高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，屬于高分子材料生產領域，裝置包括漿液計量輸送系統(tǒng)、沉析液計量輸送系統(tǒng)、溶劑計量輸送系統(tǒng)、水洗系統(tǒng)及沉析機等，采用本裝置可以靈活調整漿液與沉析液之間的配比，溶劑計量輸送系統(tǒng)的設置可以有效避免漿液進入沉析機時發(fā)生堵塞，適用于工業(yè)化連續(xù)生產高純間位芳綸沉析纖維。
【專利說明】
高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置
技術領域
[0001]屬化工機械領域，是涉及高分子材料生產裝置。確切地說是涉及一種適用于工業(yè)化連續(xù)制備高純間位芳綸沉析纖維的裝置。
【背景技術】
[0002]間位芳綸學名為聚間苯二甲酰間苯二胺，國內也稱芳綸1313，間位芳綸是當今高性能纖維中發(fā)展最快的品種之一，是一種綜合性能優(yōu)良的高科技纖維，在防護服裝、蜂窩結構材料、電絕緣紙和高溫過濾材料等方面有著廣泛的用途，是航空航天、電子、通訊、環(huán)保、石油化工、海洋開發(fā)和特種服裝等領域的重要基礎材料。
[0003]間位芳綸沉析纖維是制造蜂窩紙和絕緣紙的重要原材料，它的質量與蜂窩紙的力學性能、絕緣紙的絕緣性和力學性密切相關。灰分含量(尤其是鈣離子含量)是間位芳綸沉析重要的質量指標之一，對芳綸絕緣紙的電學性能有重要影響，因此如何降低間位芳綸沉析纖維灰分(尤其是降低鈣離子含量)是生產絕緣紙用間位芳綸沉析纖維所要考慮的重要參數。
[0004]間位芳綸沉析纖維打漿度也是影響芳綸絕緣紙性能的重要指標，為了提高沉析纖維的打漿度，往往通過調小沉析機上樹脂漿液噴嘴尺寸來實現，這樣又帶來了新的問題，容易發(fā)生噴嘴堵塞。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可避免沉析機噴嘴堵塞，且可適用于工業(yè)化連續(xù)制備高純間位芳綸沉析纖維的裝置。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，包括漿液計量輸送系統(tǒng)、沉析液計量輸送系統(tǒng)、溶劑計量輸送系統(tǒng)、水洗系統(tǒng)及沉析機等；漿液計量輸送系統(tǒng)包括漿液儲存罐、漿液輸送栗、漿液流量計和漿液過濾器;沉析液計量輸送系統(tǒng)包括沉析液儲存罐、沉析液輸送栗、沉析液流量計和沉析液過濾器;溶劑計量輸送系統(tǒng)包括溶劑儲存罐、溶劑輸送栗及溶劑流量計。
[0007]生產裝置的連接關系是:漿液儲存罐的輸出口與漿液輸送栗的輸入口相連接，漿液輸送栗的輸出口與漿液流量計的輸入口相連接，漿液流量計的輸出口與漿液過濾器的輸入口相連接，漿液過濾器的輸出口與沉析機的漿液輸入口相連接;沉析液儲存罐的輸出口與沉析液輸送栗的輸入口相連接，沉析液輸送栗的輸出口與沉析液流量計的輸入口相連接，沉析液流量計的輸出口與沉析液過濾器的輸入口相連接，沉析液過濾器的輸出口與沉析機的沉析液輸入口相連接;溶劑儲存罐的輸出口與溶劑輸送栗的輸入口相連接，溶劑輸送栗的輸出口與溶劑流量計的輸入口相連接，溶劑流量計的輸出口連接在沉析液過濾器的輸出口與沉析機的沉析液輸入口管路之間；沉析機的輸出口通過管道連接至水洗機的上方，水洗機的上方還設有洗滌液輸入管道，水洗機的下方設有壓縮氣體輸入管道，水洗機的輸出口與濾液輸送栗的輸入口相連接，濾液輸送栗的輸出口與濾液儲存罐相連接。
[0008]所述漿液輸送栗選用齒輪栗或雙螺桿栗。
[0009]所述沉析液輸送栗選用離心栗。
[0010]所述溶劑輸送栗選用離心栗。
[0011]所述濾液輸送栗選用隔膜栗或離心栗。
