技术领域
[0001] 本实用新型涉及纺丝设备领域，尤其涉及一种干喷湿纺用的整流装置。
背景技术
[0002] 干喷湿纺是一种纺丝方法，近年来由于被用于制造高强高模的
碳纤维原丝，因此逐渐受到广泛关注。干喷湿纺是使用计量
泵使纺丝原液从
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。这种凝固液的液面变动会导致丝束中的单丝排列的紊乱或断丝。在凝固液的液面变动显著的情况下，喷丝板的喷丝面的局部或全部易与凝固液
接触，导致喷丝板浸渍，进而不能进行纺丝。因此，除了纺丝工艺至关重要以外，凝固浴液面的稳定性也是决定丝条性能的关键因素。
[0003] 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，即使浴中的液流有流动，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后经浴内导向改变方向后从凝固浴另一侧离开，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。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
发明凝固浴是静止浴，下文中的凝固浴亦皆为静止浴。
[0004] 控制凝固浴液面稳定的有效手段主要包括四种方法。方法一，在凝固浴槽上设置溢流堰，例如
专利JP707813A提出分别在凝固浴进丝和出丝一侧设置溢流堰，且进丝一侧溢流堰的排液量与出丝一侧溢流堰的排液量的比是5:5～8:2。方法二，在凝固浴内设置整流装置，包括整流筒，如专利JP1183511A、JP11350244A、JP8113817A、JP2019508A、JP2006118087A等；整流板，如专利JP200729159A、JP7207522A等。方法三，对喷丝板组件结构进行改进，如专利JP2007162159A。方法四，是采用其他各种不同的方法来实现。例如，专利JP11350245A提出在凝固浴液面上放置漂浮球，专利JP2004052129A公开了一种升状体来控制液面的稳定。
[0005] 不论采用上述哪种方法，都不能完全有效地解决凝固浴液面波动的问题。实用新型内容
[0006] （一）要解决的技术问题
[0007] 本实用新型的目的是提供一种能够有效地解决凝固浴液面波动问题的干喷湿纺用整流装置。
[0008] （二）技术方案
[0009] 为达上述目的，本实用新型提供一种干喷湿纺用整流装置，所述整流装置包括第一整流板和第二整流板；所述第一整流板
水平设置且部分浸没于凝固浴液面；所述第二整流板置于凝固浴液面下，且其上端固定于所述第一整流板上；所述整流装置设置于远离喷丝板的区域。
[0010] 优选的，所述第一整流板上设有若干个用于吸收凝固浴液面波纹的第一通孔，所述第一通孔的轴线朝喷丝板的一侧倾斜。
[0011] 优选的，所述第一通孔的轴线与竖直方向的
角度α为0°＜α＜15°。
[0012] 优选的，所述第一整流板的厚度为20mm～50mm。
[0013] 优选的，所述第一整流板为半环形平板，且所述半环形平板的开口朝向喷丝板的一侧；所述半环形平板的外圆弧半径为150mm～300mm，其外圆弧半径与内圆弧半径之差为50mm～200mm；所述第一通孔的直径为5mm～15mm。
[0014] 优选的，所述第二整流板为半筒状曲壳板。
[0015] 优选的，所述第二整流板的
母线朝喷丝板的一侧倾斜，且与竖直方向的角度β为0°＜β＜15°。
[0016] 优选的，所述第二整流板设有若干个轴线水平的第二通孔。
[0017] 优选的，所述第二整流板下端到所述第一整流板下侧的距离为100mm～500mm。
[0018] 优选的，所述整流装置的材质为不锈
钢。
[0019] （三）有益效果
[0020] 本实用新型采用上述技术方案提供的干喷湿纺用整流装置，当凝固浴液面发生较小波动时，波纹可被第一整流板的一侧阻挡；当凝固浴液面发生较大波动时，波纹高度大于第一整流板露出到凝固浴液面以上的高度时，即漫延到第一整流板上表面时，因第一整流板上设有较大的第一通孔，可以有效吸纳漫延的凝固液，从而起到了稳定喷丝面正下方凝固浴液面的作用。第二整流板置于凝固浴液面下且设有第二通孔，既可以阻挡凝固浴的乱流而减少凝固浴液面的波动，又可以保证丝束附近凝固液温度及浓度的稳定和扩散。采用本实用新型可有效减少距离喷丝板较远液面的波动对喷丝板正下方液面高度的影响，进而能够减少喷丝板浸渍或断丝等情况的发生，提高纺丝过程的稳定性。
附图说明
