化纖紡絲凝固浴在線濃度儀

coagulating bath；spinning bath 又稱紡織浴。

化學(xué)纖維濕法紡絲時(shí)紡絲原液自噴絲孔擠出后使之凝固成初生纖維的溶液。凝固過(guò)程中同時(shí)有物理和化學(xué)作用。即聚合物與凝固劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以及原液中溶劑向凝固浴擴(kuò)散，和凝固劑向原液擴(kuò)散的雙擴(kuò)散作用。根據(jù)纖維品種不同，凝固浴的組分、溫度、濃度、流量、絲束的浸長(zhǎng)、張力、溶液高度等均是對(duì)紡絲成形和纖維質(zhì)量有影響的工藝參數(shù)。紡絲機(jī)流回的凝固液經(jīng)回收后有的可以回用。

化纖紡絲凝固浴在線濃度儀應(yīng)用背景

特種纖維的研究和生產(chǎn)開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，首先投入工業(yè)化生產(chǎn)的是含氟纖維。隨著航天和國(guó)防工業(yè)的發(fā)展，60年代出現(xiàn)了各種芳雜環(huán)類的有機(jī)耐高溫纖維，如聚間苯二甲酰間苯二胺纖維等，以及碳纖維、硼纖維等無(wú)機(jī)高強(qiáng)度高模量纖維；后來(lái)又研制出有機(jī)抗燃纖維如酚醛纖維等。到70年代由于環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的需要，高強(qiáng)度高模量纖維和各種功能纖維得到較為廣泛的應(yīng)用。由于特種纖維具有眾多的優(yōu)異特性， 它在高性能纖維市場(chǎng)上，包括在海上油田的系泊繩、高性能輕質(zhì)復(fù)合材料等方面均顯示出*的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)和航空、航天、海域防御裝備等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此我國(guó)近來(lái)紛紛上馬了眾多特種纖維項(xiàng)目。

     大多數(shù)特種纖維采用濕法紡絲制成。有些特種纖維制備工藝難度較大，如先用傳統(tǒng)的紡絲技術(shù)紡出線型或分子量較低的纖維，然后再分別進(jìn)行環(huán)化、交聯(lián)、金屬螯合、高溫?zé)崽幚?、表面物理化學(xué)處理或等離子體處理等工序方能制得成品纖維；還有的需要采用乳液紡絲、反應(yīng)紡絲、液晶紡絲、干噴濕紡、相分離紡絲、高壓靜電紡絲、高速氣流熔融噴射和特殊的復(fù)合紡絲技術(shù)等新型紡絲工藝；也有的利用現(xiàn)有的合成纖維，通過(guò)功能團(tuán)反應(yīng)獲得各種離子交換基團(tuán)或轉(zhuǎn)化為特種纖維。

因?yàn)槟淘∈菍?duì)原絲截面影響至關(guān)重要的，因此對(duì)凝固浴溶液濃度進(jìn)行精確控制是制備高質(zhì)量PAN原絲的重要保證 。

目前世界上生產(chǎn)的化學(xué)纖維品種繁多，據(jù)統(tǒng)計(jì)有幾十種，一些新品種還在陸續(xù)問(wèn)世。

濕法生產(chǎn)芳綸1313纖維和聚酰亞胺纖維，凝固浴溶液為DMAC/LICL；芳綸1414溶液為H2SO4/SO3，腈綸溶液為NASCN,碳纖維為溶液DMSO等；在以上工藝過(guò)程中均需要凝固浴的工藝。聚合物在原液與凝固浴溶液相混合，配制成原液膠，通過(guò)計(jì)量泵經(jīng)過(guò)噴絲板，進(jìn)入凝固浴中，膠體內(nèi)的 溶液與凝固浴中的溶液進(jìn)行解析，形成一恒定的濃度平衡。準(zhǔn)確測(cè)量凝固浴濃度，可適時(shí)控制凝固浴中的補(bǔ)給水的量。凝固浴溶液濃度的變化直接造成絲束發(fā)脆和絲束并絲等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。穩(wěn)定的凝固浴溶液濃度環(huán)境對(duì)芳綸1313纖維、1414纖維、腈綸纖維、聚酰亞胺纖維、碳纖維成絲內(nèi)在質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用 。

