專利名稱：一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高性能特種纖維技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)高模超高分子量 聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取技術(shù)中，凍膠纖維在萃取
槽內(nèi)的進(jìn)絲速度一般為5-50m/min,在此進(jìn)絲速度下，凍膠纖維在萃取槽中停留 的時(shí)間非常有限，而進(jìn)入萃取槽中的凍膠纖維又通常含有大量的溶劑，因此， 采用現(xiàn)有的萃取系統(tǒng)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)閮瞿z纖維表面萃取液達(dá)不到及時(shí)更新，無法 完成溶劑與萃取劑之間有效地瞬間置換，從而影響出絲的質(zhì)量。另外，萃取溫 度作為影響萃取效率的 一項(xiàng)重要因素，對(duì)凍膠纖維經(jīng)萃取槽后的出絲質(zhì)量至關(guān) 重要，然而，在現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的溫控技術(shù)都很難達(dá)到對(duì)萃取系統(tǒng)中萃取 液的溫度進(jìn)行即時(shí)、準(zhǔn)確的控制，因而嚴(yán)重影響萃取后的出絲質(zhì)量。再則，現(xiàn) 有技術(shù)中，萃取系統(tǒng)中，各萃取槽內(nèi)的萃取液的濃度一般會(huì)有一定的濃度梯度， 以提高萃取效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，但是由于沒有有效的萃取劑自動(dòng)進(jìn)料體系， 隨著萃取反應(yīng)的進(jìn)行，萃取液的濃度不斷發(fā)生變化，因此無法保持濃度的穩(wěn)定 性。
從萃取液體系來看，目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家，所使用的萃取劑一般包括汽油、 正己烷、四氯化碳、三氯曱烷、二曱苯、氟利昂等。所用的萃取劑中普遍存在 著易燃、易爆、不易回收、污染大、萃取能力有限的缺陷，這也會(huì)帶來了萃取 成本高、不環(huán)保、不安全等不利因素。
因此，開發(fā)設(shè)計(jì)出一種能夠克服上述技術(shù)缺陷的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯 纖維萃取系統(tǒng)，是業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種高強(qiáng)高模超高分子 量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，在保證凍膠纖維在萃取槽內(nèi)的進(jìn)絲速度的前提下，準(zhǔn) 確地實(shí)現(xiàn)對(duì)萃取槽內(nèi)液體溫度控制，提高萃取效率。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯 纖維萃取系統(tǒng)，通過設(shè)置自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，保持該萃取系統(tǒng)中萃取液濃度的穩(wěn)定 性，提高出絲質(zhì)量。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種高強(qiáng)高模超高分子量
聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，包括
萃取槽，所述萃取槽中裝有不同濃度的萃取液且相互連通，并對(duì)逐級(jí)經(jīng)過
所述萃取槽的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維進(jìn)行連續(xù)萃?。?br> 模溫控制系統(tǒng)，用于保持萃取處于可控的恒定工藝溫度下，所述模溫控制 系統(tǒng)包括模溫控制機(jī)和可編程控制器；
所述模溫控制機(jī)設(shè)置于所述萃取槽中，通過模溫控制機(jī)的加熱和制冷來達(dá) 到萃取工藝的溫控要求；
所述可編程控制器與所述模溫控制機(jī)相連，接收并處理數(shù)據(jù)信息，并向所 述模溫控制機(jī)發(fā)出溫度控制指令。
進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)向萃取槽中自動(dòng)進(jìn)料，以達(dá)到保持萃取液濃度的穩(wěn)定 性，該萃取系統(tǒng)還包括自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，所述自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)包括自動(dòng)進(jìn)料閥和設(shè) 置于所述萃取槽中的物理指標(biāo)檢測(cè)儀，所述自動(dòng)進(jìn)料閥和物理指標(biāo)檢測(cè)儀與所 述可編程控制器相連；
所述物理指標(biāo)檢測(cè)儀對(duì)所述萃取槽內(nèi)萃取液濃度進(jìn)行在線監(jiān)控，并將監(jiān)控 信號(hào)變送至所述可編程控制器，可編程控制器對(duì)所述監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后，向 自動(dòng)進(jìn)料閥發(fā)出補(bǔ)液指令，自動(dòng)將萃取劑加入到所述槽萃取槽內(nèi)。
