《粘胶生产设备.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粘胶生产设备.ppt（77页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、粘胶纤维行业准入条件 一、生产企业布局 生态保护区、自然保护区、风景旅游区、文化遗产保护 区、饮用水水源保护区，有关法律、法规规定禁止建设工业 企业的区域内，食品、药品、精密制造等严防污染的企业周 边及居民聚集区不得新建粘胶纤维生产企业。 严禁新建粘胶长丝项目。严格控制新建粘胶短纤维项 目，新建项目必须具备通过自主开发替代传统棉浆、木浆等 新型原料，并实现浆粕、纤维一体化，或拥有与新建生产能 力相配套的原料基地等条件。 改扩建粘胶纤维项目，要充分利用资源和能源，实施清 洁生产和循环利用。 粘胶纤维行业准入条件 为推动行业技术进步和产品开发，允许粘胶纤维企业、 科研机构等单位建设一条用于小试或中
2、试的生产能力不大于 5000吨、产品差别化率高于90%的生产线，重点用于技术研 究、产品开发等。 二、工艺和装备要求 改扩建粘胶纤维项目总生产能力要达到：连续纺粘胶长 丝为年产10000吨及以上；粘胶短纤维为年产80000吨及以 上，产品差别化率高于30%。 新建和改扩建粘胶纤维生产装置要严格按照信息化与工 业化相融合的要求，采用自动化程度高、运行稳定性好、生 产成本低、劳动强度小、生产过程安全环保清洁的先进工艺 技术和装备。 粘胶纤维行业准入条件 主要工艺装备和基本要求如下： 1、采用先进的连续浸渍压榨粉碎联合机，保证碱纤维 素的合格组成和粉碎度。 2、采用先进的老成机，保证碱纤维素老成的温
3、度和时 间稳定。 3、采用自动配料、加料系统，黄化过程采用程序自动 控制，黄化机应有泄压设施（泄压阀门或泄压膜）等安全装 置。 4、采用先进的粘胶溶解工艺及粉碎、研磨设备，提高 粘胶的溶解及过滤性能。 5、采用连续自动过滤装置和废粘胶处理装置，必要时 应增加先进的板框过滤装置，保证粘胶的纺丝可纺性。 粘胶纤维行业准入条件 6、粘胶长丝纺丝机优先采用密闭性好的管中成型连续 纺设备。 7、粘胶短纤维纺练装备按不同品种的要求进行选择， 原则上采用密闭性好、变频调速的设备。 8、酸站的酸浴循环系统要采用酸浴脱气装置和废酸液 回收处理装置；回收系统要采用多级闪蒸装置和芒硝结晶、 焙烧制元明粉装置。 9、
4、粘胶纤维生产要采用有效的“三废”治理或回收装 置。 10、为严格生产的工艺控制，应全线采用DCS集散式自 动控制系统。 粘胶纤维行业准入条件 对现有年产2万吨及以下粘胶短纤维生产线实施限期逐 步淘汰或技术改造，鼓励有条件的企业通过技术改造后，形 成差别化、功能性、高性能的粘胶纤维生产线，差别化、功 能性产品占全部产品的比重高于50。 三、新建和改扩建项目资源消耗指标 水耗： 连续纺粘胶长丝吨产品耗水量260吨；半连续纺粘胶 长丝吨产品耗水量280吨；生产用水重复利用率95%。 新建或改扩建粘胶短纤维生产装置，吨产品耗水量65吨； 生产用水重复利用率90%。 粘胶纤维行业准入条件 能耗： 连续纺
5、粘胶长丝吨产品综合能耗4400公斤标煤，半 连续纺粘胶长丝吨产品综合能耗5000公斤标煤。新建或改 扩建粘胶短纤维生产装置，吨产品综合能耗1200公斤标 煤。 四、环境保护 新建和改扩建粘胶纤维项目的废水原则上应自行处理或 接入集中工业废水处理设施处理后达标排放，不得接入城镇 污水处理系统，确需接入城镇污水处理系统的，必须报经城 镇污水处理行业主管部门批准，领取城市排水许可证后 方可接入。 粘胶纤维生产企业废气排放必须达到国家和地方相关大 气污染物排放标准的控制要求。 粘胶纤维行业准入条件 粘胶纤维生产企业厂界噪声要符合国家工业企业厂界 噪声标准（GB12348-2008）。 扩建粘胶长丝生产
