1.本实用新型涉及一种用于制备纤维素成形体的设备，其中纤维素在叔胺n-氧化物和任选地水中的溶液在热状态下成形，并且所述成形溶液在被引入到凝结浴中之前用气态介质冷却，所述气态介质从气体入口侧到气体出口侧流过所述成形溶液，并且所述设备包括：带有多个实质上平行挤出孔的喷丝头；在所述喷丝头旁边定位在气体入口侧处并且在挤出孔的下部开口的水平下方的气体入口；定位在气体出口侧处并且连接到气体去除通道的气体出口，其中所述气体去除通道在其长度的至少一部分上实质上平行于挤出孔的中心对称轴线。
背景技术：
2.例如，在wo 93/19230中描述一种用于借助于气态介质冷却纤维素成形体的设备和过程，在所述过程中，冷却在成形之后立即发生。所述过程旨在降低新挤出的成形体的粘性（粘着性），使得在制备纤维素长丝时，可以使用具有高喷丝孔密度的喷丝头。为了冷却，成形溶液优选地暴露至气体流。
3.当成形溶液离开其中高于70 ℃的温度通常占优势的成形设备（例如喷丝头）并且进入到所谓的气隙中时，热成形溶液的冷却已经发生。气隙是成形设备与纤维素沉淀到其中的凝结浴之间的区域。气隙中的温度低于喷丝头中的温度，但是由于喷丝头的热辐射和由来自成形体的焓流导致的空气的升温，其显著高于室温。由于除叔胺n-氧化物以外在凝结浴中通常使用的水的持续蒸发，温暖和潮湿条件在气隙中占优势。在wo 93/19230中提出在成形之后立即冷却成形溶液的措施实现更快速冷却，使得成形溶液的粘性更快速地降低。
4.wo 96/17118公开一种用于通过如下步骤制备纤维素成形体的设备和方法：使纤维素在叔胺n-氧化物和任选地水中的溶液在热状态下成形，并且在如此成形的溶液被引入到凝结浴中之前用空气冷却其。根据所公开内容，利用具有每千克干燥空气从0.1至7克水蒸汽的含水量和小于85%的相对湿度的经调节空气。有利地，通过吹入和抽吸去除的组合，迫使经调节空气通过一束新纺的纤维或长丝。
5.在此过程中，空气相对于成形溶液的移动方向以0至120
°
、优选地90
°
的角度流动。在wo 96/17118中公开的设备和过程对新挤出的成形体产生更有效冷却，具有较少粘合，并且所获得长丝具有具有低变更系数的横截面积。
6.虽然在wo 96/17118中描述的冷却设备本身就是很好的设备，但是仍存在改进空间。因此，在经调节空气的入射流垂直（横向）于成形溶液的移动方向的情况下，经调节空气通常不充分到达或者不足够块地到达成形溶液的与入射空气流侧相对的一侧。当纺丝过程以经调节空气的相对低流动速度时和/或当挤出例如大量长丝时，情况尤其如此。
7.例如，当挤出纤维素复丝时，尽管经调节空气的强入射流（吹入），但是在长丝的情况下，在与入射空气流侧相对的一侧上可能发生更多或更少广泛粘合，从而导致损害纺纱过程的稳定性，因为不保证空气通过溶液的渗透。原则上，当然可以通过增加经调节空气的
入射流量和/或通过增加气隙的长度来增加冷却强度。然而，这样的措施同时带来成形溶液、并且因此例如长丝的更大混合的风险，并且为此原因，其通常是不期望的。
技术实现要素：
8.因此，本实用新型至少设法减少现有技术纺丝设备的缺点。
