專利名稱：干濕法紡絲萃取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及干濕法紡絲工藝中的紡絲萃取裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及高新材料的應(yīng)用，超高強(qiáng)高模纖維應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)大，目前市場(chǎng)已有的碳纖維、芳族聚酰胺纖維等因其價(jià)格昂貴，應(yīng)用受限。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)利用改變PVA分子的規(guī)整度和聚合度等技術(shù)，開發(fā)超高強(qiáng)高模PVA長(zhǎng)絲，取得一定的進(jìn)展，但仍難得到強(qiáng)度大于17g/d、模量大于400g/d的產(chǎn)品。
工業(yè)上一般用PVA水溶液經(jīng)濕法紡絲來(lái)生產(chǎn)聚乙烯醇纖維，為了改良纖維的機(jī)械性能，如在紡絲原液中添加硼酸或者硼酸鹽的方法，經(jīng)濕法紡絲和經(jīng)不少于10倍的延伸后，在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行收縮熱處理，這些纖維雖已廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，但其強(qiáng)度和模量仍比芳族聚酰胺纖維低。為了提高強(qiáng)度和模量，業(yè)已提出紡絲溶劑用有機(jī)溶劑而不用水溶劑，并采用干濕法紡絲工藝，目前已公開的紡絲萃取裝置多為槽式結(jié)構(gòu)，紡絲原液從一端噴入，絲束從槽的另一端導(dǎo)出，然后再進(jìn)入萃取槽進(jìn)行萃取，其缺點(diǎn)如下1、槽內(nèi)設(shè)置導(dǎo)桿，引絲不便；2、易產(chǎn)生并絲、毛絲和纏輥，使生產(chǎn)被迫中斷，紡絲運(yùn)行不穩(wěn)；3、由于萃取液多為低沸點(diǎn)的甲醇或甲醇混合物，其敞口結(jié)構(gòu)易造成萃取液的大量揮發(fā)，消耗高，不利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)；4、設(shè)備比較長(zhǎng)，人在側(cè)面操作，占地面積大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種運(yùn)行穩(wěn)定、利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，并能取得滿意的紡絲萃取效果的干濕法紡絲萃取裝置。
本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題時(shí)所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是噴絲頭位于紡絲機(jī)凝固浴槽的上方，其間有空氣層，在所述凝固浴槽內(nèi)、位于噴絲頭的下方有導(dǎo)向板，設(shè)置由萃取料斗和萃取管構(gòu)成的萃取裝置，其中，萃取料斗位于紡絲機(jī)的一側(cè)，其上方有導(dǎo)向輥；萃取管連接在萃取料斗的底部，萃取液及絲束在其中順流而下。
原液經(jīng)噴絲頭噴出，經(jīng)過(guò)一定高度的空氣層后，進(jìn)入溫度較低的凝固浴槽內(nèi)，依絲束走向，經(jīng)導(dǎo)向板、導(dǎo)輥、萃取料斗、萃取管后，引出經(jīng)萃取后萃取絲，該絲經(jīng)高倍拉伸后，得到強(qiáng)度不低于17g/d、模量不低于400g/d的高強(qiáng)度、高模量聚乙烯醇纖維。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在1、本實(shí)用新型凝固浴槽內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要設(shè)置導(dǎo)桿；在其萃取管內(nèi)不加任合構(gòu)件，不存在并絲、毛絲和纏輥現(xiàn)象，引絲方便。
2、本實(shí)用新型包括紡絲機(jī)的凝固浴槽和萃取管在內(nèi)，整個(gè)裝置近似封閉式結(jié)構(gòu)，揮發(fā)少，在減少消耗的同時(shí)，有利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。
3、本實(shí)用新型采用豎式結(jié)構(gòu)，占地面積小，操作管理方便。
4、本實(shí)用新型中的凝固液和萃取液可回收利用。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1A向視圖。
圖3為
圖1B向視圖。
具體實(shí)施方式
參見附
圖1，噴絲頭8位于紡絲機(jī)凝固浴槽11的上方，其間有空氣層16，空氣層16的高度為2～200mm。
在凝固浴槽11內(nèi)、位于噴絲頭8的下方有導(dǎo)向板7。
設(shè)置由萃取料斗3和萃取管2構(gòu)成的萃取裝置，其中，萃取料斗3位于紡絲機(jī)12的一側(cè)，其上方有將凝固浴槽11內(nèi)的絲束引出的導(dǎo)向輥5；萃取管2連接在萃取料斗3的底部，萃取液及絲束4在萃取管2中順流而下。