國(guó)內(nèi)公司原有生產(chǎn)線測(cè)量成絲凝固浴的溶液濃度采用化驗(yàn)分析方法，每2小時(shí)取樣一次，取樣后在中心化驗(yàn)室由化驗(yàn)員用實(shí)驗(yàn)室型的酸堿滴定或阿貝折光儀（Abbe Refractometer)來(lái)測(cè)量。這種測(cè)量方法對(duì)工藝數(shù)據(jù)滯后、取樣環(huán)境、溫度變化、人工操作、儀器受周圍環(huán)境等因素都對(duì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成影響。不能隨工藝條件的變化做適時(shí)地調(diào)整，這樣就不能夠保障產(chǎn)品的穩(wěn)定的質(zhì)量指標(biāo)。

 為加強(qiáng)紡絲（原絲）產(chǎn)品質(zhì)量管理和提高生產(chǎn)產(chǎn)能以及過(guò)程自動(dòng)化程度，必須要用凝固浴濃度儀控制系統(tǒng),使其能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)凝固浴液體濃度及其變化；而凝固浴濃度儀又是凝固浴自動(dòng)化控制系統(tǒng)中*的控制儀器。

化纖紡絲凝固浴在線濃度儀結(jié)構(gòu)及功能

MPR E-Scan在線濃度分析儀分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分為傳感器和變送器兩部分。

傳感器由：藍(lán)寶石棱鏡（9Mosh）、內(nèi)置PT1000溫度傳感器、長(zhǎng)壽命LED光源（100000h）、3648像素分辨率CCD 傳感器組成；

變送器由：In 586sx 133MHz的CPU，6.7寸（640×480象素）彩色LCD顯示器，鍵盤， EPROM存儲(chǔ)卡及自動(dòng)清洗系統(tǒng)組成。儀器操作界面友好軟件，采用全屏蔽抗干擾設(shè)計(jì)、耐高溫和振動(dòng)、寬量程（0-），出廠線性校準(zhǔn)和自動(dòng)溫度補(bǔ)償。內(nèi)置PT1000溫度傳感器 ，在線檢測(cè)DMAC的工藝溫度，自動(dòng)溫度補(bǔ)償并遠(yuǎn)處0-10V的溫度測(cè)量值信號(hào)。儀器也可采用 RS-232 與計(jì)算機(jī)通訊，并可通過(guò) 4～20 mA 信號(hào) 與 DCS 相通訊。由 DCS 控制調(diào)節(jié) DMAC濃度。MPR E-Scan在線濃度分析儀，無(wú)耗材，免維護(hù)，無(wú)漂移。儀器的自動(dòng)清洗清洗系統(tǒng)自動(dòng)清洗棱鏡及自診斷功能及時(shí)排除故障，保證儀器的準(zhǔn)確性，可減輕維護(hù)人員的工作量。全澆注玻璃鋼外殼和全屏蔽鋼板內(nèi)壁設(shè)計(jì)，保證了儀器可以在任何惡劣的工況條件下運(yùn)行平穩(wěn)。                                                                                                                                                                                                                                                                

化纖紡絲凝固浴濃度儀實(shí)踐應(yīng)用

MPR E-Scan在線濃度分析儀測(cè)量凝固浴 DMAC的濃度，工藝控制在 30%～60%之間。直接安裝于凝固浴進(jìn)口液體管路上，隨時(shí)測(cè)量凝固浴DMAC濃度的變化，測(cè)量值傳送到 DCS 通過(guò) PID調(diào)節(jié)，精確輸出閥位信號(hào)控制凝固浴補(bǔ)給水量，保證DMAC的濃度恒定，這對(duì)紡絲絲束的內(nèi)在質(zhì)量起保障作用。E-Scan在線濃度分析儀運(yùn)算速度快、準(zhǔn)確，偏差小于 0.1%。測(cè)量值基本保持線性。儀器有溫度自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)清洗棱鏡等功能。操作簡(jiǎn)單方便、維護(hù)量少、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。MPR E-Scan在線濃度分析儀在高溫有腐蝕性 氣體的環(huán)境下仍然十分準(zhǔn)確。實(shí)踐證明E-Scan在線濃度分析儀能 夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時(shí)也為紡絲企業(yè)的產(chǎn) 品質(zhì)量起到關(guān)鍵性作用，在國(guó)內(nèi)是應(yīng)用效果優(yōu)良的一套濃度分析儀器。