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一种湿法纺丝用冷热烘系统及方法

阅读：389发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种湿法纺丝用冷热烘系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及纤维制备领域，提供了一种湿法纺丝用冷热烘系统，应用于芳纶III纤维的干燥过程，其中：冷烘电机与冷烘辊筒的转轴连接；相邻两个冷烘辊筒之间通过同轴连接器连接；热烘电机与动力轴连接，动力轴上固定有第一齿轮；热烘辊筒的转轴上安装有第二齿轮；第二齿轮与第一齿轮经传动链条连接；热烘辊筒转轴的前端安装有旋转接头，加热装置通过旋转接头与热烘辊筒相连；冷烘辊筒位于热烘辊筒的斜上方且一一对应，冷烘辊筒的横向中轴线与热烘辊筒的横向中轴线不平行；本发明可以去除纤维中的水分，实现纤维干燥的可控可调，本发明还提供了一种湿法纺丝用冷热烘方法。，下面是一种湿法纺丝用冷热烘系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种湿法纺丝用冷热烘系统，所述系统应用于芳纶III 纤维的干燥过程，其特征在于，包括：冷烘装置(1)、热烘装置(2)和多个加热装置(3)；其中：
冷烘装置(1)位于热烘装置(2)的斜上方，丝束经冷烘装置(1)后牵引至热烘装置(2)，所述加热装置(3)与热烘装置(2)连接，用于给热烘装置(2)加热；
所述冷烘装置(1)包括：冷烘电机(11)、多个冷烘辊筒(12)和多个同轴连接器(13)；
冷烘电机(11)与第一个冷烘辊筒(12)的转轴连接；相邻两个冷烘辊筒(12)之间通过同轴连接器(13)连接；
所述热烘装置(2)包括：热烘电机(21)、动力轴(22)、多个第一齿轮(23)、多个热烘辊筒(24)、多个第二齿轮(25)、传动链条(26)以及旋转接头(27)；
热烘电机(21)与动力轴(22)连接，动力轴(22)上固定有多个第一齿轮(23)；
各热烘辊筒(24)的转轴上均安装有第二齿轮(25)；所述第二齿轮(25)与第一齿轮(23)通过传动链条(26)连接；
各热烘辊筒(24)转轴的前端均安装有旋转接头(27)，加热装置(3)通过旋转接头(27)与热烘辊筒(24)相连；
所述冷烘辊筒(12)位于热烘辊筒(24)的斜上方且一一对应，所述冷烘辊筒(12)的横向中轴线与热烘辊筒(24)的横向中轴线不平行。
2.如权利要求1所述的湿法纺丝用冷热烘系统，其特征在于，所述热烘装置(2)进一步包括多个电磁离合器(28)；
所述电磁离合器(28)与第一齿轮(23)连接，用于控制第一齿轮(23)的转动和停止。
3.如权利要求1所述的湿法纺丝用冷热烘系统，其特征在于，所述冷烘辊筒(12)的横向中轴线与热烘辊筒(24)的横向中轴线的夹角为5°～10°。
4.如权利要求1-3任一项所述的湿法纺丝用冷热烘系统，其特征在于，所述加热装置(3)包括蒸汽锅炉(31)、蒸汽阀(32)以及蒸汽管道(33)；
所述蒸汽管道(33)的一端连接蒸汽锅炉(31)，另一端经波纹管连接至旋转接头(27)，所述蒸汽阀(32)设置在蒸汽管道(33)中。
5.如权利要求4所述的湿法纺丝用冷热烘系统，其特征在于，所述加热装置(3)控制所述热烘辊筒(24)的温度为100℃～160℃。
6.如权利要求5所述的湿法纺丝用冷热烘系统，其特征在于，相邻两根纤维缠绕在所述热烘辊筒(24)上的间距为5mm。
7.一种湿法纺丝用冷热烘方法，所述方法基于权利要求1所述的湿法纺丝用冷热烘装置，其特征在于，所述方法包括：
S1、启动冷烘电机(11)和热烘电机(21)，将牵引线缠绕在转动中的冷烘辊筒(12)和热烘辊筒(24)上；
S2、将洗涤后的纤维系到牵引线上，使其随牵引线在冷烘辊筒(12)和热烘辊筒(24)上形成螺距向前行进；
S3、调节各加热装置(3)的温度，并控制冷烘辊筒(12)和热烘辊筒(24)的转速，实现纤维干燥的可调。

说明书全文

一种湿法纺丝用冷热烘系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及纤维制备技术领域，特别涉及一种湿法纺丝用冷热烘系统及方法。