[0012]生產運行時，首先啟動溶劑計量輸送系統(tǒng)，因為溶劑的質量分數在95%以上(其余為水)，溶劑計量輸送系統(tǒng)啟動后，沉析機中空間被溶劑填充，漿液計量輸送系統(tǒng)啟動后，間位芳綸樹脂漿液進入沉析機與溶劑混合不會發(fā)生樹脂從溶劑中沉析現象，因此不會發(fā)生沉析機上樹脂漿液噴嘴堵塞情況;待樹脂漿液正常進入沉析機后，關閉溶劑計量輸送系統(tǒng)，啟動沉析液計量輸送系統(tǒng)，沉析機中沉析液逐步取代之前的溶劑，樹脂漿液開始沉析直至穩(wěn)定析出沉析纖維。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細說明。
[0014]圖1是本發(fā)明實施方式的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明實施方式的裝置示意圖如圖1所示，生產裝置包括漿液計量輸送系統(tǒng)、沉析液計量輸送系統(tǒng)、溶劑計量輸送系統(tǒng)、水洗系統(tǒng)及沉析機等;漿液計量輸送系統(tǒng)包括漿液儲存罐1、漿液輸送栗3、漿液流量計5和漿液過濾器7;沉析液計量輸送系統(tǒng)包括沉析液儲存罐
2、沉析液輸送栗4、沉析液流量計6和沉析液過濾器8;溶劑計量輸送系統(tǒng)包括溶劑儲存罐
10、溶劑輸送栗11及溶劑流量計12。水洗系統(tǒng)包括水洗機水洗機13、洗滌液輸入管道16、壓縮氣體輸入管道17、濾液輸送栗14及濾液儲存罐15。
[0016]生產裝置的連接關系是:漿液儲存罐I的輸出口與漿液輸送栗3的輸入口相連接，漿液輸送栗3的輸出口與漿液流量計5的輸入口相連接，漿液流量計5的輸出口與漿液過濾器7的輸入口相連接，漿液過濾器7的輸出口與沉析機9的漿液輸入口相連接;沉析液儲存罐2的輸出口與沉析液輸送栗4的輸入口相連接，沉析液輸送栗4的輸出口與沉析液流量計6的輸入口相連接，沉析液流量計6的輸出口與沉析液過濾器8的輸入口相連接，沉析液過濾器8的輸出口與沉析機9的沉析液輸入口相連接;溶劑儲存罐10的輸出口與溶劑輸送栗11的輸入口相連接，溶劑輸送栗11的輸出口與溶劑流量計12的輸入口相連接，溶劑流量計12的輸出口連接在沉析液過濾器8的輸出口與沉析機9的沉析液輸入口管路之間；沉析機9的輸出口通過管道連接至水洗機13的上方，水洗機13的上方還設有洗滌液輸入管道16，水洗機13的下方設有壓縮氣體輸入管道17，水洗機13的輸出口與濾液輸送栗14的輸入口相連接，濾液輸送栗14的輸出口與濾液儲存罐15相連接。
[0017]漿液輸送栗3選用齒輪栗或雙螺桿栗，優(yōu)選齒輪栗。
[0018]沉析液輸送栗4選用離心栗。
[0019]溶劑輸送栗11選用離心栗。
[0020]濾液輸送栗14選用隔膜栗或離心栗，優(yōu)選隔膜栗。
[0021]實施例1。
[0022]本實施例中，漿液輸送栗3選用齒輪栗，沉析液輸送栗4選用離心栗，溶劑輸送栗11選用離心栗，濾液輸送栗14選用隔膜栗。
[0023]溶劑儲存罐10中的高濃溶劑(N，N-二甲基乙酰胺的質量分數在95%以上，其余為水)在溶劑輸送栗11的作用下，經溶劑流量計12計量后以每小時100.0質量份流速進入沉析機9中；漿液儲存罐I中的間位芳綸樹脂溶液(聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂的質量分數為16%，N，N-二甲基乙酰胺的質量分數為79.1%，氯化氫的質量分數為4.9%)加熱至120 V，在漿液輸送栗3的作用下進入漿液流量計5，經計量后以每小時41.75質量份進入過濾精度為10微米的漿液過濾器，過濾后再進入沉析機中，在樹脂溶液進入沉析機9后，關閉溶劑計量輸送系統(tǒng)，開啟沉析液計量輸送系統(tǒng);沉析液計量輸送系統(tǒng)特點如下:沉析液儲存罐2的沉析液(N，N-二甲基乙酰胺的質量分數為55%，水的質量分數為42%，氯化氫的質量分數為3%)冷卻至5°C，在沉析液輸送栗4的作用下進入沉析液流量計6，再經過過濾精度為I微米的沉析液過濾器8，以每小時1461.25質量份(樹脂溶液與沉析液質量比為1:35)進入沉析機9中，沉析機剪切速率為120/S，所得沉析纖維原液經洗滌液(去離子水)反復洗滌10次后，固液分離得到間位芳綸沉析纖維。
[0024]經取樣化驗檢測，所得間位芳綸沉析纖維灰分為0.05%，鐵離子含量10.66ppm，鈣離子含量17.43ppm。
[0025]實施例2。
