阅读说明：本技术 一种曝气结构、丝束块消除装置及方法 (Aeration structure, and device and method for eliminating tow blocks ) 是由 刘建伟 王明国 李玉波 潘召军 崔有忠 李会亮 韩荣桓 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种曝气结构、丝束块消除装置及方法,涉及纤维制备领域,包括曝气盒、供气管和曝气管,所述供气管分为两路,分别连通曝气管的两端,所述供气管上间隔设有连通供气管内部的多个排气孔,所述供气管外部套设有曝气盒,所述曝气盒配合外部结构形成一腔体,所述曝气盒上设有连通腔体的多个曝气孔,所述供气管用于向曝气管内输入高压气体并从排气孔输出到腔体内,所述曝气孔用于输出腔体内的高压气体并吹散纤维,通过预热后的高压气流对纤维进行吹散,在纤维生产阶段有效消除丝束块,减少后续加工过程中丝束块对加工效果的影响,提高后续输出纤维产品的质量。(The invention provides an aeration structure, a device and a method for eliminating tow blocks, which relate to the field of fiber preparation and comprise an aeration box, an air supply pipe and an aeration pipe, the air supply pipe is divided into two paths which are respectively communicated with two ends of the aeration pipe, a plurality of exhaust holes communicated with the inside of the air supply pipe are arranged on the air supply pipe at intervals, an aeration box is sleeved outside the air supply pipe and forms a cavity body by matching with an external structure, the aeration box is provided with a plurality of aeration holes communicated with the cavity, the air supply pipe is used for inputting high-pressure air into the aeration pipe and outputting the high-pressure air into the cavity from the air exhaust hole, the aeration holes are used for outputting high-pressure air in the cavity and blowing off fibers, the fibers are blown off by the preheated high-pressure air flow, the method effectively eliminates the tow blocks in the fiber production stage, reduces the influence of the tow blocks on the processing effect in the subsequent processing process, and improves the quality of subsequent output fiber products.)

一种曝气结构、丝束块消除装置及方法

技术领域

本公开涉及纤维制备领域，特别涉及一种曝气结构、丝束块消除装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

国际人造纤维标准化局(简称BISFA)把用有机溶剂溶解法生产的再生纤维素纤维命名为“Lyocell”(中文“莱赛尔”)，莱赛尔纤维是通过把纤维素浆粕溶解在N-甲基吗啉氧化物NMMO水溶液中，不经过化学反应进行干湿法纺丝生产出的新型纤维素纤维，莱赛尔纤维力学性能优良。

发明人发现，目前，莱赛尔纤维干喷湿纺生产长丝经水洗压榨形成丝束，现工艺切断后在摇摆分布器后直接布在倒链上形成毡网，在经水洗后上油，去烘干，形成的丝束块直接打包到下游客户；针对莱赛尔纤维干喷湿纺生产的纤维硬块多、丝束多；纺纱表现为棉结多、粗结多，毛羽多，梳棉工序排杂较多，消耗达1.08；无纺布表现为克重不均匀，硬块多；影响了下游企业对莱赛尔纤维的加工效果，目前的加工工序难以下游企业对纤维丝束少的需求，并且缺少相应的有效消除丝束块的装置及相应的加工方法。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种曝气结构、丝束块消除装置及方法，通过预热后的高压气流对纤维进行吹散，在纤维生产阶段有效消除丝束块，减少后续加工过程中丝束块对加工效果的影响，提高后续输出纤维产品的质量。

本公开的第一目的是提供一种曝气结构，采用以下技术方案：

包括曝气盒、供气管和曝气管，所述供气管分为两路，分别连通曝气管的两端，所述供气管上间隔设有连通供气管内部的多个排气孔，所述供气管外部套设有曝气盒，所述曝气盒配合外部结构形成一腔体，所述曝气盒上设有连通腔体的多个曝气孔，所述供气管用于向曝气管内输入高压气体并从排气孔输出到腔体内，所述曝气孔用于输出腔体内的高压气体并吹散纤维。

本公开的第二目的是提供一种丝束块消除装置，采用以下技术方案：

包括如上所述的曝气结构，多个曝气盒依次布置在曝气槽内，所述曝气槽顶部配合有盖板，共同形成吹散通道；

两路供气管从吹散通道的两侧连通曝气管的两端，吹散通道的延伸方向垂直于曝气管轴线方向，吹散通道的一端用于送入待吹散的纤维，另一端用于输出吹散后的限位；

所述盖板上设有连通吹散通道的排气管。

本公开的第三目的是提供一种丝束块消除方法，利用如上所述的曝气结构，包括以下步骤：

向供气管内输入高压气体，使气体从排气孔进入空腔后从曝气孔排出；

使待吹散的纤维沿垂直于曝气管轴线的方向进给，依次通过曝气孔输出气流的覆盖区域；

曝气孔输出的气流作用于待吹散的纤维，使纤维分散。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)利用气流对纤维连续生产过程中的气流进行吹散，避免纤维在生产阶段形成丝束，从而避免后续丝束块的产生，提高了输出产品的质量，提高了下游产品对纤维的利用率，避免了原料的浪费，提高生产效率；