6、装置，纺丝机机台密封要严密可靠， 在保证纺丝车间有害气体含量不超标的前提下，最大限度减 少换气次数，从而有效降低能源消耗。新建和改扩建粘胶短 纤维生产装置要采用先进可靠的CS2回收装置，全硫量回收 达到85以上。 新建和改扩建粘胶纤维生产装置，对原液浸渍产生的压 液回流碱和过滤产生的废粘胶必须确保全部回收利用，不得 排放。 粘胶生产 粘胶纤维是以天然纤维素（浆粕）为基本原料，经转化 为纤维素黄酸酯溶液再纺制而成的再生纤维素纤维。 各种粘胶纤维，不论采用何种浆粕原料和生产设备，其 基本生产过程都是相同的，都经下列四个过程： （1）粘胶的制备：包括浆粕的准备、碱纤维素的制备 及老成、纤维素黄酸酯的
7、制备及溶解。 （2）粘胶的纺前准备：包括混合、过滤和脱泡。 （3）粘胶的纺丝及纤维的拉伸。 （4）粘胶的后处理：包括水洗、脱硫、漂白、酸洗、 上油、干燥等。粘胶长丝还需进行加捻、络丝分级包装等加 工；粘胶短纤维则需经切断、打包等。 粘胶原液的制备 粘胶的制备又称原液制备或纺丝液制备。其目的就是通 过化学反应将浆粕制成可供纺丝用的粘胶（纺丝原液），一 般包括碱化和黄化两个主要化学过程。 碱化：纤维素（浆粕）+氢氧化钠碱纤维素 黄化：碱纤维素+二硫化碳纤维素黄酸酯 生产上，粘胶制备按下列三个步骤进行：浆粕浸渍于 烧碱溶液中，生成碱纤维素，经压榨、粉碎、老成，制成一 定聚合度的碱纤维素；碱纤维素与二
8、硫化碳进行反应，生 成纤维素黄酸酯。纤维素黄酸酯溶于稀碱液中，制成粘 胶，再经过过滤、脱泡和熟成，送往纺丝机。 不同批次浆粕含水率的控制是非常重要的。 粘胶原液的制备 一、碱纤维素的制备 碱纤维素的制备包括浆粕浸渍（碱化）、碱化纤维素的 压榨和碱纤维素的粉碎三个工艺过程。在此之前，浆粕还需 先经过贮存、调湿和混粕等准备过程。 浆粕浸在一定浓度、一定温度的碱液中，生成碱纤维 素，这一过程工艺上称为浸渍，又称碱化。 浆粕经浸渍后把多余的碱液压除，这一过程工艺上称为 压榨。 将碱纤维素撕碎的过程，工艺上称为粉碎。 目前大多数生产厂采用连续法，其生产工艺流程如下： 浆粕连续式浸渍压榨粉碎联合机老成鼓黄
9、化机 溶解机混合机过滤机连续快速脱泡桶 粘胶原液的制备 1.连续浸压粉联合机 连续法制碱纤维素的设备有多种形式，较普遍应用的是 LR型浸压粉联合机和毛纳尔型连续浸压粉联合机。 该机主要有喂给机、浸渍桶、碱液计量桶、浆粥泵、压 力平衡桶、压榨机、预粉碎机和细粉碎机等。 1浆粕输送带 2碱液计量桶 3浸渍桶 4浆粥泵 5压力 平衡桶 6压榨机 7预粉碎辊 8输送带 9粉碎机 10压 实机 11冲洗碱液泵 12工作碱液桶 13碱液泵 粘胶原液的制备 （1）喂粕机 浆粕稍倾斜叠置于喂粕机的输送带上，按工艺要求速度 连续向前输送，并由喂粕机上分页刀均匀地拨入浸渍桶中， 与此同时，浸渍碱液亦连续定量地由碱
10、液泵经碱液计量桶送 入浸渍桶中。在浸渍桶内，浆粕被碱液浸没的同时被搅拌叶 片搅拌，并与碱液充分混合，上下循环形成浆粥。浆粥在桶 内不断循环的同时，一部分定量地从底部出口流出，由浆粥 泵送入压力平衡桶。 1输送带 2撑辊 3无级变速装置 4分页刀 粘胶原液的制备 由于通过压缩空气的调节，使平衡桶 内浆粥以恒定的压力平稳地送往压榨机进 行压榨。压榨后的碱液过滤后回至工作碱 液桶，碱纤维素则经预粉碎、细粉碎，形 成松软的碎屑均匀地送出。 粘胶原液的制备 粘胶原液的制备 （2）浸渍桶 在桶的2/3高度处有碱液 进料管及浆料回流管接头。桶 的底部有出料管接头和排污管 接头，桶外壁中部有调温水套。 浸渍桶