背景技术

[0002] 纤维是由纤维表皮包裹芯部组成的，在进行湿法纺丝时，洗涤过程中的水分子通过溶胀、渗透压等作用进入纤维表皮，然后在扩散和极性基团(如酰胺基团)吸附的共同作用下向芯部运动；但因芯部是由一维有序的结构组成，含部分取向结晶晶体和高取向非结晶体，水分子很难直接破坏这种一维有序的结构，就从聚集体之间的空隙或“小孔”进入纤维芯部，破坏聚集体之间的氢键作用，形成“水分子桥”结构，即水分子以弱键接的形式连接在极性基团上，取代了原来的氢键，削弱了最初的氢键作用，使纤维结构不断脆化，导致纤维强度下降。

[0003] 根据上述分析可知，在进行湿法纺丝时，需要对洗涤过程后纤维中的水分进行蒸发；现有的干燥方法如图1所示，水洗后的纤维A穿过电加热干燥箱B，完成当前段纤维的热烘处理；这种线式的干燥方式，使得在有限空间内对纤维热烘的调节极不方便，当需要对某一段纤维加大或者减小其干燥力度时，就需要改变电加热干燥箱的结构，从而造成了干燥箱占用空间大，不利于工业化生产的问题，另外，采用电加热的方式，也不利于能源的节约。

发明内容

[0004] 针对上述技术问题，本发明需提供一种用于湿法纺丝干燥用的系统，以去除纤维中的水分，并方便纤维干燥的可控可调。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种湿法纺丝用冷热烘系统，所述系统应用于芳纶III纤维的干燥过程，包括：冷烘装置、热烘装置和多个加热装置；其中：

[0006] 冷烘装置位于热烘装置的斜上方，丝束经冷烘装置后牵引至热烘装置，所述加热装置与热烘装置连接，用于给热烘装置加热；

[0007] 所述冷烘装置包括：冷烘电机、多个冷烘辊筒和多个同轴连接器；

[0008] 冷烘电机与第一个冷烘辊筒的转轴连接；相邻两个冷烘辊筒之间通过同轴连接器连接；

[0009] 所述热烘装置包括：热烘电机、动力轴、多个第一齿轮、多个热烘辊筒、多个第二齿轮、传动链条以及旋转接头；

[0010] 热烘电机与动力轴连接，动力轴上固定有多个第一齿轮；

[0011] 各热烘辊筒的转轴上均安装有第二齿轮；所述第二齿轮与第一齿轮通过传动链条连接；

[0012] 各热烘辊筒的转轴的前端均安装有旋转接头，加热装置通过旋转接头与热烘辊筒相连；

[0013] 所述冷烘辊筒位于热烘辊筒的斜上方且一一对应，所述冷烘辊筒的横向中轴线与热烘辊筒的横向中轴线不平行。

[0014] 优选的，所述热烘装置进一步包括多个电磁离合器；

[0015] 所述电磁离合器与第一齿轮连接，用于控制第一齿轮的转动和停止。

[0016] 优选的，所述冷烘辊筒的横向中轴线与热烘辊筒的横向中轴线的夹角为5°～10°。

[0017] 优选的，所述加热装置包括蒸汽锅炉、蒸汽阀以及蒸汽管道；

[0018] 所述蒸汽管道的一端连接蒸汽锅炉，另一端经波纹管连接至旋转接头，所述蒸汽阀设置在蒸汽管道中。

[0019] 优选的，所述加热装置控制所述热烘辊筒的温度为100℃～160℃。

[0020] 优选的，相邻两根纤维缠绕在所述热烘辊筒上的间距为5mm。

[0021] 本发明还提供一种湿法纺丝用冷热烘方法，所述方法基于如上所述的湿法纺丝用冷热烘装置，包括：

[0022] S1、启动冷烘电机和热烘电机，将牵引线缠绕在转动中的冷烘辊筒和热烘辊筒上；

[0023] S2、将洗涤后的纤维系到牵引线上，使其随牵引线在冷烘辊筒和热烘辊筒上形成螺距向前行进；

[0024] S3、调节各加热装置的温度，并控制冷烘辊筒和热烘辊筒的转速，以调节纤维的牵伸力，实现纤维干燥的可调。

[0025] 本发明的有益效果是：本发明提供的湿法纺丝用冷热烘系统及方法，利用冷热辊筒成夹角运转，使得缠绕在冷热辊筒上的纤维可以成螺距向前行进，从而在热烘辊筒上完成纤维水份的蒸发；当需要对某一段纤维加大或者减小其干燥力度时，只需调节施加在热烘辊筒上的温度和冷热辊筒的转速即可实现，无须改变系统结构；本发明还可以通过调节冷热辊筒的转速来控制对纤维产生的牵伸力，使纤维在高温条件下进行牵伸，水份蒸发后，纤维分子沿受力轴线方向再次规整化排列，从而增加了纤维的强度；本发明操作简单，易于推广。附图说明

