专利名称：纤维素短纤维的制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纤维素短纤维的制造方法和制造装置。
背景技术：
在纤维素短纤维的传统制造方法中，新纺成的纤维素长丝在切断机内被切断成短纤维。短纤维从切断机出口起继续向前输送并且进行处理。例如，短纤维在纤维悬浮装置里被悬浮成纤维须条。随后，纤维须条接受进一步的处理工序如洗涤和整理作业。
从现有技术中知道的装置包括一个用于将长丝切断成短纤维的切断装置和一个用于输送短纤维的液体输送装置。
根据现有技术，液体输送装置通常被构造成一个槽，该槽的起点设置在如该切断装置的下方。一束待切断的长丝进入切断装置里并在那里通常被旋转刀切断成一定长度的纤维。在切断后，切断的纤维形成纤维束或短纤维。被切断的纤维借助液体如水从切断装置中被冲入槽内并且依靠液体在槽内继续输送，如被送往纤维悬浮装置。
在这些已知的方法或装置中出现以下问题，在切断时形成的短纤维在纤维悬浮装置中形成纤维须条之前都未能开散成单根纤维。
在纤维须条内的未开散的短纤维在纤维须条再处理阶段中引起冲洗和交换性能的不均匀。通常，短纤维冲洗得不够强、漂白较差、交联较差、整理较差等。
此外，未开散的短纤维经常在随后的纤维处理和加工期间内引起质量问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种装置和方法，依靠它们可以避免上述缺点，尤其可以减小在纤维须条内的未开散的短纤维的数量和尺寸。
借助这样的装置来实现该目的，即该装置包括一个将纤维素长丝切断成短纤维的切断装置和一个输送该短纤维的液体输送装置，其中，该液体输送装置具有一个成虹吸管形状的部分。
已经发现，用虹吸管代替从现有技术中知道的槽可以在输送期间内出意料地实现短纤维的更好开散。
从该切断装置流出的液体和纤维充满了虹吸管的容积。为此，不再流动而是自由浮动地实现短纤维输送。避免了在已知流动方法中发生的附聚趋势和短纤维的翻滚运动。
此外，短纤维能够自由膨胀，因为它们完全被液体打湿。
此外，根据本发明的装置最好包括一个用于将短纤维悬浮成纤维须条的纤维悬浮装置。该液体输送装置最好从切断装置出口起通向纤维悬浮装置。
该虹吸管最好紧邻该切断装置。
在根据本发明装置的另一优选实施例中，一个最好基本水平延伸的中间部分设置在该虹吸管的向下分支与向上分支之间。
所述中间部分的长度至少等于该虹吸管的向下分支的长度，最好至少是其10倍，最佳至少是其30倍。
在最好长达该虹吸管的向下分支的长度多倍的中间部分内，继续在管内形成短纤维的流动并且短纤维甚至被开散得更好。
该虹吸管的两个分支的长度可以基本上相等。
在另一个优选实施例中规定，该液体输送装置有另一部分，它最好也被构造成管状并且从虹吸管通向纤维悬浮装置。
所述的另一部分最好包括一个向下延伸的分段，此外，该向下延伸的分段最好基本垂直向下延伸。该向下延伸的分段的垂直高度有利地基本上等于其中一个虹吸管的分支的垂直高度。
通过设置一个向下延伸的分段，在虹吸管状部分的出口处，可以更好地利用短纤维的势能。在向下运动时，短纤维被加速。为此，事实已经证明，一个用于使管通风的孔设置在虹吸管的高处是有利的。
该向下延伸的分段最好过渡到通向该纤维悬浮装置的另一个分段，该另一个分段最好基本上水平延伸。
当被加速的短纤维撞到在该向下延伸分段到另一个分段的过渡部时，短纤维被进一步开散。
为此，最好在在该向下延伸的分段与另一个分段之间的过渡点处朝下设置一个弯曲部分，利用该弯曲部分，甚至可以进一步加强碰撞效果。
根据另一个方面，依靠这样的方法来实现本发明的目的，即新纺成的纤维素长丝在切断机内被切断成短纤维，该短纤维从切断机出口起被送往一个纤维悬浮装置并在该纤维悬浮装置内被悬浮成纤维须条，该纤维须条接受进一步的处理，其中，在根据本发明的装置内实现纤维从该切断机的出口到该纤维悬浮装置的输送。
在这里，纤维在液体输送装置内的停留时间最好等于2秒-40秒，更好等于10秒-30秒。纤维在成虹吸管状的部分内的流速最好等于0.15米/秒-2米/秒，更好等于0.3米/秒-1.5米/秒。