11、内装有一固定套筒，下 面有假底，筒内有搅拌轴，轴 上装上两组搅拌翼片，其作用 是将浆粕捣碎，与碱液混合成 浆粥，并推动浆粥沿套筒的内 外侧循环。 1减速器 2筒盖 3料斗 4搅拌器 5筒体 6导流圈 7液位调节桶 8液位信号电板 9圈盘 10温度仪插孔 粘胶原液的制备 （3）辊式压榨机 辊式压榨机主要由两个平行而转向相反的压辊组成。 1上刮刀 2预粉碎打手 3、5压榨辊 4下刮刀 6机架 7螺旋搅拌器 8浆槽 9梳形刀片 10安全罩 11渣板 粘胶原液的制备 其中一个压辊带突缘，与另一个压辊嵌在一起，碱纤维 素在两辊间受到压榨。压辊的表面或沿周向排列有0.9mm宽 的沟槽（称沟槽式），或者分布
12、有直径为0.9mm的小孔（称 网孔式），压榨的碱液进入沟槽或网孔，经由滚筒的两端流 出，并回流至碱液桶中。两压辊的距离及转速根据机台生产 能力大小和碱纤维素压榨的程度而调节，通常分别为1 22.5mm及0.352.1r/min。 粘胶原液的制备 2.毛纳尔长网压榨机 毛纳尔长网压榨机主要是上下两条运动的无端金属网 带，网的宽度为1500mm，网带从入口到出口逐渐靠近（其 间距通常入口处为40mm，出口处为20mm），使碱纤维素层 在网带间受到压榨。碱纤维素的压榨倍数，决定于碱纤维素 层的厚度、网间距离和网的运动速度。 1压力平衡桶 2浆粥槽 3被动辊4主动辊 5张力辊 6上网 带7输送皮带 8
13、压榨辊 9预粉碎辊10下托辊 11下网带 粘胶原液的制备 粉碎机如图所示，由三个表面带有钢齿的圆辊和机架组 成，下面装有剥刀。三个粉碎辊直径相同、转速和转向相同 （30003500r/min），中间辊的齿条缠绕方向与两侧辊相 反。碱纤维素进入粉碎机后，落到前两辊间被初步粉碎。然 后，再进入二辊和三辊间进行细粉碎。 1机架盖 2粉碎辊 3剥刀 4机架 粘胶原液的制备 粘胶原液的制备 二、碱纤维素的老成 粉碎后的碱纤维素在恒定的温度下保持一定时间，在空 气中氧化降解，聚合度下降至工艺要求，这一过程称为碱纤 维素的老成或老化。 1.高温老成鼓（45） 高温老成鼓是由两个有夹套的圆鼓组成。 粘胶原液的
14、制备 两鼓上下重叠式排列，或水平式前后排列。第一鼓为老 成鼓，第二鼓为冷却鼓，两鼓的结构相同。 1顶盖夹套 2鼓体 3密封圈 4螺旋搅拌器 5推进刮刀 6、10刮刀轴承 7鼓体夹套 8圆盘 9鼓盖下半部 11弯头 12填料座 13大齿轮 14双列链轮 15套筒齿轮 粘胶原液的制备 粘胶原液的制备 鼓内装有一对推进刮刀和一对螺旋搅拌器。推进刮刀与 鼓壁间距为520mm，刮刀有一定的斜度以1.4r/min的速度 旋转，它一方面把碱纤维素向前推进，另外又将粘附于鼓壁 上的碱纤维素刮下来。两个螺旋搅拌器中，一个左旋，另一 个右旋，它们绕着鼓体主轴公转，以推动和翻松碱纤维素。 碱纤维素在鼓内受到充分搅拌
15、和不断向前移动的同时，完成 老成过程。其后，碱纤维素在冷却鼓中以同样的方式完成降 温过程。在老成鼓和冷却鼓夹套中通入调温水，以调节碱纤 维素的温度。调温水系统均由自动调节系统进行控制。 粘胶原液的制备 2.转鼓式老成鼓 转鼓式老成鼓是直径为2.7m的转鼓，包括老成鼓和冷 却鼓两个鼓。前一个为老成鼓，长度为2440m，后一个为 冷却鼓，长度为1220m，鼓内设有推进刮刀和螺旋推进 器，鼓体安装时有1/100倾斜度，靠鼓体的旋转，使碱纤维 素向前移动。鼓体外有调温夹套，控制老成鼓温度。与高温 老成鼓相比，转鼓式老成鼓的体积庞大，设备笨重，占地面 积大，它采用中温老成（2535），故碱纤维素老成比较
16、 均匀。 粘胶原液的制备 1出料支架 2出料口 3滚圈 4尾节鼓体 5弯管 6大齿轮 7头节鼓体 8进料端 9进料支架 10挡轮 11托动轮 12托动轮轴承座 13小齿轮 14联轴器 15减速器 16电机 17螺旋导水板 粘胶原液的制备 输送带的层数、长度和宽度，系根据设备生产能力及老 成时间等要求来设计，通常有26层，长度7080m，宽度 25m。碱纤维素在带上停留1032h。 新近设计的带式连续老成装置，是采用耐腐蚀的钢板嵌 成箱体，老成带装于箱内，采用全自动控制，以调节箱内温 度和老成带运动速度，省却了整个老成室的空调。 1进料口2横向出料带 3.多层输送带式连续老成设备 粘胶原液的制备
