1.本实用新型涉及一种用于制造纤维素纤维的设备。在该设备中，在叔胺氧化物中的纤维素溶液能够通过喷丝板的纺丝孔挤出，由此挤出长丝，挤出的长丝能够被传导穿过空气间隙、凝固浴和牵拉设备，通过该牵拉设备对长丝进行牵拉，并且经牵拉的长丝能够进一步加工成纤维素纤维。
背景技术：
2.作为粘胶法的一种替代方法，近年来描述了许多方法，其中，纤维素在未形成衍生物的情况下溶解在有机溶剂、有机溶剂与无机盐的混合物或者盐水溶液中。由这样的溶液所制造的纤维素纤维从bisfa（人造纤维标准化国际局，the international bureau for the standardization of man made fibers）获得通用名称lyocell（莱赛尔）。作为lyocell，bisfa定义为一种通过纺丝方法由有机溶剂获得的纤维素纤维。对于“有机溶剂”，bisfa理解为一种由有机化学品和水组成的混合物。“溶剂纺丝”意味着溶解和纺丝，而不进行衍生。
3.但是，迄今为止只有一种用于制造lyocell类型的纤维素纤维的方法实现了工业规模化。在这种方法中，n-甲基吗啉-n-氧化物（nmmo）用作溶剂。例如在美国专利4,246,221中描述了这样一种方法，该方法提供具有高拉伸强度、高湿模量和高互扣强度的纤维。
4.但是，由上述纤维制成的面状纤维集合体（例如织物）的可用性由于纤维在潮湿时的明显的原纤化倾向而显著受限。原纤化意味着湿纤维在机械应力下在纵向上的裂开，从而使得纤维变成毛发状的、绒毛状的。由这些纤维制造的且被染色的织物在被洗涤数次后显著地失去颜色强度。另外，在磨损的和起皱的边缘上形成浅色的带。原纤化的原因可能在于，纤维由在纤维方向上布置的原纤维组成，并且在这些原纤维之间只有很少的横向交联。
技术实现要素：
5.已经表明，已知的lyocell类型的纤维素纤维在其纤维特性和其原纤化倾向方面是不足的，因此，本实用新型的任务尤其在于提供一种具体的设备，通过该设备能够在工业规模上制造具有改进的特性的纤维，其中，所谓的做功能力得到改进，该做功能力即为纤维强度（已调温调湿）和伸长率（已调温调湿）的数学乘积。
6.在一种用于制造纤维素纤维的设备中，该目标令人惊讶地通过下述特征的组合来实现：
7.至少一个挤出设备，该挤出设备能够通过喷丝板的一万个或者更多的纺丝孔挤出叔胺氧化物中的纤维素溶液，由此挤出长丝，
8.长丝传导设备，该长丝传导设备能够将挤出的长丝传导穿过空气间隙、凝固浴和牵拉设备，通过该牵拉设备对长丝进行牵拉。
9.能够将经牵拉的长丝进一步加工成纤维素纤维的设备，并且
10.其中，长丝传导设备以如下方式设计，使得经牵拉的长丝在被进一步加工时承受
在纵向上的最多5.5cn/tex的拉伸应力，但不超出该拉伸应力值。
附图说明
11.通过以下实施例更详细地解释本实用新型。该实施例不以任何方式限制本实用新型的范围。本实用新型还包括基于相同发明构思的任何其他实施例。
12.唯一的附图1示出了根据本发明的用于生产纤维素纤维的设备的实施例。
具体实施方式
13.在图1中，粉碎的纤维素和胺氧化物溶剂分别通过入口11和12引入到混合、溶解和过滤单元10中。热溶液通过计量泵13被泵送至喷丝板14，在那里，溶液被纺成连续的纤维束。
14.在拉入空气间隙15之后，长丝被传送到含水凝固浴16中，纤维素在其中凝结。
15.获得的纤维素纤维通过辊17并通过洗涤槽18输送至压辊21和22以及另一对压辊23和24。
16.已经表明，通过对经牵拉的长丝进行进一步加工，例如将叔胺氧化物从长丝中洗出去和后处理（整理），以及尤其通过在长丝被进一步加工时对长丝的运输，通过对长丝施加尽可能小的张力（即不应超过5.5cn/tex的拉伸应力），能够通过简单的方式实现良好的纤维特性。
17.在工业规模中，用于制造纤维素纤维的设备包含挤出设备，该挤出设备具有每喷丝板一万个或者更多的纺丝孔。每喷丝板最多100000或者甚至150000个孔也是可能的。优选地，喷丝板包含至少40000个孔或者甚至至少50000个孔。通过这种挤出设备形成非常厚且重的长丝束，根据本实用新型必须小心处理所述长丝束。因此，在本实用新型的一种优选的实施方式中，长丝传导设备25包括控制设备，该控制设备能够将长丝的拉伸应力控制为最多5.5cn/tex，但不超过该拉伸应力值。
18.此外，定位在空气间隙15、凝固浴16和洗涤槽18后方的长丝传导设备25能够包含导丝辊，通过该导丝辊将张力施加到长丝上，所述长丝因此被牵拉到空气间隙中。
19.这不是无关紧要的问题。令人惊讶的是，已经发现，控制设备能够包含通过测量和控制导丝辊的驱动单元的扭矩来控制长丝的拉伸应力的装置。甚至更优选地，该驱动单元是电马达。控制单元能够是逆变器控制单元。
20.就本实用新型的目的而言，术语“进一步加工”包括对长丝实施的所有步骤，包括在长丝已通过牵拉设备的第一支承点（take up point）之后对长丝的运输。
