專利名稱：聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化學(xué)纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚(PPS)纖維是由美國菲利浦石油公司首先研制成功。該公司于1973年進行PPS樹脂工業(yè)化生產(chǎn)，1979年研制出纖維級的PPS樹脂，1983年P(guān)PS短纖工業(yè)化，由于聚苯硫醚纖維具有優(yōu)良的使用性能，日本東洋紡、東麗、帝人和德國拜耳公司也相繼開發(fā)和生產(chǎn)出聚苯硫醚張。聚苯硫醚可制成長絲和短纖維，聚苯硫醚較好的紡織加工性能和優(yōu)良的耐化學(xué)性、熱穩(wěn)定性、耐高溫和阻燃性，在環(huán)境保護、煙道和化學(xué)工業(yè)高溫過濾及航天航空等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如熱電廠、燃煤鍋爐、垃圾焚燒、水泥廠高溫?zé)煹肋^濾袋；化學(xué)工業(yè)中的耐腐蝕濾布；造紙工業(yè)和電氣工業(yè)中的干燥帶、針刺氈；特殊電纜包復(fù)層；宇航工業(yè)中的阻燃織物等。聚苯硫醚樹脂為熱塑材料，其熔融溫度在左右。目前聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)方法大多采用低速紡絲低速牽伸兩步法工藝和設(shè)備，即低速紡絲卷繞后，再在牽伸設(shè)備上進行牽伸熱定型再卷繞生產(chǎn)聚苯硫醚長絲。其工藝流程如下聚苯硫醚樹脂干燥熔融過濾擠出紡絲一上油一卷繞后加工工藝流程如下卷繞絲平衡一段牽伸兩段牽伸及熱定型卷繞。但是，其存在以下缺點1.生產(chǎn)速度低，產(chǎn)量小，生產(chǎn)效率低下。2.工藝流程長、設(shè)備數(shù)量多，生產(chǎn)成本高。3.產(chǎn)品強力低、均一性差。這些缺點產(chǎn)生的主要原因是由于聚苯硫醚紡絲溫度高，結(jié)晶速率快，若采用高速紡絲，其紡絲張力較大而容易造成紡絲不穩(wěn)定。因此現(xiàn)在的技術(shù)大多采用低速紡絲低速拉伸二步法進行生產(chǎn)，由于紡絲速度低，因此產(chǎn)量低，生產(chǎn)效率不高。而在生產(chǎn)中采用了二步法，增加了生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，針對現(xiàn)有的聚苯硫醚紡絲速度低，生產(chǎn)效率低，成本高，產(chǎn)品性能均一性差等缺點，采用了新型的管式氣流高速牽伸技術(shù)，使聚苯硫醚可以進行高速紡絲，生產(chǎn)效率高，成本低，產(chǎn)品性能優(yōu)異。并采用一步法去生產(chǎn)聚苯硫醚長絲，縮短了生產(chǎn)流程，減少了生產(chǎn)設(shè)備，降低了生產(chǎn)成本。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的[0016]一種聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，包括依次順序連接的預(yù)結(jié)晶器、干燥塔、螺桿擠壓機、過濾器、紡絲箱體、側(cè)吹風(fēng)裝置以及管式氣流牽引器。其中，所述管式氣流牽引器連接熱輥，該熱輥連接卷繞裝置。進一步，所述紡絲箱體出絲處設(shè)有加熱緩冷器。進一步，所述干燥塔為填充式干燥塔。進一步，所述過濾器為可切換式。進一步，所述紡絲箱體內(nèi)設(shè)有順序連接的熔體分配管、若干計量泵、紡絲組件、分配板以及噴絲板，所述噴絲板上設(shè)有噴絲孔。進一步，所述計量泵為齒輪泵。進一步，所述紡絲組件內(nèi)設(shè)有過濾砂。進一步，所述加熱輥為兩個，兩個熱輥速度相同或不同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1、本實用新型包括依次順序連接的預(yù)結(jié)晶器、干燥塔、螺桿擠壓機、過濾器、紡絲箱體、側(cè)吹風(fēng)裝置以及管式氣流牽引器，管式氣流牽引器采用的是高溫壓縮空氣，其熱空氣的溫度為90-180°C之間，空氣壓力為2-8bar，纖維可被加速至3000-6000m/min，通過高溫氣流的牽伸，纖維紡絲張力穩(wěn)定，加上熱空氣的作用，纖維的大分子鏈活動性增強，紡絲張力較小，不會產(chǎn)品張力過大而導(dǎo)致纖維斷裂的情況，纖維可以順利進行高速牽伸，使得聚苯硫醚高速紡絲可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2、紡絲箱體出絲處設(shè)有加熱緩冷器，防止纖維在紡絲過程中出現(xiàn)冷卻速率過快的現(xiàn)象，保證高速紡絲的順利進行。3、過濾器為可切換式，當(dāng)過濾壓差較大時，就將舊濾芯切換成新濾芯，以保證過濾效果的穩(wěn)定性。4、紡絲組件里裝有過濾砂，可以對熔體進行進一步的過濾。