在根据本发明方法的一个借助一个有向下延伸的分段的装置来实现的优选实施例中，在该向下延伸的分段内的纤维最好被加速到1米/秒-5米/秒的速度，更好为2米/秒-3米/秒的速度。
根据本发明的装置和方法尤其适用于溶剂纺丝制成的纤维素短纤维的制造。这些纤维也被称为“Lyocell纤维”并且由纤维素溶液在叔氧化胺内(胺氧化法)制成。
下面，通过图和例子来详细描述本发明的优选实施例，其中图1示意表示上述类型的装置的基本结构；图2示意表示根据本发明的装置的一个优选实施例；图3表示一优选实施例的关于向下延伸分段的细节。
具体实施例方式
图1示出一切断装置1、一液体输送装置2和一纤维悬浮装置3。在切断装置1内被切断成短纤维的纤维借助液体被冲入液体输送装置2并被送往纤维悬浮装置3。根据现有技术，液体输送装置2被构造成一个没有完全装满液体的槽。在纤维悬浮装置3内形成纤维须条，在后续阶段内，纤维须条被清洗和再处理(未示出)。
根据本发明装置的一个优选实施例，如图2所示，液体输送装置2具有一个成虹吸管状的部分4，该部分被构造有两个分支5、6。在长度基本相等的这两个分支之间设有一个基本水平延伸的中间部分7，该中间部分的长度等于向下延伸的分支5的长度的多倍。
在虹吸管4的出口处设有一个通向纤维悬浮装置3的另一部分8。该部分8具有一个分段9，该分段基本垂直向下地延伸并且过渡成基本水平延伸的另一个分段10并且也有利地成管状。分段9的垂直高度基本上等于虹吸管4的两个分支5、6的垂直高度。但是，分段10或许也可以是开放的，即例如被成槽状。
在图3所示的优选实施例中，在向下延伸的分段9和另一个分段10之间的过渡点处，向下地设有一个弯曲部分11。
此外，在图2、3所示的实施例中，在虹吸管4的出口与分段9之间设有一个基本水平延伸的分段12。在分段12与分段9之间的过渡点处，可以在该管的顶面上设置气孔(未示出)。
根据图2、3的装置的功能如下在切断装置1内被切断的短纤维依靠液体自切断装置1中被吹入液体输送装置2的部分4内并且从那起继续输送，所述部分4成管状。由于该部分4成虹吸管状，所以，该管在该虹吸管出口之前被完全充满液体。因此，所述纤维被浮动输送并且完全被液体包围，这样一来，短纤维能够被自由打湿并且更好地开散。
在离开虹吸管4后，纤维落入向下延伸的分段9内并因此被加速。当撞到分段9与分段10之间的过渡点上时，发生了短纤维的进一步开散。依靠图3所示的弯曲部分11，甚至可以加强这种效果。此后，分段10内的纤维被送至纤维悬浮装置3并在那里按照本身已知的方式形成纤维须条。在分段10内，管被装满如约50％的液体。
例子在用于制造溶剂纺丝制成的纤维素短纤维的连续运转的试验设备中，纤维在根据图3的装置内被切断和被输送。
因此，该虹吸管状部分4的分支5、6长度等于0.5米，中间部分7的长度等于10米。纤维在虹吸管状部分4内的流速约等于0.45米/秒。在该向下延伸的分段9内，纤维被加速至约2.5米/秒的速度。纤维在液体输送装置2内的整个停留时间约等于20秒。
为了评定该装置的效果，对在纤维悬浮装置内形成的纤维须条进行采样。测定每50cm2的纤维须条横断面中的未开散的短纤维数量。此外，根据尺寸级对短纤维进行分组。如下所示，根据各自尺寸级而发现的未开散短纤维的数量乘以一个换算系数尺寸级 换算系数＞20mm ×2020-10mm ×1010-5mm ×55-3mm×3
(计算中不包括尺寸小于3mm的短纤维)由此获得的值被加起来。由此计算关系达到短纤维长度指数，该长度指数提供所形成的纤维须条的关于含有未开散短纤维的质量的信息。
由借助本发明装置输送的纤维构成的纤维须条的短纤维长度指数为39。与此相比，由以同样方式制造的但根据现有技术来输送的纤维构成的纤维须条的短纤维长度指数等于67。
权利要求
1.一种纤维素短纤维的制造装置，它包括一个将纤维素长丝切断成短纤维的切断装置(1)、一个输送该短纤维的液体输送装置(2)，其特征在于，该液体输送装置(2)有一个成虹吸管(4)形式的部分。