21.优选地，根据本实用新型的设备包括切割设备，该切割设备能够在形成所述纤维素纤维和洗涤纤维素纤维之前切割经牵拉的长丝。方便的是，经牵拉的长丝在被进一步加工时被切割，并且随后被洗涤。
22.另外，已经表明，长丝从喷丝板被传导至牵拉设备所经过的距离的长度对纤维特性具有如下影响：该距离越短，纤维特性越好。根据本实用新型的设备的一种优选的实施方式在于，该距离的长度不超过30m、尤其不超过25m。从喷丝板到拉丝装置的这段距离的长度在图中用a点和b点表示。
23.另外，本实用新型涉及一种用于制造纤维素纤维的设备，其特征在于：
24.至少一个挤出设备，该挤出设备能够通过喷丝板的一万个或者更多的纺丝孔挤出叔胺氧化物中的纤维素溶液，由此挤出长丝，
25.长丝传导设备，该长丝传导设备能够将挤出的长丝传导穿过空气间隙、凝固浴和牵拉设备，通过该牵拉设备对长丝进行牵拉。
26.能够将经牵拉的长丝进一步加工成干燥的纤维素纤维的设备，
27.其中，长丝从喷丝板被引导至牵拉设备所经过的距离的长度不超过30m、尤其不超过25m。
28.在本实用新型的一种优选的实施方式中，牵拉设备包括第一牵拉设备和一个或者多个串联的另外的牵拉设备，能够以如下方式控制每个牵拉设备的牵拉速度，使得其低于在前的牵拉设备。已经被证明为方便的是，使经牵拉的长丝在被进一步加工时且在可选地设置的切割设备的前方通过多个导丝辊，所述导丝辊彼此相继地设置，每个导丝辊的速度低于直接设置在其前方的导丝辊的速度。
技术特征：
1.用于制造纤维素纤维的设备，所述设备具有：至少一个挤出设备，所述挤出设备能够通过喷丝板的一万个或者更多的纺丝孔挤出叔胺氧化物中的纤维素溶液，由此挤出长丝，长丝传导设备，所述长丝传导设备能够通过牵拉设备将所述长丝传导穿过从喷丝板穿过空气间隙到凝固浴中的这段距离，通过所述牵拉设备对长丝进行牵拉，和能够由经牵拉的长丝形成纤维素纤维的设备，其特征在于，长丝传导设备包括控制设备，该控制设备能够将长丝的拉伸应力控制为最多5.5cn/tex，但不超过该拉伸应力值，其中，控制设备能够包含通过测量和控制导丝辊的驱动单元的扭矩来控制长丝的拉伸应力的装置。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备另外包括能够在形成所述纤维素纤维和洗涤纤维素纤维之前切割所述经牵拉的长丝的设备。3.根据权利要求1或者2所述的设备，其中，所述长丝从所述喷丝板被传导至所述牵拉设备所经过的距离的长度不超过30m。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述长丝从所述喷丝板被传导至所述牵拉设备所经过的距离的长度不超过25m。5.用于制造纤维素纤维的设备，所述设备具有：至少一个挤出设备，所述挤出设备能够通过喷丝板的一万个或者更多的纺丝孔挤出叔胺氧化物中的纤维素溶液，由此挤出长丝，长丝传导设备，所述长丝传导设备能够通过第一牵拉设备将所述长丝传导穿过从所述喷丝板穿过空气间隙到凝固浴中的这段距离，随后将所述长丝传导至至少一个别的牵拉设备，所述至少一个别的牵拉设备具有比在前的牵拉设备更低的牵拉速度，通过所述在前的牵拉设备对所述长丝进行牵拉，并且其特征在于，还包括能够由经牵拉的长丝形成干燥的纤维素纤维的设备，其中，所述长丝从所述喷丝板被传导至所述第一牵拉设备所经过的距离的长度不超过30m。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述长丝从所述喷丝板被传导至所述第一牵拉设备所经过的距离的长度不超过25m。7.根据权利要求5所述的设备，其中，长丝传导设备包括控制设备，所述控制设备能够将长丝的拉伸应力控制为最多5.5cn/tex，但不超过该拉伸应力值，其中，控制设备能够包含通过测量和控制导丝辊的驱动单元的扭矩来控制长丝的拉伸应力的装置。8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述牵拉设备包括第一牵拉设备和一个或者多个串联的另外的牵拉设备，能够控制每个牵拉设备的牵拉速度，使得每个牵拉设备的牵拉速度低于在前的牵拉设备的牵拉速度。
技术总结
本实用新型涉及一种用于制造纤维素纤维的设备，所述设备具有：至少一个挤出设备，所述挤出设备能够通过喷丝板的一万个或者更多的纺丝孔挤出叔胺氧化物中的纤维素溶液，长丝传导设备，所述长丝传导设备能够通过牵拉设备将所述长丝传导穿过从喷丝板穿过空气间隙到凝固浴中的这段距离，和能够由经牵拉的长丝形成纤维素纤维的设备，其中，所述长丝传导设备以如下方式设计，使得经牵拉的长丝承受在纵向上的最多5.5cN/tex的拉伸应力，但不超出所述拉伸应力值。伸应力值。伸应力值。
技术研发人员：O
受保护的技术使用者：连津格股份公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2022/11/24