(2)综合考虑纤维连续生产中各部分处理对其他流程的影响，针对纤维遇冷严重影响后续上油效果、影响限位的可纺性的问题，在引入压缩空气对纤维进行吹散的同时，还对压缩空气进行预热，一方面能够预热压缩空气，实现曝气时温度恒定，不使温度巨变引起纤维脆性增加，另一方面能够有效水洗曝气后纤维上未洗净的溶剂，尽可能减少溶剂对上油的影响，同时提高溶剂的回收率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2、3中曝气结构与曝气槽配合的结构示意图；

图2为图1中A-A剖切面示意图；

图3为本公开实施例1、2、3中曝气盒的结构示意图；

图4为本公开实施例1、2、3中曝气盒的截面形状示意图；

图5为本公开实施例1、2、3中曝气管的结构示意图；

图6为图5中B-B剖切面示意图；

图7为本公开实施例2中丝束块消除装置的整体结构示意图。

图中：1、曝气槽，2、曝气盒，3、排气管，4、盖板，5、曝气管，6、预热器，7、除油除杂装置，8、初效过滤器，9、压缩空气缓冲罐，10、空气压缩机，11、风房，12、空气滤网，13、冷凝器，14、回收槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中莱赛尔短纤维在生产过程中会压榨形成丝束，导致加工后产生丝束块，难以适用于后续下游产品的加工；针对上述问题，本公开提出了一种曝气结构、丝束块消除装置及方法。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图6所示，提出了一种曝气结构。

主要包括曝气管5、连通曝气管5两端的供气管和套设在曝气管外部的曝气盒2；所述的曝气盒通过与外界结构配合形成一密闭腔体，将曝气管完全容纳在腔体内。

所述曝气管上间隔设置有多个排气孔，曝气管内的高压气体通过排气孔输出到腔体内；

在本实施例中，每根曝气管上设有两排排气孔，每排排气孔设置数量为60个，每个排气孔直径为6mm，且其与其他结构的对接处气密性良好；

当然，可以理解的是，所述的排气孔的数目、布置方式和直径均可以根据需求进行调节，其进行调节过程中需要考虑输出的压缩空气能否在腔体内均匀填充，避免输出的高压空气在腔体内分布不均，从而避免作用于限位的气流不均的情况出现；

对于具体的布置方法，如图5、图6所示，排气孔要沿曝气管的轴线均匀分布，从而使曝气管输出的高压气流充分均匀的填充腔体内；

优选的，在布置多排排气孔时，要使排与排之间的排气孔轴向位置错开，尽可能输出均匀的气流；

对于排气孔的数目并不做特殊限定，只要能够使输出的气流在腔体内均匀填充即可，其相邻排气孔的间距根据需求选择即可；

对于排气孔的直径，需要根据曝气管的直径进行调节，其直径不能过大，过大则会导致气流在端部快速释放而中间部分无法均匀输出气流；根据所需输出的气压选择其合适的排气孔直径即可。

在本实施例中，所述的曝气盒套设在供气管尾部，配合外部结构形成一腔体，所述曝气盒上设有连通腔体的多个曝气孔，腔体从曝气管内获取高压气体并从曝气孔输出，输出腔体内的高压气体吹散纤维；

对于曝气盒的结构，其为一个板件围成的盒体结构，如图3图4所示，曝气盒的顶部设有曝气孔，将腔体内的气流输出，作用于待吹散的纤维；

在本实施例中，曝气盒采用304不锈钢板对接形成，曝气盒的顶部设有3排曝气孔，每排曝气孔数量为52个，每个曝气孔直径为曝气盒与外部结构进行无缝隙焊接，保证腔体的气密性。

当然，可以理解的是，所述曝气孔的数目、布置方式和直径均可以根据需求进行调节，其进行调节过程中需要考虑能否将腔体内的压缩空气均匀排出，避免输出的高压空气不均匀，从而避免作用于限位的气流不均匀分布导致的吹散效果差的问题，提高对限位的吹散效果。

需要特别指出的是，所述排气孔朝向与曝气孔朝向不同，使二者输出气流的方向错开，避免排气孔输出的气流直接通过曝气孔排出，从而保证腔体内维持压力恒定；

在本实施例中，压缩空气经曝气管5孔径排气孔向侧下方吹扫，以保持曝气盒2内的压力恒定，压缩空气由曝气盒顶部曝气孔冲出，冲散由分布器进入曝气槽内的短纤维；

对于供气管，其一端接入气源，另一端分为两路，分别接通曝气管两端；

腔体内部的曝气管两端加压使气流稳定，排气孔向下可除水、防止纤维沉积、在开停车时便于气体吹扫清洁。

实施例2

本公开的另一典型实施例中，如图1-图7所示，提供一种丝束块消除装置。

多个曝气盒依次布置在曝气槽1内，所述曝气槽1顶部配合有盖板4，共同形成吹散通道；两路供气管从吹散通道的两侧连通曝气管的两端，吹散通道的延伸方向垂直于曝气管轴线方向，吹散通道的一端用于送入待吹散的纤维，另一端用于输出吹散后的限位；所述盖板4上设有连通吹散通道的排气管3。