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型的示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其生產(chǎn)工藝流程如下所示聚苯硫醚切片-氣流輸送-預(yù)結(jié)晶-干燥-熔體紡絲-加熱緩冷-高溫氣流牽伸-熱輥拉伸-高速卷繞。在熔融紡絲時，本實用新型在熔融過程中加入一定量的抗氧化劑，由于聚苯硫醚在高溫下較容易氧化，因此在熔融紡絲中加入抗氧化劑，保證了聚苯硫醚在熔融紡絲過程中沒有產(chǎn)生氧化作用，熔體粘度穩(wěn)定，紡絲性能良好，紡成的纖維色澤淺，性能優(yōu)良。本實用新型在切片輸送上采用的氣流輸送，切片投進料桶，經(jīng)振動篩將雜質(zhì)篩除后，由羅茨風(fēng)機產(chǎn)生的脈沖氣流輸送到樓頂?shù)馁A料罐1，在貯料罐1里的濕切片經(jīng)過回轉(zhuǎn)閥的輸送，下落進到預(yù)結(jié)晶器2里。[0036]在預(yù)結(jié)晶器2里，切片在熱風(fēng)的吹送下呈沸騰的狀態(tài)，切片與切片之間相互碰撞，防止粘結(jié)。切片在預(yù)結(jié)晶器2里被加熱，結(jié)晶度升高、含水率降低，預(yù)結(jié)晶溫度在 110-160°C。結(jié)晶度較高的切片在熱空氣的吹送下，進入了干燥塔3里。本實用新型采用的是填充式干燥塔，切片從干燥塔3的上方進入，在下落的過程中與從干燥塔3底部通入的已經(jīng)除濕的熱空氣相遇，切片里的水分被熱空氣帶走，在干燥塔3里停留足夠長時間后，切片的含水率達到了紡絲的要求，干燥溫度105-150°C。含水率達到紡絲要求的切片被輸送到位于螺桿擠出機4上方的干切片料斗，在重力的作用落到混料斗里，混料斗是通過受料器底部的電動機驅(qū)動的注料齒盤，通過電動機的轉(zhuǎn)速去控制切片的數(shù)量，通過混料斗的作用，將一定量的抗氧化劑與切片按一定比例混合而輸送到螺桿擠出機4里。螺桿擠出機4分為六個區(qū)加熱，采用的是電阻加熱方式，溫度設(shè)置在205-350°C之間，螺桿擠出機4的下料口處設(shè)有冷卻循環(huán)水，以防止切片在下料口處環(huán)結(jié)。切片在螺桿擠出機4剪切和加熱的作用下，邊熔融邊前進并混合均勻。到了螺桿的末端，切片熔融完全，熔體壓力被壓力傳感器測定，通過壓力的反饋去控制螺桿的轉(zhuǎn)速從而保證熔體壓力的穩(wěn)定。熔融混合均勻完全，壓力穩(wěn)定的熔體接下來被熔體過濾器5所過濾，過濾器5可有效除去熔體中的無機雜質(zhì)與及凝膠粒子，以減少雜質(zhì)對紡絲過程造成的不良影響。過濾器 5為可切換式，當(dāng)過濾壓差較大時，就將舊濾芯切換成新濾芯，以保證過濾效果的穩(wěn)定性。過濾后的熔體被輸送到紡絲箱體6內(nèi)，紡絲箱體6內(nèi)配備一定數(shù)量的計量泵7，經(jīng)過熔體分配管的分配，熔體被合理分配到每一個計量泵7里。計量泵7為精密的齒輪泵，通過計量泵7的轉(zhuǎn)動，精確體積的熔體被計量泵7輸送到每個紡絲組件上。紡絲組件里裝有過濾砂，可以對熔體進行進一步的過濾，過濾后的熔體經(jīng)過分配板的作用，均勻里進入到噴絲板的每個小孔里，熔體被噴絲板均勻地分成若干股細流，在壓力和重力的作用下，從噴絲板的小孔里擠出，暴露在空氣中。熔體過濾器和紡絲箱體6由聯(lián)苯蒸汽加熱，以保證精確控溫。過濾器和紡絲箱體6溫度控制在285-350°C之間。從小孔擠出的絲束如暴露在溫室的空氣中，其冷卻會過快而纖維牽伸困難，造成紡絲斷頭、飄絲等現(xiàn)象，因此我們在噴絲板下方設(shè)備了加熱緩冷器8，將噴絲板下方的空氣加熱，加熱緩冷器8的溫度控制在320-200°C之間。緩冷加熱器8防止纖維在紡絲過程中出現(xiàn)冷卻速率過快的現(xiàn)象，經(jīng)保證高速紡絲的順利進行，在牽伸技術(shù)上，現(xiàn)有的是低速機械牽伸，速度在lOOOm/min以下，而本實用新型采用的是高速高溫管式氣流牽伸，速度在3000-6000m/min左右，生產(chǎn)速度高，產(chǎn)量大，纖維力學(xué)性能好。經(jīng)過緩冷后的熔體細流在側(cè)吹風(fēng)裝置9的作用下，不斷被冷卻，由熔體轉(zhuǎn)變成固體，在牽伸力和冷卻的作用下，熔體內(nèi)部的分子產(chǎn)生了一定的結(jié)晶和取向，成為具有一定力學(xué)性能的纖維長絲。側(cè)吹風(fēng)裝置9的溫度由空調(diào)控制，對風(fēng)的溫度與濕度進行精確控制， 以此合理控制紡程長纖維的溫度與張力的分布。有利于實現(xiàn)高速紡絲，側(cè)吹風(fēng)溫度控制在 15 95°C之間。纖維的牽伸過程是由在每個紡絲組件下方的管式氣流牽引器10去實現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)在中國專利，專利名稱管式氣流牽伸裝置，專利號ZL01272055. O公開，管式氣流牽引器 10采用的高溫壓縮空氣，高溫壓縮空氣經(jīng)過管式氣流牽引器10內(nèi)部的環(huán)形間隙后，向下噴射形成高速氣流，并在管式氣流牽引器10的上方形成一定的負壓區(qū)，對纖維形成一定的吸力。