9.根据本实用新型，提供一种用于制备纤维素成形体的设备，其中纤维素在叔胺n-氧化物和水中的溶液在热状态下成形，并且所述成形溶液在被引入到凝结浴中之前用气态介质冷却，所述气态介质从气体入口侧到气体出口侧流过所述成形溶液，并且所述设备包括：带有多个实质上平行挤出孔的喷丝头；在所述喷丝头旁边定位在气体入口侧处并且在挤出孔的下部开口的水平下方的气体入口；以及定位在气体出口侧处并且连接到气体去除通道的气体出口，其中所述气体去除通道在其长度的至少一部分上的方向实质上平行于挤出孔的中心对称轴线。所述方向相对于挤出孔的中心对称轴线的方向可以为0
°
或180
°
，或者其可以与0
°
或180
°
相差例如高达5
°
或10
°
或者更大但是小于45
°
的小角度。
10.所述挤出孔具有适于制造用于纺织品或无纺布的纤维素纤维的直径。其示出对于所有挤出孔实质上平行的中心对称轴线。气体入口可以包括一个或多个吹气喷嘴。气体出口可以包括一个或多个气体抽吸喷嘴。
11.此外，在根据本实用新型的设备中，优选的是，由于抽吸去除，从成形溶液（抽吸侧）流出的气态（冷却）介质的流动角度相对于流入成形溶液的空气的角度改变。此方向变化导致气态介质在成形溶液的与气态介质流入（吹入）侧相对的一侧处的更好流动。
12.优选地，在此设备中在气体出口侧上的抽吸去除在气态介质渗透通过成形溶液之后立即实质上与成形溶液的行进方向相对地（即，以0
°
或大约0
°
的角度）发生。如下文将更详细解释，在这样的设备中，优选地例如通过紧接在喷丝头之后的穿孔板存在向上抽吸垂直去除。
13.在本实用新型的框架内，尤其优选的是，气体入口和气体出口以致使气态介质相对于挤出孔的中心对称轴线以从约45
°
至约135
°
、优选地约90
°
的角度流动的方式安装。气体入口（吹入）侧上的气态介质以相对于成形溶液的移动方向从约45
°
至约135
°
、更优选地为约90
°
的角度与成形溶液相遇。在气态介质的约90
°
的入射流动角度和气体出口侧上气态介质相对于所形成溶液的行进方向的0
°
的抽吸去除的情况下，抽吸去除因此相对于吹入转动约90
°
发生，这导致气态介质通过成形溶液的所有区域的极佳流动。
14.原则上，当然，气态介质通过成形溶液的流动可以通过对流（例如通过空气的移动，或者通过成形溶液在气态介质上的抽吸（所谓的“自抽吸”））触发。通过自抽吸，成形溶液例如首先以180
°
的角度（即，沿其移动方向）渗透。当在这种情况下仅存在0
°
或大约0
°
的角度的抽吸去除时，气态介质的向上抽吸去除抵消由挤出导致的向下抽吸。然而，优选的是，吹气设备安装在吹气供应通道中、在气体入口之前。从而，气态介质通过成形溶液的流动通过在气体入口侧处吹入气态介质来实现。这使得可以通过调节吹入的气态介质来调整气态介质的各种参数，例如吹入角度、速度、温度以及任选地含水量。
15.通常，吹入沿着气隙的整个长度（即，在例如喷丝头等成形设备与凝结浴之间）发生。当然，还可以仅在此长度的一部分上使成形溶液暴露至吹入。因此，例如，气态介质可以仅在气隙的第一区段（即，紧邻成形设备的区段）中吹入。
16.为了尽可能高效地操作根据本实用新型的设备，期望使气体出口侧上通过抽吸去除的气态介质的体积大于吹入的气态介质的体积。这保证气态介质沿抽吸去除方向的定量流动，因为，通过抽吸去除的体积流量大于吹入的体积流量。已证明特别有利的是，气体出口侧上通过抽吸去除的气态介质的体积为吹入的气态介质的体积的至少1.5至3.0倍、优选地1.8至2.4倍。
17.如早前所提及，本实用新型证明非常适于具有相对低速气态介质的那些过程。为此原因，优选的是，吹气设备能够提供具有在从10至20 m/s（在吹入喷嘴的出口处测量）的范围内的速度的气体。从而，成形溶液的渗透可以以从10至20 m/s的气态介质的速度发生。这具有在很大程度上避免成形溶液的不期望混合的优点。吹气设备可以是风扇、鼓风机、压缩机或本领域技术人员在原则上已知的另一合适设备。
