附著的氣泡，減少 生產(chǎn)中的斷絲率，提高原絲質(zhì)量，節(jié)省原液。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種用于濕紡法噴絲頭的排氣裝置，包括：振動架、壓縮空氣控制系統(tǒng)和噴絲頭組件固定架；
在所述振動架上安裝有至少一個氣動振動器，所述壓縮空氣控制系統(tǒng)與所述氣動振動器連接；當(dāng)氣動振動器振動時，帶動振動架隨之共振；
在所述振動架上安裝有至少一個噴絲頭組件固定架，在每個噴絲頭組件固定架上安裝有鵝頸管；噴絲頭安裝在所述鵝頸管的下端；
在所述振動架的前側(cè)安裝有原液導(dǎo)流槽，所述原液導(dǎo)流槽位于噴絲頭的下方。
所述振動架包括框架，在框架下方安裝有0-6個彈性支座。
在所述框架上安裝的鵝頸管多于一個時，各個鵝頸管在框架上均布。
所述原液導(dǎo)流槽為槽狀結(jié)構(gòu)，其底面從框架的一端向另一端傾斜。
在所述框架上端設(shè)有固定桿，每個所述噴絲頭組件固定架的一端與鵝頸管連接，另一端設(shè)有u型卡槽，所述u型卡槽卡入框架上的固定桿，通過頂絲固定。
所述鵝頸管的上端設(shè)有原液進口，所述原液進口與前端盛滿紡絲原液的壓力罐相連接。
在所述框架的上下兩個長邊上分別安裝有一個氣動振動器，在垂直方向上兩個氣動振動器位于同一條直線上；
所述氣動振動器通過螺紋與框架連接。
所述壓縮空氣控制系統(tǒng)包括：壓縮空氣氣源以及氣源管線，在壓縮空氣氣源與氣動振動器之間的氣源管線上依次連接有氣源調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)換接頭和氣源三通；
所述氣源管線經(jīng)過氣源三通后分成兩個氣源管，一根氣源管連接上方的氣動振動器，另一根氣源管連接下方的氣動振動器；
在所述氣源調(diào)節(jié)閥和轉(zhuǎn)換接頭之間的氣源管線上連接有壓力表；
所述壓縮空氣氣源的壓縮空氣的壓力范圍為：0.2-0.6mpa，振動頻次為5500-9000，不同頻次、不同空氣壓力對應(yīng)的振動時間為5-20分鐘。
本發(fā)明裝置的使用方法如下：
(1)紡絲開始前，將鵝頸管與噴絲頭通過噴絲頭組件固定架固定在框架上，將鵝頸管上方的原液進口與前端盛滿紡絲原液的壓力罐相連，噴絲頭下端位于原液導(dǎo)流槽上方；
(2)當(dāng)紡絲原液充滿鵝頸管與噴絲頭后，打開壓縮空氣控制系統(tǒng)，氣動振動器通過共振帶動振動架振動，振動架帶動鵝頸管和噴絲頭共振，原液從噴絲頭噴出后流入原液導(dǎo)流槽，氣泡隨著振動從噴絲頭被振動排出；
(3)振動排氣結(jié)束后，將排完氣的鵝頸管和噴絲頭安裝到紡絲線上，將噴絲頭浸入凝固浴進行紡絲；
(4)紡絲結(jié)束后，鵝頸管和噴絲頭的氣泡增多，在下一次紡絲前，返回步驟(1)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過共振快速除去鵝頸管和噴絲頭中的紡絲原液中殘余氣泡，實現(xiàn)了增加紡絲前對鵝頸管和噴絲頭的排氣步驟，減少了生產(chǎn)中因氣泡引起的斷絲率，提高了生產(chǎn)效率，提高了原絲質(zhì)量，且節(jié)省了原液。
附圖說明
圖1本發(fā)明用于濕紡法噴絲頭排氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述：
如圖1所示，本發(fā)明用于濕紡法噴絲頭的排氣裝置包括：一套振動架、一套壓縮空氣控制系統(tǒng)，原液導(dǎo)流槽及噴絲頭組件固定架。
所述振動架含：框架及彈性支座10，彈性支座數(shù)量為0-6個，不裝彈性支座時，框架也會共振，但是會導(dǎo)致大的噪音和振動架的位移，加上彈性支座主要起到減震的作用。
所述壓縮空氣調(diào)節(jié)裝置含：一氣源調(diào)節(jié)閥、一轉(zhuǎn)換接頭、一氣動振動器、一氣源三通4、氣源管、二壓力表。所述原液導(dǎo)流槽9安裝在框架前側(cè)。所述框架上可均布1-6組噴絲頭8及鵝頸管6和固定架，所述鵝頸管6的固定架為帶u型槽的卡槽，u型槽卡入框架上的圓桿，然后用頂絲固定即可。
所述振動排氣裝置設(shè)置有一壓縮空氣輸送管道，該管線經(jīng)過三通4轉(zhuǎn)換兩端分別連接二根壓縮空氣氣源管線，并與一個或二個氣動振動器5相連接，氣動振動器5再與振動架使用螺紋連接，氣動振動器5裝在固定鵝頸管的兩條長邊上，位置置于中央為宜，也可置于便于操作的一側(cè)。且壓縮空氣氣源管線1末端與一轉(zhuǎn)換接頭3連接，轉(zhuǎn)換接頭3與氣源調(diào)節(jié)閥2之間設(shè)置有壓力表。