在紡絲機(jī)的凝固浴槽11內(nèi)，其凝固液入口13位于噴絲頭8所在一側(cè)，在其入口處設(shè)置使凝固液與噴絲并流的、并圍繞噴絲的環(huán)形導(dǎo)流板，該環(huán)形導(dǎo)流板由豎向分配孔板9和水平分配孔板10共同構(gòu)成(如圖2所示)。豎向分配孔板9和水平分配孔板10上的小孔孔徑不小于0.1mm，該環(huán)形導(dǎo)流板能有效控制凝固液流動(dòng)方向，使凝固液進(jìn)入紡絲機(jī)凝固浴槽后能從四周流入紡絲區(qū)域，然后均勻地分布在每根絲的周圍，伴隨絲束運(yùn)動(dòng)方向和絲束并列運(yùn)行，并在導(dǎo)向板處轉(zhuǎn)向紡絲機(jī)出口，同時(shí)完成凍膠紡絲形成初生態(tài)纖維的物理和化學(xué)過(guò)程，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置有利于簡(jiǎn)化操作，穩(wěn)定生產(chǎn)，并形成良好的初生態(tài)纖維。凝固液溢流口14位于紡絲機(jī)12的底部、萃取料斗3所在一側(cè)，設(shè)置凝固液液位調(diào)節(jié)板6，可以十分方便地通過(guò)調(diào)整凝固液的液位高度，來(lái)調(diào)節(jié)空氣層高度。
萃取液入口15位于紡絲機(jī)12的底部、萃取料斗3的側(cè)面。萃取液從紡絲機(jī)底部進(jìn)入萃取料斗3，然后和紡絲機(jī)來(lái)的絲束并列運(yùn)行，絲束借助萃取液流動(dòng)的能量一起向前并完成不斷傳質(zhì)的萃取過(guò)程。
萃取管2可以為直管或彎管或螺旋管，在萃取管2較長(zhǎng)時(shí)可以彎曲，曲率半徑應(yīng)大于8mm，萃取管2的內(nèi)部不設(shè)任何構(gòu)件，其總長(zhǎng)度不少于10米，直徑為2mm～100mm。在萃取管2的出口處設(shè)置節(jié)流孔1，節(jié)流孔直徑在2～50mm，節(jié)流孔用以調(diào)節(jié)萃取管內(nèi)萃取液的流速和流量的大小。在萃取管內(nèi)徑小于50mm時(shí)，也可以不設(shè)節(jié)流孔。
具體實(shí)施時(shí)，由萃取料斗3和萃取管2構(gòu)成的萃取裝置，可以是單級(jí)也可以是多級(jí)串聯(lián)。
過(guò)濾合格的原液，經(jīng)穩(wěn)壓計(jì)量后進(jìn)入噴絲頭8向下噴出，通過(guò)一定高度的空氣層后進(jìn)入溫度較低的凝固浴槽11內(nèi)，形成均勻凍膠形態(tài)的初生纖維。該纖維其大分子間因范德華力而形成交聯(lián)，屬分子間交聯(lián)的纖維。由于初生態(tài)纖維中含有大量溶劑，故在中試和試生產(chǎn)過(guò)程中，需設(shè)置萃取工序，用一定成份的萃取液對(duì)初生態(tài)纖維進(jìn)行萃取，使初生態(tài)纖維中的溶劑降到標(biāo)準(zhǔn)水平，經(jīng)萃取后的纖維方可送至牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸。
權(quán)利要求1.干濕法紡絲萃取裝置，其特征是噴絲頭(8)位于紡絲機(jī)凝固浴槽(11)的上方，其間有空氣層(16)，在所述凝固浴槽(11)內(nèi)、位于噴絲頭(8)的下方有導(dǎo)向板(7)，設(shè)置由萃取料斗(3)和萃取管(2)構(gòu)成的萃取裝置，其中，萃取料斗(3)位于紡絲機(jī)(12)的一側(cè)，其上方有導(dǎo)向輥(5)；萃取管(2)連接在萃取料斗(3)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征是所述紡絲機(jī)凝固浴槽(11)，其凝固液入口(13)位于噴絲頭(8)所在一側(cè)，在其入口處設(shè)置環(huán)形導(dǎo)流板，所述環(huán)形導(dǎo)流板由水平分配孔板(10)和豎向分配孔板(9)構(gòu)成，凝固液溢流口(14)位于紡絲機(jī)(12)的底部、萃取料斗(3)所在一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征設(shè)置凝固液液位調(diào)節(jié)板(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征是萃取液入口(15)位于紡絲機(jī)(12)的底部、萃取料斗(3)的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征是在所述萃取管(2)的出口處設(shè)置有節(jié)流孔板(1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征是所述萃取管(2)為直管或彎管或螺旋管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征所述萃取管(2)的直徑為2mm～100mm，長(zhǎng)度不小于10米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕法紡絲萃取裝置，其特征是所述空氣層(16)的高度為2～200mm。
專利摘要干濕法紡絲萃取裝置，其特征是噴絲頭位于紡絲機(jī)凝固浴槽的上方，其間有空氣層，在凝固浴槽內(nèi)、位于噴絲頭的下方有導(dǎo)向板，設(shè)置由萃取料斗和萃取管構(gòu)成的萃取裝置，其中，萃取料斗位于紡絲機(jī)的一側(cè)，其上方有導(dǎo)向輥；萃取管連接在萃取料斗的底部，萃取液及絲束在其中順流而下。本實(shí)用新型不存在并絲、毛絲和纏輥現(xiàn)象，引絲方便；整個(gè)裝置近似封閉式結(jié)構(gòu)，揮發(fā)少，在減少消耗的同時(shí)，有利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。采用豎式結(jié)構(gòu)，占地面積小，操作管理方便。
文檔編號(hào)D01F6/14GK2635682SQ0327071
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者陳信生, 王光釗, 錢光海, 李康榮, 高祖安, 王家東 申請(qǐng)人:安徽皖維高新材料股份有限公司, 陳信生