18.如早前所解释，新挤出的成形体在气隙中冷却，以便以此方式降低其粘性（粘着性）。为能够完全冷却成形溶液，气态介质流自然必须具有低于成形溶液的温度的温度。在根据本实用新型的设备中，已证明期望在气态介质的从10
°
至40
°ꢀ
c、优选地从15
°
至25
°ꢀ
c的温度下发生渗透。因此，优选地，根据本实用新型的设备包含能够将气态介质调节至从10
°
至40
°ꢀ
c、优选地从15
°
至25
°ꢀ
c的入射温度的气体调节设备。
19.原则上，任何已知或常规气态介质都可以用于冷却，例如惰性气体，诸如氮气、二氧化碳或氩气；然而，通常优选的是，气态介质是空气。
20.因为，如所已知，不仅温度、而且气态介质的含水量及其相对湿度对纤维素成形体的性质都具有显著影响，因此气态介质优选地在使用之前被调节（即，调整）至特定水分含量。
21.当气态介质是空气时，优选地，将空气调整至从20至60%、优选地从20至35 %的相对湿度。因此，根据本实用新型的设备包含进一步能够将气态介质调节至从20至60%、优选地从20至35%的相对湿度的气体调节设备。对空气的调节（即，在特定温度下对含水量和相对湿度的调整）对所属领域的技术人员来说是已知的，并且可以例如从wo 96/17118获得，注意，此调节尽可能均匀地发生。一旦本领域技术人员知道本文中描述的本实用新型，他在原则上便可以选择能够实现这些任务的气体调节设备。
22.优选地，在根据本实用新型的设备中，喷丝头中的挤出孔的横截面形状为环状或狭缝状。挤出孔的横截面形状导致要生产的最终本体的种类。例如，如果应该生产纤维、特别是人造短纤维或长丝，则挤出孔必须具有环状横截面形状。如果应该生产膜或隔膜，则挤出孔必须具有矩形、特别是狭缝状横截面形状。
23.在成形之后（即，在其引入到凝结浴中之前），可以牵引成形溶液。因此，在根据本实用新型的设备中，牵引单元可以布置在凝结浴之后。
附图说明
24.参考附图更详细地解释本实用新型，其中：
25.图1示意性地示出了用于执行根据本实用新型的过程的设备的构造。
具体实施方式
26.在图1中，喷丝头1构造有数个挤出孔，成形溶液2从所述挤出孔中的每一者抛到气
体（例如环境空气）中。然后，将成形溶液浸入凝结浴3中存在的凝结液体中。气态介质吹入成形溶液2经由气体入口4（优选地从空气调节装备引出的气体入口侧上的绝缘管4）发生。
27.图1中绘制的箭头示意性地指示吹入方向。
28.吹入大致垂直于挤出孔的中心对称轴线、并且从而垂直于成形溶液2的移动方向并且在喷丝头1的整个长度上发生。吹入的气态介质的抽吸去除在气体出口侧上朝向吹入方向转动约90
°
、在喷丝头1的边缘处垂直向上并且因此与挤出孔的中心对称轴线成0
°
的角度发生。在此设备中，气态介质经由穿孔板5通过抽吸去除到气体去除通道中，所述气体去除通道紧接喷丝头1之后安装在气体出口处。抽吸去除同样地在喷丝头的整个长度上发生。用于抽吸去除的穿孔板5与喷丝头1齐平联接，即，与其形成平面。通过向上抽吸去除以及抽吸和喷丝头1的齐平布置，从每一侧、但是尤其是从喷丝头1的纵向侧提供喷丝头1和个别纺丝位置的良好可接达性。因此，显然使所述装置例如在穿线、分离长丝和维修喷丝头1时的操作更容易。