17、 三、纤维素黄酸酯的制备及溶解 碱纤维素在控制的条件下与二硫化碳（CS2）反应，生 成纤维素黄酸酯，这一反应过程工艺上称为黄化。黄化的目 的，是在纤维素大分子上引入黄酸基团，一方面可增大纤维 素大分子间距离，进一步削弱大分子间的作用力（氢键）； 另方面，由于具有亲水性的黄酸基团与溶剂接触时发生强烈 的溶剂化作用，原来不能溶于常规碱溶剂中的碱纤维素就成 为可溶于水或稀碱中的纤维素黄酸酯。粘胶就是纤维素黄酸 酯的稀碱溶液。 粘胶原液的制备 纤维素黄酸酯分散在稀碱溶液中，制得具有一定组成和 性质的粘胶，这一工艺过程称之为溶解。 1.黄化溶解机 主要由机体、搅拌翼、传 动装置和防爆电机等组成。机 盖上
18、有进料口、进碱管、二硫 化碳管、加水管和抽真空排放 管等，还有视孔、机内照明灯、 真空表、安全网，机下部有 出料口。 粘胶原液的制备 2.真空黄化捏和机 该机的机体有机盖、机身和机底三部分 组成一密闭整体。 机盖上装有进料口、碱液管、软水管、 CS2管和真空管，以供加入各种反应物料和抽 真空之用。此外，还装有排气管、真空压力 表、安全阀及视镜等，以保黄化过程的安全 。 在鞍形底部装有一对转向相反的捏和翼。机 的上部，还有一个立式螺旋搅拌器。物料受 到充分的搅拌和捏和。 为了排除反应热和机械搅拌热，机身与 机底部都装有冷却水夹套；机内还装有温度 测量管。 粘胶原液的制备 3.连续式黄化机 连续黄
19、化，设备上须解决三个难题： 第一、碱纤维素和CS2的连续、准确 的计量、均匀混合，以及纤维素黄酸 酯连续、定量地均匀移出； 第二、防止纤维素黄酸酯的结团和粘 附； 第三、反应系统的密闭及安全保护。 美国杜邦公司的输送带式连续黄 化机较好地解决了上列问题。这种黄 化机由进料装置、黄化反应罐及溶解 搅拌装置等三个部分组成。 1-旋风分离器2-碱纤维素计量器 3-输送螺旋4-CS2计量器5-输送 带6-密封机体7-浆式搅拌器 8-碱液计量器9-软水计量器 粘胶原液的制备 进料装置： 碱纤维素由旋风分离器经旋转式计量器进入螺旋给料 器，再被送进黄化机。螺旋给料器分两段，上段的螺旋直径 大而距宽，下段直
20、径小而螺距密，以利于碱纤维素中空气的 排除，并阻止CS2从机内逸出。螺旋给料器内壁，均衬以聚 四氟乙烯，以防物料粘结。螺旋的下面是一个伞形挡板，使 碱纤维素沿着伞面均匀落下，冷的CS2在这里从排列成环形 的十三个喷嘴喷入，与碱纤维素均匀混合。 粘胶原液的制备 黄化反应罐： 外壳为软钢制成的卧式圆罐。罐内装有两根由锦纶和泰 氟纶（聚四氟乙烯纤维）编织成的无端输送带，罐上方有八 个安全防爆口，罐体外有盘管加热，管内通入热水，外部包 以绝热保温材料。网带的速度，通过无级变速器控制；下层 网带的速度比上层网带慢。两根网带在下料的地方用刮板把 料从带上刮下黄化时，罐中通入氮气，罐中气体组成为 40%CS
21、2，60%N2，罐内压力490680Pa。 氮气是自动控制加入，机内含氧量小于2%，当大于5% 时，全机立即自动停车，以防爆炸。 粘胶原液的制备 4.R223型后溶解机 初溶解是在黄化 机中进行的，后溶解 是在具有研磨设备的 后溶解机中进行。 后溶解机的作用 是将经过初溶解的纤 维素黄酸酯溶解成均 匀的粘胶。 1-转刀 2-磨盘 3-内胆 4-粘胶进口 5，8-冷盐水 进口 6-夹套 7-粘胶出口 9-冷盐水出口 粘胶原液的制备 机体是一个立式圆筒，顶盖上有粘胶进口管、视镜等。 底部有粘胶出口管。机内有一内套（内胆），并有栅条构成 的假底。在假底下面有旋转轴，轴上装有三片压下式平桨搅 拌叶，互