2.如权利要求1所述的装置，它还包括一个用于将该短纤维悬浮成纤维须条的纤维悬浮装置(3)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该液体输送装置(2)从该切断装置(1)的出口起通向该纤维悬浮装置(3)。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该虹吸管(4)紧挨着该切断装置(1)。
5.如先前权利要求之一所述的装置，其特征在于，在该虹吸管(4)的向下分支与向上分支(5，6)之间设有一个最好基本水平延伸的中间部分(7)。
6.如先前权利要求之一所述的装置，其特征在于，该中间部分(7)的长度至少等于该虹吸管(4)的向下分支(5)的长度，最好至少是其10倍并尤其最好是其30倍。
7.如先前权利要求之一所述的装置，其特征在于，该虹吸管(4)的这两个分支(5，6)的长度基本上相等。
8.如先前权利要求之一所述的装置，其特征在于，该液体输送装置(2)具有一个最好构成管状的并且从该虹吸管(4)起通向该纤维悬浮装置(3)的另一部分(8)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该另一部分(8)包括一个通向下的分段(9)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，该分段(9)基本上垂直向下延伸。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，该向下延伸的分段(9)的垂直高度基本上等于该虹吸管(4)的分支(5，6)的垂直高度。
12.如权利要求9-11之一所述的装置，其特征在于，该向下延伸的分段(9)过渡成一个通向该纤维悬浮装置(3)的另一个分段(10)。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该另一个分段(10)基本上水平延伸。
14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，在该向下延伸的分段(9)与另一个分段(10)之间的过渡点上，向下地设有一个弯曲部分(11)。
15.一种纤维素短纤维的制造方法，其中，新纺成的纤维素长丝在一切断机(1)内被切断成短纤维，这些短纤维从该切断机(1)的出口起被送往一个纤维悬浮装置(3)并在该纤维悬浮装置(3)内被悬浮成纤维须条，所述纤维须条接受进一步的处理，其特征在于，在根据权利要求1-3之一所述的装满液体的液体输送装置(2)内，进行所述纤维从该切断机(1)的出口至该纤维悬浮装置(3)的输送。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述纤维在该液体输送装置(2)内的停留时间等于2秒-40秒，最好等于10秒-30秒。
17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述纤维在成虹吸管形式的部分(4)内的流速等于0.15米/秒-2米/秒，最好等于0.3米/秒-1.5米/秒。
18.如权利要求15-17之一所述的方法，其特征在于，在该向下延伸的分段(9)内的纤维被加速到1米/秒-5米/秒的速度，最好是2米/秒-3米/秒的速度。
19.如权利要求15-18之一所述的方法，它用于制造溶剂纺丝形成的纤维素短纤维。
全文摘要
本发明涉及纤维素短纤维的制造装置，它包括一个将纤维素长丝切断成短纤维的切断装置(1)、一个输送该短纤维的液体输送装置(2)。本发明装置的特征在于，该液体输送装置(2)具有一个成虹吸管(4)形式的部分。
文档编号D01G1/04GK1608152SQ02826273
公开日2005年4月20日 申请日期2002年12月19日 优先权日2001年12月27日
发明者C·施雷姆普夫, W·费尔迈尔, F·努斯鲍默, H·施瓦布, C·罗雷尔, H·费尔戈 申请人:连津格股份公司