[0021] 图1是本实用新型干喷湿纺用整流装置的主视图；
[0022] 图2是本实用新型干喷湿纺用整流装置的A-A向视图；
[0023] 图3是本实用新型干喷湿纺用整流装置安装于凝固浴的结构图。
[0024] 图中，1：第一整流板；2：第二整流板；3：第一通孔；4：第二通孔；5：喷丝板；6：凝固浴液面；7：丝束。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和
实施例对本实用新型的干喷湿纺用整流装置作进一步详细说明。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0026] 如图1和图2所示，本实用新型的干喷湿纺用整流装置包括第一整流板1和第二整流板2，整流装置设置于远离喷丝板5的区域，可有效减少距离喷丝板5较远液面的波动对喷丝板5正下方液面高度的影响，进而能够减少喷丝板5浸渍或断丝等情况的发生，提高纺丝过程的稳定性。其中，整流装置的材质为
不锈钢。
[0027] 第一整流板1水平设置且部分浸没于凝固浴液面6，其上均匀设有若干个用于吸收凝固浴液面波纹的第一通孔3，第一通孔3的轴线朝喷丝板5的一侧倾斜，且第一通孔3的轴线与竖直方向的角度α为0°＜α＜15°，第一通孔3的直径为5mm～15mm，如此设置可使凝固浴液面6上从喷丝板5正下方向四周扩散的波纹顺利地进入第一通孔3，从而被第一通孔3吸收，从而提高了第一通孔3的有效积液体积。第一整流板1的厚度可以由纺丝过程中凝固浴液面可能产生的最大波纹的高度来决定，优选的第一整流板1厚度为20mm～50mm。当凝固浴液面发生较小波动时，波纹可被第一整流板1的一端阻挡；当凝固浴液面6发生较大波动时，波纹高度大于第一整流板1露出到凝固浴液面6以上的高度时，即漫延到第一整流板1的上表面时，因第一整流板1上设有较大的第一通孔3，可以有效吸纳漫延的凝固浴液，从而起到了稳定喷丝面5正下方的凝固浴液面6的作用。
[0028] 第一整流板1为平板，其轮廓可为矩形、圆形或其他几何图形等，考虑到波纹扩散的形状，如图1所示，本实施例中将第一整流板1设计为半环形平板，且半环形平板的开口朝向喷丝板5的一侧，从而更有效地阻止凝固浴液面波纹的扩散。其中，环形是指同一平面上由半径不相等的两个同心圆组成的图形，半径较大的圆为外圆，半径较小的圆为内圆，半环形是指通过由两条外圆半径和两条外圆半径之间的两条同心弧组成的封闭图形，半环形平板的开口是指半环形靠近圆心的一侧。本实用新型半环形的圆心角可以是90°～180°，本实施例中第一整流板1优选为圆心角为180°的半环形平板。半环形平板的外圆弧半径为150mm～300mm，其外圆弧半径与内圆弧半径之差为50mm～200mm。如果外圆弧半径与内圆弧半径之差小于50mm，那么该半环形平板内上第一通孔3的有效积液体积会受到限制。如果外圆弧半径与内圆弧半径之差大于200mm，会使得整流装置尺寸过大，而影响纺丝。
[0029] 第二整流板2置于凝固浴液面6下，且其上端固定于第一整流板1上。第二整流板2可以为平板或者曲壳板等，起到阻挡凝固浴乱流的作用。同样考虑到波纹扩散的形状，本实施例中第二整流板2优选设计为半筒状曲壳板，第二整流板2的母线朝喷丝板的方向倾斜，且第二整流板的母线与竖直方向的角度β为0°＜β＜15°。其中，半筒状曲壳板是指将筒状的曲壳板经其轴线所在的平面截开成两部分，母线是指曲壳板上与曲壳板的轴线在同一平面的直线。本实施例中半筒状曲壳板的轴线为竖直设置，半筒状曲壳板的上端固定连接于第一种整流板1的外圆弧上。第二整流板2下端到第一整流板1下侧的距离为100mm～500mm。第二整流板2设有若干个轴线水平的第二通孔4，使第二整流板2既可以阻挡凝固浴的乱流而减少凝固浴液面的波动，又可以保证丝束7附近凝固液温度及浓度的稳定和扩散。
[0030] 在进行干喷湿纺时，预先将该整流装置固定在凝固浴中（置于喷丝板5正下方液面与可能产生较大波纹部位之间），并使该整流装置的第一整流板1与凝固浴液面6平行，且使第一整流板1的一部分露出到凝固浴液面6以上，一部分浸入到凝固浴液面6以下，露出部分的高度范围是10mm～25mm。当凝固浴液面6的波动较大时，可以使露出部分的高度大一些。整流装置可以有效地解决从喷丝板5喷出的纺丝原液进入凝固浴形成丝束7时产生的凝固浴液面波动。在实际生产中，也可以预先在凝固浴中按照上述方法安装多个本实用新型的整流装置，而能更好地解决凝固浴液面波动的问题。
[0031] 以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴。