22、成120，在机底壁上固定有环形的磨盘，盘上刻 有径向的沟纹。搅拌叶与磨盘相距很近。纤维素黄酸酯粒块 在旋转的搅拌叶与固定的磨盘间破磨碎，粘胶被甩向四壁， 并沿内套与机壁间上升，折返回内套，通过假底；再次受到 研磨。 为了有效地除去黄酸酯的溶解热和机械热，溶解器壁的 中部、下部以及内胆都设有夹套，并通入冷盐水循环降温。 搅拌叶由40kW 电动机通过变速箱传动，转速为143r/min。 粘胶的纺前准备 经过后溶解的粘胶，它的凝固能力较低，并含有多种固 态杂质及气泡，故需进行混合、熟成、过滤和脱泡，以制得 具有良好可纺性能的、清净而均一的纺丝粘胶，然后送去纺 丝。这个过程，工业上称为粘胶的纺前准备。
23、 1.粘胶的混合 粘胶混合的目的一是减少各批粘胶由于制造工艺或操作 上的波动而引起的质量不均匀性，保持成品纤维品质的稳 定；另一是粘胶混合机容积较大，可以贮存几批粘胶。当原 液或纺丝车间某工序发生暂时故障时，它就起着暂时缓冲的 作用，以保证生产的稳定性。 粘胶的纺前准备 2.粘胶的熟成 粘胶在放置过程中发生一系列的化学变化和物理化学变 化，称为粘胶的熟成。严格来说，粘胶熟成实际上是从纤维 素黄酸酯的溶解时就已发生，而在粘胶的混合、过滤及脱泡 等过程继续进行，直至纺丝成形时才结束。但是，在生产上 为了调整粘胶的熟成度和可纺性使之达到纺丝成形的要求， 往往还要在控制的条件下进行专门的熟成过程，习惯
24、上把这 个过程进行的时间称为“成熟时间”。 3.粘胶的过滤 过滤的目的，是滤除粘胶中不溶解的或半溶解的粒子及 机械杂质，以使纺丝拉伸过程顺利进行和提高成形纤维的质 量。 粘胶的纺前准备 连续筛滤机 1内、外笼式圆筒 2反洗臂3废胶泵 粘胶的纺前准备 计量泵将粘胶送入滤机（内笼圆筒）的中部，粘胶以P1 的压力，通过内笼圆筒和筛网。 在内笼圆筒外侧，粘胶以P2的压力，由出口管输出机外 （很明显P1P2）。粘胶中的粒子，则阻留在筛网内侧。由 于吸嘴内的压力P3小于圆筒外侧的压力P2，故当吸嘴随着反 洗臂缓慢旋转时，圆筒外的粘胶又将筛网内侧的粘胶粒子推 入旋转臂的吸嘴中，通过中心轴，由废胶泵吸出机外，
25、并进 行回收。这样就可使滤筛连续复原。机内各部分粘胶的压力 是影响筛滤机过滤效果的最重要的因素，通常控制P1为 0.81.0MPa，P3为0.10.2MPa，P2的大小，是以能将筛网 上的粘胶粒子有效地推入旋转臂的空穴为原则。调节粘胶进 出量（最简单是调节出口管上的阀门开度），就可调节P2的 大小。 粘胶的纺前准备 板框式压滤机 通常由3040块滤板及滤框交替叠合而成，滤布夹于 板与框之间。每个滤板有两个过滤面，所有滤板过滤面积之 和即为滤机的总过滤面积。单台滤机的过滤面积，通常为 2055m2。 各道滤机滤材的组成及排列顺序举例如下： 第一道过滤 两层绒布 第二道过滤 两层绒布、两层府绸 第
26、三道过滤 两层绒布、两层府绸 粘胶的纺前准备 粘胶的脱泡 1.静置脱泡 在恒定的室温下将粘胶静置于脱泡桶中，使桶内真空度 维持8793kPa，气泡便徐徐上升到液面，然后破裂而除去 。 静置脱泡是与熟成同时进行的，脱泡时间根据粘胶温度、桶 内真空度、粘胶层的高度及粘度等因素而定。温度越高、真 空度越高或粘胶的液层厚度越小和粘度越低，则脱泡时间越 短。在熟成温度为1820下，一般需1224h。 2.连续脱泡 一是使粘胶形成薄层，沿斜面慢慢流下，以缩短气泡逸 出表面的路程和时间；二是采用高的真空度，以减少粘胶中 溶解的空气量和加速气泡胀大、破裂，并使粘胶中的水分沸 腾，以带出粘胶中的空气。 粘胶的纺
