一种干湿法纺丝凝固设备及莱赛尔纺丝设备的制作方法

本发明属于纺丝，具体地说，涉及一种干湿法纺丝凝固设备及莱赛尔纺丝设备。

背景技术：

1、莱赛尔纤维（lyocell）作为一种新型的再生纤维素纤维，因其良好的强度、柔软性以及环保特性，近年来在纺织行业中的应用越来越广泛。目前，莱赛尔纤维的制备大多采用干喷湿纺法，即先将纺丝溶液喷出形成初生细流，然后进入凝固浴中进行固化成型。然而，传统的干喷湿纺工艺存在一些不可忽视的技术问题，影响了纤维的性能和生产的稳定性。

2、首先，传统的干喷湿纺工艺中，纺丝细流从喷丝头进入凝固浴的过程受限于空气层的长度和凝固浴的特性。干喷湿法中的凝固浴部分通常需要精确控制温度和溶液浓度，以确保纤维成型的均匀性，但由于凝固浴流动的稳定性难以保证，导致成型过程中容易出现纤维直径不均、表面质量不佳的问题。这种情况会直接影响莱赛尔纤维的物理性能，如强度和延展性等，进而限制了其在高性能应用中的潜力。

3、其次，在传统的干喷湿纺过程中，纺丝溶液和凝固浴中的溶剂通常难以充分回收利用。这种溶剂的浪费不仅增加了生产成本，还对环境造成了严重的污染，限制了莱赛尔纤维作为一种环保纤维的可持续性。纺丝溶液中常用的n-甲基吗啉-n-氧化物（nmmo）作为溶剂，在纺丝过程中若不能有效回收，不仅浪费资源，还可能对生态环境造成潜在危害。

4、此外，在纺丝的拉伸和定向过程中，由于干段（空气层）的长度较短，纤维未能获得足够的定向，导致纤维在最终成型时的杨氏模量和拉伸强度偏低，影响了纤维的整体力学性能。纺丝速度和纤维质量的波动也容易引发产品的不一致性，从而增加了后续加工中的难度。

5、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种干湿法纺丝凝固设备及莱赛尔纺丝设备，以实现提高莱赛尔纤维的成型质量和生产效率的目的。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

3、一种干湿法纺丝凝固设备，包括：

4、凝固浴槽，用于容纳凝固浴液；

5、导丝管，至少局部段水平延伸设置，其一端开设进液口与凝固浴槽连通，另一端开设出丝口，凝固浴槽中的丝束由进液口进入导丝管，流经其水平段凝固，由出丝口牵出。

6、进一步地，所述凝固浴槽底部开设出液口，所述导丝管设置在所述凝固浴槽下方，导丝管的进液口端向上弯折与凝固浴槽的出液口连通，出丝口端向远离凝固浴槽的方向水平延伸设置。

7、进一步地，所述凝固浴槽底部开设沿着凝固浴槽底壁径向延伸设置的流道，所述导丝管的进液口与所述流道连通，出丝口端向远离凝固浴槽的方向水平延伸设置。

8、优选的，所述流道自凝固浴槽槽底的中心径向向外延伸至槽底边缘形成出液口，所述导丝管的进液口与所述流道的出液口连通；

9、优选的，所述流道由槽底中心到其边缘向下倾斜设置。

10、进一步地，所述导丝管水平延伸的长度大于所述凝固浴槽的深度；

11、优选的，所述导丝管水平延伸的长度为所述凝固浴槽深度的2-5倍；

12、优选的，所述导丝管为玻璃导丝管。

13、进一步地，还包括用于存储凝固浴液的凝固浴储罐，所述凝固浴槽、导丝管的出丝口端分别与凝固浴储罐连通，凝固浴储罐中的凝固浴液输送至凝固浴槽，由凝固浴槽流经导丝管回流至凝固浴储罐。