[0026]本實施例采用與實施例1相同的實施裝置，但間位芳綸樹脂溶液經過氫氧化鈣中和處理。
[0027]溶劑儲存罐10中的高濃溶劑(N，N-二甲基乙酰胺的質量分數在95%以上，其余為水)在溶劑輸送栗11的作用下，經溶劑流量計12計量后以每小時80.0質量份流速進入沉析機9中；漿液儲存罐I中的間位芳綸樹脂溶液(聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂的質量分數為14%，N，N-二甲基乙酰胺的質量分數為77.35%，氯化鈣的質量分數為6.53%，水的質量分數為2.12%)加熱至110 °C，在漿液輸送栗3的作用下進入漿液流量計5，經計量后以每小時47.69質量份進入過濾精度為10微米的漿液過濾器，過濾后再進入沉析機9中，在樹脂溶液進入沉析機9后，關閉溶劑計量輸送系統(tǒng)，開啟沉析液計量輸送系統(tǒng);沉析液計量輸送系統(tǒng)特點如下:沉析液儲存罐2的沉析液(N，N-二甲基乙酰胺的質量分數為55%，水的質量分數為45%)冷卻至10°C，在沉析液輸送栗4的作用下進入沉析液流量計6，再進入過濾精度為I微米的沉析液過濾器8，以每小時1430.7質量份(樹脂溶液與沉析液質量比為1: 30)進入沉析機9中，沉析機剪切速率為100/S，所得沉析纖維原液經洗滌液(去離子水)反復洗滌10次后，固液分離得到間位芳綸沉析纖維。
[0028]經取樣化驗檢測，所得間位芳綸沉析纖維灰分為0.23%，鐵離子含量260.8ppm，鈣尚子含量3540ppm。
【主權項】
1.一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，其特征是:漿液儲存罐(I)的輸出口與漿液輸送栗(3 )的輸入口相連接，漿液輸送栗(3 )的輸出口與漿液流量計(5 )的輸入口相連接，漿液流量計(5)的輸出口與漿液過濾器(7)的輸入口相連接，漿液過濾器(7)的輸出口與沉析機(9 )的漿液輸入口相連接;沉析液儲存罐(2 )的輸出口與沉析液輸送栗(4)的輸入口相連接，沉析液輸送栗(4 )的輸出口與沉析液流量計(6 )的輸入口相連接，沉析液流量計(6 )的輸出口與沉析液過濾器(8)的輸入口相連接，沉析液過濾器(8)的輸出口與沉析機(9)的沉析液輸入口相連接;溶劑儲存罐(10)的輸出口與溶劑輸送栗(11)的輸入口相連接，溶劑輸送栗(11)的輸出口與溶劑流量計(12)的輸入口相連接，溶劑流量計(12)的輸出口連接在沉析液過濾器(8)的輸出口與沉析機(9)的沉析液輸入口管路之間。2.根據權利要求1所述的一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，其特征是:沉析機(9)的輸出口通過管道連接至水洗機(13)的上方，水洗機(13)的上方還設有洗滌液輸入管道(16 )，水洗機(13 )的下方設有壓縮氣體輸入管道(17)，水洗機(13 )的輸出口與濾液輸送栗(14)的輸入口相連接，濾液輸送栗(14)的輸出口與濾液儲存罐(15)相連接。3.根據權利要求1所述的一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，其特征是:所述漿液輸送栗(3)選用齒輪栗或雙螺桿栗。4.根據權利要求1所述的一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，其特征是:所述沉析液輸送栗(4)選用離心栗。5.根據權利要求1所述的一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，其特征是:所述溶劑輸送栗(I I)選用離心栗。6.根據權利要求1所述的一種高純間位芳綸沉析纖維的生產裝置，其特征是:所述濾液輸送栗(14)選用隔膜栗或離心栗。
【文檔編號】D01D1/06GK106048759SQ201610694516
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月22日
【發(fā)明人】劉岳新, 羅丹, 龔勇明
【申請人】上海會博新材料科技有限公司