27、前准备 粘胶由顶部的分配管进入桶内，并通过沿着整个桶壁的 环形狭缝（宽 0.51mm）被挤压出来，形成薄的粘胶层， 粘胶中的空气在粘胶沿着圆锥体桶壁往下流的过程中（约 1020s内）被迅速除去。 1，2过滤器3脱泡塔 4，5，6冷凝器7，8，9蒸汽喷射泵 粘胶纤维的纺丝及拉伸 粘胶纤维纺丝方法通常分为一浴法和二浴法，个别情况 还采用三浴法。一浴法纺丝是粘胶的凝固和纤维素黄酸酯的 分解都在同一浴槽内完成（如普通粘胶长丝成型）；二浴法 纺丝则是粘胶的凝固主要在第一浴，纤维素黄酸酯分解主要 在第二浴（如强力粘胶纤维）。 过滤、脱泡后的粘胶，由计量泵定量送入，通过烛形滤 器再次滤去粒子杂质，并由曲管送
28、入喷丝头组件。粘胶在压 力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流。在凝固浴作用 下，粘胶细流发生复杂的化学和物理化学变化，凝固和分解 再生，成为初生丝条。 湿法纺丝组件 湿法是将溶液法制得的纺丝熔液从喷丝头的细孔中压出 呈细流状，然后在凝固液中固化成丝。 湿法纺丝组件 湿法纺丝组件 过滤前的原液由进口进入到外壳的内部，通过滤布进入 滤芯的小孔，起过滤作用，杂质被挡在滤布外，已过滤的滤 液即纺丝原液则由出口引出，然后进入鹅颈管。这种滤液从 滤芯外部进入里面的称为外进里出式，滤布在压力作用下贴 紧在滤芯上，捆扎滤布的线不会拉断，但滤芯表面沟槽(孔 与孔之间开有相通的沟槽以增大过滤面积)也被滤布压紧而
29、减少了过滤面积。 1原液进口 2外壳 3滤芯 4通液小孔 5滤布 6原液出口 湿法纺丝组件 一、湿法纺丝组件 湿法纺丝组件也有纺长丝和 短纤维之分，但工作条件与熔纺 组件不同。如湿纺工作压力和温 度都较低，组件直接浸在具有腐 蚀性的凝固浴中，纺丝溶液在凝 固浴中固化成丝条，纺速比熔纺 要低得多，只有100m/min左右。 湿纺丝组件由喷丝帽、分配 板、过滤层和密封片等组成。 湿法纺丝组件 1喷丝帽 2、3、7垫片 4 、6螺帽 5滤布 8螺母 湿法纺丝组件 喷丝帽装在带有内螺纹的螺帽 内，两端分别垫有耐酸橡胶垫片， 分配板的端面上铺有一层细过滤布 和垫片，用耐酸橡胶螺母把所有零 件紧在一起，右
30、图为纺短纤维用的 一种新型组件。 在扇形板顶端的内斜面上装有 分配板，分配板的凹槽嵌有耐酸橡 胶密封圈，压棒嵌在板和分配板两 端的凹槽中，用螺钉将压板、喷丝 帽和扇形板等紧固在一起。 板式纺丝组件 1座 2小密封圈 3滤网 4 扇形板 5压板 6压棒 7密 封圈 8分配板 9喷丝帽 湿法喷丝板 二、湿法纺丝喷丝帽 1.孔径与孔数 孔径大小取决于纺丝方法、原液粘度、凝固浴组成、喷 头拉伸值和成品单纤维的线密度。通常湿法纺丝所用喷丝头 微孔孔径比熔融法小，约为0.060.15mm。生产长丝的喷丝 头孔数为12500孔，短纤维达1.725万孔，以增加产量。 棉型纤维微孔直径采用0.06mm,毛型0.
31、075mm，毛毯可达 0.1mm。 湿法喷丝板 2.导孔形状 进口呈圆锥形，斜角为20左右，孔的圆筒状部分长 度Lo约为直径do的12倍，最好大于2倍，但加工这种喷丝 头更加复杂。目前正逐步采用双曲线形状，目的在于降低入 口效应，从而降低挤出胀大。经对比试验证明，采用双曲线 形状的喷丝头，不仅可以提高纺丝速度，而且纤维成品的质 量也有所改善。 湿法喷丝板 3.孔的排列 喷丝帽上的孔排列由喷出 细流接触凝固介质的均匀程度 和帽的强度来确定。在湿法纺 丝时，一般以分区为主，在无 孔区一方面加强了帽的强度， 另一方面增加了细流与凝固介 质的接触面，以强化传质过程。 4.微孔间距 在出喷丝孔时，细流有
32、胀大作用，为了防止并丝发生， 取微孔的间距为微孔直径的3倍，相当于成品丝条的10倍左 右。 微孔间距的大小，还应从防止喷丝帽制造过程的形变来 考虑，间距不应小于喷丝帽底面厚度的80%。 湿法喷丝板 5.喷丝帽底板的厚度 喷丝帽的工作压力较低。一般小于10MPa，底板的厚度 在0.300.45mm之间。由改变喷丝帽的形状来增加喷丝帽的 刚性，如制成弧形、球形帽等。 6.喷丝帽的材料 湿法纺丝的介质腐蚀性大，为了增加喷丝帽的寿命，一 般采用耐腐蚀的贵重金属制造。在纺腈纶时使用的喷丝帽材 料为1Cr18Ni9Mo2Ti或金铂合金（70%Au、30%Pt）。钛、 铌、钼制的喷丝帽也在广泛应用。 粘胶纤