14、进一步地，所述导丝管的出丝口端下部具有敞口设置的集液槽，集液槽与凝固浴储罐连通，导丝管内的凝固浴液自出丝口流入集液槽，由集液槽回流至凝固浴储罐。

15、进一步地，所述集液槽底部开设连通口用于与所述凝固浴储罐连通，所述连通口上设置有过滤网。

16、进一步地，所述凝固浴槽自槽口向槽底呈阶梯状渐缩设置。

17、本发明还提供一种莱赛尔纺丝设备，包括上述技术方案任一所述的干湿法纺丝凝固设备。

18、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

19、本发明中，导丝管至少局部段水平延伸设置，进入导丝管水平段的丝束能够充分浸入凝固浴液内，延长了丝束与凝固浴液的接触时间，提升了丝束在凝固浴液中的固化程度。

20、丝束在经过导丝管的水平段时，沿着导丝管延伸的方向顺流而出，从而使得丝束在凝固过程中可以保持良好的方向性和稳定性，这种定向效果使得丝束在拉伸和成型过程中不会出现随机摆动和不规则运动的情况，进一步提升了纤维的整体均匀性和拉伸强度。并且，丝束沿导丝管的方向顺流而出，使得丝束在凝固过程中保持了一定的张力，实现了持续的定向和拉伸，这样丝束在定向拉伸的同时进行固化，有效提高了纤维的杨氏模量和拉伸强度。

21、进一步地，本发明中通过将导丝管与凝固浴槽结合，导丝管的水平延伸段确保了丝束在凝固浴液中的受力均衡，纤维的成型过程更加连续和稳定。导丝管的设计有效减少了纤维与凝固浴液接触时的湍流和波动，避免了传统凝固浴中因液体流动不稳定而导致的纤维粗细不均和表面质量差的问题。

22、此外，本发明通过导丝管中凝固浴液的集中流动，减少了溶剂的挥发和浪费，凝固浴液能够被更有效地回收利用，降低了生产过程中对环境的污染。相较于传统开放式凝固浴槽中的大量溶剂使用，本发明的导丝管结构在节约溶剂的同时，减少了对环境的不利影响，具有更高的环境友好性。

23、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：

4.根据权利要求1-3任一所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：所述导丝管水平延伸的长度大于所述凝固浴槽的深度。

5.根据权利要求4所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：所述导丝管水平延伸的长度为所述凝固浴槽深度的2-5倍；

6.根据权利要求1-5任一所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：所述导丝管的出丝口端下部具有敞口设置的集液槽，集液槽与凝固浴储罐连通，导丝管内的凝固浴液自出丝口流入集液槽，由集液槽回流至凝固浴储罐。

8.根据权利要求7所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：所述集液槽底部开设连通口用于与所述凝固浴储罐连通，所述连通口上设置有过滤网。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种干湿法纺丝凝固设备，其特征在于：所述凝固浴槽自槽口向槽底呈阶梯状渐缩设置。

10.一种莱赛尔纺丝设备，其特征在于：包括如权利要求1至9任一所述的干湿法纺丝凝固设备。

技术总结
本发明公开了一种干湿法纺丝凝固设备及莱赛尔纺丝设备，干湿法纺丝凝固设备包括凝固浴槽，用于容纳凝固浴液；导丝管，至少局部段水平延伸设置，其一端开设进液口与凝固浴槽连通，另一端开设出丝口，凝固浴槽中的丝束由进液口进入导丝管，流经其水平段凝固，由出丝口牵出。本发明中，通过将导丝管与凝固浴槽结合，导丝管的水平延伸段确保了丝束在凝固浴液中的受力均衡，纤维的成型过程更加连续和稳定，导丝管的设计有效减少了纤维与凝固浴液接触时的湍流和波动，避免了传统凝固浴中因液体流动不稳定而导致的纤维粗细不均和表面质量差的问题，有效提高了纤维的杨氏模量和拉伸强度。

技术研发人员：宋德武,金东杰,刘海亮,程志国,王福余,宋智超,郑成军,边也,杨先锋,陈亮宇
受保护的技术使用者：吉林富博纤维研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17