纖維在管式氣流牽引器10的上方吸入，在高速氣流的摩擦力作用下伴隨著氣流向下高速運動，高速氣流和纖維被限制在一定直徑一定長度的牽伸管內(nèi)，纖維在管式氣流牽引器10內(nèi)最終可被加速至3000-6000m/min的速度。纖維速度遠遠大于熔體在噴絲板孔流出時的速度，因此熔體受到較強的拉伸作用，分子高度取向產(chǎn)生誘導(dǎo)結(jié)晶，分子間作用力大大增強，纖維獲得了優(yōu)異的力學(xué)性能。同時由于采用的是高溫氣體，纖維在牽伸過程中受到熱的作用，纖維的結(jié)晶度進一步提高，力學(xué)性能增強，熱穩(wěn)定性更好，其中熱空氣的溫度在 90-180°C之間。出牽伸管后的纖維束經(jīng)集束上油后被卷繞到一對熱輥11上，兩個熱輥11之間可以存在速度差，也可以速度一致，兩熱輥11的速度在3000-6500m/min的范圍內(nèi)，兩熱輥11 可加熱，也可以不加熱，加熱溫度在90-200 0C之間。經(jīng)過熱輥11加熱后的纖維經(jīng)卷繞裝置12被卷繞成一定重量的絲餅成為最終的產(chǎn) 本實用新型與聚苯硫醚低速二步法長絲生產(chǎn)技術(shù)相比，采用本實用新型生產(chǎn)的聚苯硫醚一步法長絲的生產(chǎn)工藝流程短、設(shè)備數(shù)量少，所需要的勞動力少，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大。由于對紡程上的溫度進行合理嚴格控制，增加了緩冷加熱器8，保證了紡絲過程的穩(wěn)定性，纖維的牽伸采用的是高速高溫管式氣流牽伸，紡絲速度高達3000m/min以上，比目前常規(guī)的聚苯硫醚低速紡絲有了飛躍，大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，纖維的結(jié)晶度高，力學(xué)性能優(yōu)異，使得聚苯硫醚采用一步法生產(chǎn)長絲成為現(xiàn)實。本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
權(quán)利要求1.一種聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于包括依次順序連接的預(yù)結(jié)晶器、干燥塔、螺桿擠壓機、過濾器、紡絲箱體、側(cè)吹風(fēng)裝置以及管式氣流牽伸器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述管式氣流牽引器連接熱輥，該熱輥連接卷繞裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述紡絲箱體出絲處設(shè)有加熱緩冷器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述干燥塔為填充式干燥塔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述過濾器為可切換式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述紡絲箱體內(nèi)設(shè)有順序連接的熔體分配管、若干計量泵、紡絲組件、分配板以及噴絲板，所述噴絲板上設(shè)有噴絲孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述計量泵為齒輪泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述紡絲組件內(nèi)設(shè)有過濾砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述熱輥為兩個，兩個熱輥速度相同或不同，兩個熱輥為加熱或者不加熱。
專利摘要本實用新型屬于化學(xué)纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種聚苯硫醚長絲的生產(chǎn)設(shè)備，其包括依次順序連接的預(yù)結(jié)晶器、干燥塔、螺桿擠壓機、過濾器、紡絲箱體、側(cè)吹風(fēng)裝置以及管式氣流牽伸器。管式氣流牽伸器采用的是高溫壓縮空氣，其熱空氣的溫度為90-180℃之間，壓力在2-8bar的范圍，纖維可被加速至3000-6000m/min，通過高溫高速氣流的牽伸，纖維紡絲張力穩(wěn)定，加上熱空氣的作用，纖維的大分子鏈活動性增強，紡絲張力較小，不會產(chǎn)生紡絲張力過大而導(dǎo)致纖維斷裂的情況，纖維可以順利進行高速牽伸，使得聚苯硫醚高速紡絲實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號D01D13/00GK202181379SQ20112024190
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者周思遠, 李 杰 申請人:佛山市斯樂普特種材料有限公司