33、维纺丝 粘胶纤维纺丝 粘胶纤维纺丝 粘胶纺丝设备一般都具有下列机构： （1）粘胶输送、过滤及计量机构：包括粘胶输送管、烛形 滤器、计量泵、桥架、曲管等。 （2）成型机构：包括喷丝头组件、凝固浴槽。如为二浴法 纺丝或三浴法纺丝，则还有二浴槽和三浴槽。 （3）丝条导送、拉伸及受丝机构：包括导丝杆（钩）、导 丝盘、拉伸盘和卷绕受丝机构等。 （4）凝固浴（或有二浴、三浴）循环、输送机构：包括凝 固浴（或有二浴、三浴）进管、出管、机前过滤器等。 （5）动力机构：包括电动机及其电配件、减速箱、传动件 及支架等； （6）通风、排毒机构：包括密封窗、排风管等。 粘胶纤维纺丝 一、粘胶长丝纺丝机 粘胶长丝纺丝方
34、法及设备 主要有四种类型：管筒法、离 心式、半连续式和连续式。 粘胶长丝纺丝机喷丝头孔 径为0.08mm，孔数为18或30 孔，速度为65100m/min。 （一）管筒法 丝没有捻度，且呈酸性， 质量较差，我国已不再使用。 1粘胶管 2泵支座 3纺丝泵 4 泵传动 5管道 6泵桥架 7过滤器 8鹅颈管 9喷丝头 10纺丝盘 11筒管 12导丝钩 粘胶纤维纺丝 （二）离心式纺丝机 该纺丝机的受丝机构是高速 旋转的离心罐，卷装成酸性丝饼 。 从纺丝盘10下来的丝条，通 过上下往复运动的导丝漏斗11， 进入高速旋转（750010000rpm) 的电动离心罐12，丝条靠离心力 作用抛向罐壁，叠成空心的
35、酸性 丝饼(500g) 。同时，由于离心罐 以丝轴为中心的旋转作用，使丝 条获得捻度。 粘胶纤维纺丝 （三）半连续式纺丝机 半连续纺丝是一种双面操作 设备，丝的成形部分属于酸性操 作面；丝的卷绕部分属于中性操 作面。典型设备为R535型。 丝成形后，向上引到去酸辊 3的根部。在去酸辊上，前半段 继续凝固，后半段吊挂在盛有 35的软水的水槽淋洗，然后进 入离心罐中。 粘胶纤维纺丝 （四）连续式纺丝机 连续纺丝、后处理 流程。丝条经凝固、拉 伸、再生后，再经水洗 、 脱硫、上油和干燥，最 后卷绕成筒子。 连续纺丝后处理流程图 1计量泵2烛形滤器 3喷丝头4凝固浴 5丝条6、8、9、10 分别为再生
36、、洗涤、上油和干燥辊筒 7再生浴11锭子 粘胶纤维纺丝 将纺丝、后处理过程合并， 并连续卷装成中性丝条筒子的设 备。采用二浴法纺丝。初生丝条 由凝固浴出来以后进入再生浴， 并同时进行塑性拉伸。其后在精 炼辊筒对上进行水洗、脱硫处 理，再在上油辊上上油，然后到 达干燥辊筒对。经干燥的丝束连 续绕成长丝筒子。 1凝固浴2拉伸辊筒 3精炼辊筒对4上油辊 5干燥辊筒6受丝筒子 7再生浴 粘胶纤维纺丝 二、粘胶短纤维纺丝机 粘胶短纤维纺丝机通常设有 牵伸机构和受丝机构。喷丝帽面 径为43、74mm,孔数为4000、7500 、 12000三种，车速为60m/min。 1计量泵传动轴 2计量泵 3粘胶管
37、4清 水槽 5过滤器 6抽气拉窗 7导丝钩 8分 丝棒 9纺丝盘 10导丝柱 11拉窗重锤 12 排风罩 13螺旋齿轮 14机架 15回酸槽 16纺丝浴槽 17喷丝头组件 粘胶纤维纺丝 粘胶纤维纺丝 由凝固浴成型的初生丝条集束后送去另一台塑化拉伸机 上进行塑化拉伸并完成纤维素的再生。 粘胶纤维纺丝 粘胶短纤维纺丝拉伸示意图 1粘胶管2计量泵3桥架4曲管5烛形滤器 6喷丝头组件7凝固浴8进酸管9回酸槽10导丝杆 11纺丝盘12前拉伸辊13塑化浴14罩盖15后拉伸辊 粘胶纤维拉伸 1、喷丝头拉伸 第一纺丝导盘的线速度与粘胶从喷丝头喷出速率之间的 比率。 粘胶纤维拉伸 2、塑化拉伸 塑化浴中进行；塑