所述振動排氣裝置的壓縮空氣壓力范圍為：0.2-0.6mpa，振動頻次為5500-9000，不同頻次、不同空氣壓力對應(yīng)的振動時間為5-20分鐘。振動時間是根據(jù)壓縮空氣壓力來確定的，例如：在0.2mpa、振動頻率為5500次時，排氣時間為20分鐘；0.4mpa、振動頻率為6800次時，排氣時間為15分鐘；0.6mpa、振動頻率為9000次時，排氣時間為5分鐘。
所述濕紡法的纖維包括但不限于：聚丙烯腈纖維和聚乙烯醇纖維。原液特性粘度范圍1.4-2，紡絲溫度25-40℃，壓力1.8-4mpa。
本發(fā)明裝置的使用方法如下：
將需要生產(chǎn)的紡絲前噴絲頭安裝固定在振動架上，通入壓縮空氣，使振動架發(fā)生振動，從而使噴絲頭發(fā)生振動，可以快速將噴絲頭鵝頸管中原液的氣泡完全排除，振動時，原液從噴絲頭噴出后流入導(dǎo)流槽，氣泡隨著振動從噴絲頭被排出。具體包括以下步驟：
(1)將鵝頸管6與噴絲頭8通過固定架固定在框架上，鵝頸管6的上方設(shè)立原液進口7與前端盛滿紡絲原液的壓力罐相連，噴絲頭8下端位于導(dǎo)流槽9 上方。
(2)當(dāng)紡絲原液充滿鵝頸管6與噴絲頭8后，打開振動排氣裝置(即打開氣源調(diào)節(jié)閥2)。振動排氣裝置設(shè)置有一壓縮空氣輸送管道，該管線經(jīng)過三通4轉(zhuǎn)換兩端分別連接二根壓縮空氣氣源管線，與二個氣動振動器5相連接，使用螺紋連接的氣動振動器5通過共振啟動振動架，帶動框架上的噴絲頭組件6和8共振，彈性支座10起到緩沖的作用，減緩共振帶給地面支撐的沖擊。排完氣的鵝頸管和噴絲頭在振動排氣結(jié)束后，安裝到紡絲線上，將噴絲頭浸入凝固浴進行紡絲。只有停工后，鵝頸管和噴絲頭里進入了空氣，氣泡增多后才在下一次生產(chǎn)前，再將鵝頸管和噴絲頭進行排氣。
下面通過對比實驗來說明本發(fā)明的技術(shù)效果：
對比例：將特性粘度為1.7的紡絲原液充滿鵝頸管和噴絲頭，噴絲頭孔數(shù)為24000。直接將噴絲頭浸入凝固浴中，生產(chǎn)速度25米/分。
實施例1：將特性粘度為1.4，溫度40℃的紡絲原液充滿至鵝頸管和噴絲頭，將1組噴絲頭固定在振動架上，噴絲頭下端位于導(dǎo)流槽上方。噴絲頭孔數(shù)為24000。啟動振動排氣裝置，調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力，在0.2mpa、振動頻率為5500次時，排氣時間為15分鐘；0.4mpa、振動頻率為6800次時，排氣時間為10分鐘；0.6mpa、振動頻率為9000次時，排氣時間為10分鐘后，將噴絲頭浸入凝固浴中，生產(chǎn)速度25米/分。
實施例2：將特性粘度為2，溫度25℃的紡絲原液充滿至鵝頸管和噴絲頭，噴絲頭孔數(shù)為24000。將6組噴絲頭固定在振動架上，噴絲頭下端位于導(dǎo)流槽上方。啟動振動排氣裝置，調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力，在0.2mpa、振動頻率為5500次時，排氣時間為20分鐘；0.4mpa、振動頻率為6800次時，排氣時間為15分鐘；0.6mpa、振動頻率為9000次時，排氣時間為5分鐘后，將噴絲頭浸入凝固浴中，生產(chǎn)速度25米/分。
其結(jié)果如表1所示：
表1
如表1所示，在對比例中，沒有增加該排氣裝置步驟時，平均原液損耗量達(dá)到226.8公斤/組，原絲斷絲率為4.8％。通過增加排氣裝置后，實施例1中，節(jié)約原液207.8公斤/組，節(jié)約原液比例達(dá)到91.62％，平均斷絲率提高到1.8％。實施例2中，節(jié)約原液211公斤/組，節(jié)約原液比例達(dá)到93.03％，平均斷絲率提高到2.2％?？梢?，增加了排氣裝置步驟后，排氣過程中損耗的原液量大大減少，減低了生產(chǎn)成本。生產(chǎn)過程中的斷絲率也得到了大幅的提升，提高了原絲的生產(chǎn)質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。
上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本發(fā)明上述具體實施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。