[0026] 图1为本发明一实施例的一种湿法纺丝用冷热烘系统的结构图；

[0027] 图2为本发明一实施例的热烘装置的结构图；

[0028] 图3为本发明一实施例的热烘装置与加热装置的结构图。具体实施例

[0029] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

[0030] 如图2所示，本发明提供一种湿法纺丝用冷热烘系统，所述系统应用于芳纶III纤维的干燥过程，包括：冷烘装置1、热烘装置2和多个加热装置3；其中：

[0031] 冷烘装置1位于热烘装置2的斜上方，丝束经冷烘装置1后牵引至热烘装置2，所述加热装置3与热烘装置2连接，用于给热烘装置2加热；

[0032] 所述冷烘装置1包括：冷烘电机11、多个冷烘辊筒12和多个同轴连接器13；

[0033] 冷烘电机11与第一个冷烘辊筒12的转轴连接；相邻两个冷烘辊筒12之间通过同轴连接器13连接，最后一个冷烘辊筒12的转轴经滚珠固定在支架上；当启动冷烘电机11时，冷烘辊筒12随之转动；

[0034] 所述热烘装置2包括：热烘电机21、动力轴22、多个第一齿轮23、多个热烘辊筒24、多个第二齿轮25、传动链条26以及旋转接头27；

[0035] 热烘电机21与动力轴22连接，动力轴22上固定有多个第一齿轮23；

[0036] 各热烘辊筒24分别安装在辊筒支架上，其对应的转轴上均安装有第二齿轮25；所述第二齿轮25与第一齿轮23通过传动链条26连接；当热烘电机21带动动力轴22转动时，动力轴22上的第一齿轮23带动第二齿轮25转动，从而控制热烘辊筒24转动。

[0037] 各热烘辊筒24的转轴的前端均安装有旋转接头27，加热装置3通过旋转接头27与热烘辊筒24相连，；

[0038] 所述冷烘辊筒12位于热烘辊筒24的斜上方，以便于操作，冷烘辊筒12的位置与热烘辊筒24的位置一一对应，其横向中轴线与热烘辊筒24的横向中轴线不平行，优选的，其横向中轴线的夹角为5°～10°。

[0039] 如图2所示，所述热烘装置2进一步包括多个电磁离合器28；所述电磁离合器28与第一齿轮23连接，用于控制第一齿轮23的转动和停止，进而控制单个热烘辊筒24的运转或停止。

[0040] 优选的，所述加热装置3包括蒸汽锅炉31、蒸汽阀32以及蒸汽管道33；

[0041] 所述蒸汽管道33的一端连接蒸汽锅炉31，另一端经波纹管连接至旋转接头27，蒸汽经波纹管进入旋转接头27，再经旋转接头27进入热烘辊筒24，以对热烘辊筒24进行加热。

[0042] 所述蒸汽阀32设置在蒸汽管道33中，以调节进入热烘辊筒的蒸汽流量，从而调节热烘辊筒的温度，采用蒸汽实现温度调节，与采用电加热器相比，节约了能源。

[0043] 优选的，所述加热装置3控制所述热烘辊筒24的温度为100℃～160℃，使得纤维中的水份可以充分蒸发，且不破坏纤维的强度。

[0044] 优选的，相邻两根纤维缠绕在所述热烘辊筒24上的间距为5mm，以保证干燥后的纤维强度，此时，应控制冷烘辊筒的转速与热烘辊筒的转速比为1∶1.045。

[0045] 本发明还提供一种湿法纺丝用冷热烘方法，所述方法基于如上所述的湿法纺丝用冷热烘装置，包括：

[0046] S1、启动冷烘电机11和热烘电机21，将牵引线缠绕在转动中的冷烘辊筒12和热烘辊筒24上；

[0047] 启动冷烘电机11后，冷烘辊筒12随之转动；

[0048] 启动热烘电机21后，电机带动动力轴22转动时，动力轴22上的第一齿轮23带动第二齿轮25转动，热烘辊筒24随之转动。

[0049] S2、将洗涤后的纤维系到牵引线上，使其随牵引线在冷烘辊筒12和热烘辊筒24上形成螺距向前行进；纤维在前行的过程中，完成干燥的工序。

[0050] S3、调节各加热装置3的温度，并控制冷烘辊筒12和热烘辊筒24的转速，以调节纤维的牵伸力，实现纤维干燥的可调；

[0051] 冷热烘完成后，将纤维绕下前往下一道工序。

[0052] 本发明的有益效果是：本发明提供的湿法纺丝用冷热烘系统及方法，利用冷热辊筒成夹角运转，使得缠绕在冷热辊筒上的纤维可以成螺距向前行进，从而在热烘辊筒上完成纤维水份的蒸发；当需要对某一段纤维加大或者减小其干燥力度时，只需调节施加在热烘辊筒上的温度和冷热辊筒的转速即可实现，无须改变系统结构；本发明还可以通过调节冷热辊筒的转速来控制对纤维产生的牵伸力，使纤维在高温条件下进行牵伸，水份蒸发后，纤维分子沿受力轴线方向再次规整化排列，从而增加了纤维的强度；本发明操作简单，易于推广。

[0053] 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明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发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

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