38、化浴温度9598，硫酸浓度10 30g/L。 纤维在热酸性浴中进行拉伸以提高纤维的强度； 使黄酸酯进一步分解，纤维素完全再生； 将丝束中蒸出的CS2进行回收； 洗除丝束上部分凝固浴。 粘胶纤维切断 水流式切断机 在丝束注射器内，通过水流的注射作用将丝束不断地送 到配插在磨环上的管状定刀下端，紧贴磨环下平面且不断旋 转的刀片将丝束按照设定的长度进行切断。 粘胶纤维切断 压力低时丝条比较松驰，压 力稍高，可将丝柬拉的更紧，效 果较好。但也不能太高，太高时 容易把断头丝、胶块丝冲出，对 切断不利。一般控制在2.8 3.5bar，且压力波动不能太大。 粘胶纤维切断 底刀安装在喂料斗的下方， 通过斜垫片
39、使底缘平面与切断刀 运行方向有0.20.5度的角度， 保证切断刀与底刀剪切时同底刀 最后点接触，达到最佳的切断效 果。切断刀与底刀之间的间隙对 纤维超、倍长的控制是至关重要 的，一般控制在0.020.04mm。 1切刀；2研磨环环；3底刀； 4斜垫垫片；5锁锁母 粘胶纤维切断 底刀使用一段时间后需在磨刀机上进行修磨。b3.0 mm时，必须修磨底刀底面，适宜的b应为1.52.0 mm。另 外，应确保内孔边缘的磨边尖锐。当a66 mm时，必须更 换底刀。 磨环装置安装在切断头上，由12块A12O3,陶瓷磨石和1 件材质为OCr18Ni9不锈钢的磨环座组成。底刀需凹进磨石 表面0.010. 02 m
40、m。 粘胶纤维切断 切断装置由动刀(包括刀片、刀柄和铜铆钉)、刀座、 动刀传动轴、扭簧及切断刀盘等组成。 动刀传动轴上装有扭簧，使安装在动刀刀柄上的刀片 在旋转过程中始终贴在磨环的磨石表面。在使用过程中， 若刀片的刃部与刀柄间的距离X21mm，应及时更换刀片。 粘胶纤维精炼 精炼工艺流程分为水洗、脱硫、漂白等共12个工艺区， 以及2个上油区。 粘胶纤维精炼 给纤槽除具有铺毛功能外，根据不同的生产工艺，还可 在此处进行纤维中二硫化碳的蒸出。蒸出的二硫化碳通过排 风管道输送到二硫化碳回收设备进行回收，减轻对环境的污 染。 粘胶纤维精炼 精练用于对纤维的清洗，以便清除切断后的粘胶短纤维 中所夹杂的硫
41、酸和硫酸钠、硫酸锌等杂质。每区的输送网上 方都设有喷淋槽，清洗液从槽内溢出对纤维层进行清洗;输 送网的下平面有托网架，用以保持网面的平整;在输送网的 上平面两边设有挡毛板，用以防止纤维被冲散。 平时成绩自评 A：无缺席（含请事假）、迟到、早退现象，上课 不玩手机、不说话、不睡觉，学习效果好； A-：无缺席（含请事假）、迟到1次或早退1次，上 课不玩手机、不说话、不睡觉，学习效果较好； B：请事假1次,迟到2次或早退2次，上课不玩手机 、不说话、不睡觉，学习效果较好； B-：缺席（含请事假）2次,迟到3次或早退3次，上 课较认真，学习效果一般； C：缺席（含请事假）3次,迟到4次、早退4次，上
42、课不认真，学习效果不好。 总复习题 1.简述间歇式预结晶器的工作特点。 2.简述连续式预结晶器的工作特点。 3.说明喷丝板使用与清理方法。 4.说明高压式纺丝组件的结构特点。 5.说明熔法复合纺丝组件的组成和工作原理。 6.说明等螺距卷绕的特点和防叠办法。 7.说明等升角卷绕的特点和防叠办法。 8.何谓卷绕比?试推导其公式。 9.说明牵伸加捻机钢领的作用和要求。 10.作图并说明捻度的形成过程。 11.1-7-1型摩擦盘的组合形式是何含义?分别是何作用? 12.说明易迈型喷嘴的工作原理。 总复习题 13.作图说明杜邦型喷嘴的工作原理和作用。 14.说明空气变形的工作原理。 15.说明缠辊自停装置的工作原理。 16.简述填塞箱式卷曲机的组成和特点。 17.说明沟轮式切断机的组成和主要部件的作用。 18.说明转轮式切断机的组成和工作过程。