在曝气槽内依次布置多组曝气结构，曝气结构对应的供气装置共同通过预热器6接入供气机构；所述预热器将供气机构输出到供气管的高压气体进行加热。

所述供气机构包括依次连通的空气压缩机10、除油除杂装置7、缓冲罐和过滤器，空气压缩机从风房11获取空气后进行压缩，依次经过除油除杂装置、缓冲罐和过滤器后连通供气管，所述预热器设置于过滤器与曝气管之间；

在本实施例中，所述预热器连接有除油除杂装置以消除压缩空气中的杂质；所述曝气管端部通过供气管与所述预热器出口连接，所述除油除杂装置与初效过滤器8相连通，所述初效过滤器与压缩空气缓冲罐9相连；所述压缩空气缓冲罐与空气压缩机连接，所述空气压缩机与风房连接；

风房内设置有空气滤网12，对进入空气压缩机的空气进行初步过滤。

针对纤维遇冷严重影响上油效果，影响纤维的可纺性的问题；引进压缩空气中专门引入了预热器，一是可以预热压缩空气，实现曝气时温度恒定，不使温度巨变引起纤维脆性增加，二是可以有效水洗曝气后纤维上未洗净的溶剂，尽可能减少溶剂对上油的影响，同时提高溶剂的回收率

当然，可以理解的是，所述曝气结构使用的压缩空气压力，曝气孔孔径大小与压缩空气管排气孔尺寸，压缩空气温度、纺丝机牵伸速度，毡网速度、上油网链车速有关；

例如，在0.6MPa风压下，纺丝牵伸速度设为41m/min，切断刀转速设为287.86转/min，分布器冲毛水速度设为25m³/h，毡网成型速度设为1.10m/min，上油车速1.10m/min。

在本实施例中，给出一组曝气结构的具体布置：

所述曝气槽尺寸长2650mm,宽3000mm，高950mm，形成曝气盒的曝气板的整体结构尺寸为3000*300mm，密闭焊接成梯形弯曲，在曝气槽内连续布置有5组曝气盒，即5块曝气板，其斜边为94mm，高为80mm，材质不锈钢304，厚度选为3mm，拥有足够的承压能力，表面粗糙度为12.5；

所述曝气盒内部设置的曝气管规格为DN40mm，5根曝气管对应布置于5组曝气盒内，长3000mm，两端进气，压力均衡，曝气管轴向两排孔径6mm，孔间距100mm，1排边距30mm，2排边距80mm，两排气孔向下侧吹，径向角度90度，共计60孔，锐边去毛刺处理；

所述曝气盒顶部布置的曝气孔孔径1.5mm，孔间距60mm，外两排曝气孔边距20mm、中间距160mm，中间曝气孔边距50密码，孔间隙60mm，每块板曝气孔52个，锐边去毛刺处理。

对于回收部分的设置，所述排气管一端连通吹散通道，另一端依次连通有冷凝器13和回收槽14，用于将从吹散通道内收集的水蒸气和有机物进行冷凝并回收；

将从纤维上吹散的有机物、水蒸气进行回收，从曝气孔输出的气流夹带着有机物、水蒸气进入后续的冷凝器和回收槽，完成回收过程。

实施例3

本公开的再一典型实施例中，如图1-图6所示，提供一种丝束块消除方法，利用如实施例2所述的丝束块消除装置。

包括以下步骤：

向供气管内输入经过预热的高压气体，维持曝气盒内的压力恒定并从曝气孔排出高压气体；

使待吹散的纤维沿垂直于曝气管轴线的方向进给，依次通过曝气孔输出气流的覆盖区域；

曝气孔输出的气流作用于待吹散的纤维，使纤维分散；

纤维分散后进入下一加工工序，收集吹散纤维后产生的散落有机物及水蒸气并回收。

在实际生产过程中，配合丝束块消除过程中的其他设备后，利用实施例2中的丝束块消除装置，其整体的工作过程包括以下步骤：

将室外空气经过空气滤网进入风房，经空气压缩机压缩至0.6MPa±0.05MPa存储于空气缓冲罐中，经过初效过滤器粗滤、除油除杂装置后由预热器(外界温度低于20度时使用，其他时间可关闭)进行预热，曝气槽中曝气管保持压力为0.6MPa；

压缩空气自吹散通道两侧经曝气管上孔径排气孔后向腔体侧下方吹扫，以保持曝气盒空腔内压力恒定，压缩空气由曝气孔冲出，冲散由分布器进入曝气槽内的纤维；

在0.6MPa风压下，纺丝牵伸速度设为41m/min，切断刀转速设为287.86转/min，分布器冲毛水速度设为25m³/h，温度不高于55度，毡网成型速度设为1.10m/min，上油车速1.10m/min；实现丝束块的消除，实现单纤维不打结，随后纤维铺丝成毡网，厚度为28-30mm；

蒸汽及部分有机物通过排气孔进入冷凝器，进入回收槽。

通过丝束块消除装置及消除方法的配合能够有效消除莱赛尔纤维连续生产中的丝束块，提高了下游产品利用率，避免了浪费。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。