進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)最終從萃取槽排出的混合液為全逆流流態(tài)，所述萃取 槽槽間通過溢流管聯(lián)通，以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的全逆流流態(tài)。優(yōu)選地，所述萃取槽被分隔成多個(gè)萃取室，所述萃取室的外部設(shè)置有磁力 泵，對(duì)萃取槽內(nèi)的萃取液進(jìn)行攪拌。
為了達(dá)到良好的萃取效果，該萃取系統(tǒng)中的采用的萃取劑為鹵代烴。 優(yōu)選地，所述卣代烴為無閃點(diǎn)、沸點(diǎn)在100。C以下的卣代烴。 進(jìn)一步地，為了防止萃取劑的揮發(fā)損耗，在該萃取系統(tǒng)中，萃取劑表面覆 有 一 防止萃取劑揮發(fā)損耗的液封層。
采用本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，
至少具有如下有益效果
本發(fā)明的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，通過設(shè)置模溫控制系 統(tǒng)，利用可編程控制器接收模溫控制機(jī)的數(shù)據(jù)信息，并向模溫控制機(jī)發(fā)出溫度
控制指令，通過模溫控制機(jī)的加熱和制冷來達(dá)到萃取工藝的溫控要求；從而實(shí) 現(xiàn)對(duì)萃取槽內(nèi)液體溫度的準(zhǔn)確控制，在保證凍膠纖維在萃取槽內(nèi)的進(jìn)絲速度的 前提下，提高萃取效率。
本發(fā)明的技術(shù)方案通過設(shè)置自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，通過在所述自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)置 物理指標(biāo)檢測(cè)儀，對(duì)萃取槽內(nèi)萃取液濃度進(jìn)行在線監(jiān)控，并將監(jiān)控信號(hào)變送至 所述可編程控制器，在可編程控制器的控制下，自動(dòng)進(jìn)料閥完成萃取劑及時(shí)補(bǔ) 給，從而保持該萃取系統(tǒng)中萃取液濃度的穩(wěn)定性，提高出絲質(zhì)量，并大大提高 了本發(fā)明萃取體系的自動(dòng)化程度，精確方便。
另外，本發(fā)明的萃取系統(tǒng)中通過在萃取液表面加覆一防止萃取劑揮發(fā)損耗 的液封層，有效地控制了萃取劑的大量揮發(fā)損耗，該方法簡(jiǎn)單可行，降低消耗、 節(jié)約成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白， 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)指出，此處所描述的具體實(shí) 施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃
取系統(tǒng)，其包括
萃取槽l、模溫控制機(jī)2、物理指標(biāo)檢測(cè)儀3、自動(dòng)進(jìn)料閥4和可編程控制 器5,模溫控制機(jī)2、物理指標(biāo)檢測(cè)儀3安裝于萃取槽1中，并與可編程控制器 5相連接；自動(dòng)進(jìn)料閥4通過管道與萃取槽1相連，可編程控制器5與自動(dòng)進(jìn)料 閥4相連并控制自動(dòng)進(jìn)料閥4的開啟狀態(tài)。
其中，萃取槽1中裝有不同濃度的萃取液且相互連通，并對(duì)逐級(jí)經(jīng)過萃取
槽的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維進(jìn)行連續(xù)萃取。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，為了提高萃 取效率，萃取槽1被分隔成多個(gè)萃取室，以實(shí)現(xiàn)多級(jí)萃??；另外，在萃取室的 外部設(shè)置有磁力泵，對(duì)萃取槽內(nèi)的萃取液進(jìn)行攪拌，以增強(qiáng)萃取液的流動(dòng)性， 提高萃取劑與超高分子量聚乙烯纖維中的溶劑的交換速率，優(yōu)化萃取效果。
通過以下兩個(gè)具體實(shí)施例的比較，可以清晰地得出使用磁力泵攪拌萃取液 可以提高萃取后出絲的質(zhì)量。
實(shí)施例一
原料的選擇有紡絲工段制得的超高分子量聚乙烯凍膠絲4-8錠，120-480f, 含溶劑量約50-90 % ，萃取劑采用卣代烷烴。
萃取過程進(jìn)萃取槽速度8-12 m/min、出萃取槽速度18-20m/min、開啟所 有槽內(nèi)磁力小泵。
出絲質(zhì)量檢測(cè)測(cè)得高強(qiáng)高模超高分子量聚乙蜂纖維強(qiáng)力20-23cN/dtex;模 量600-800cN/dtex，斷裂伸長小于10% ，溶劑含量4 %以下。 實(shí)施例二
原料的選擇有紡絲工段制得的超高分子量聚乙烯凍膠絲4-8錠，120-480f，含溶劑量約50-卯％ ，萃取劑采用卣代烷烴。
萃取過程進(jìn)萃取槽速度8-12m/min、出萃取槽速度18-20m/min、關(guān)閉所有 槽內(nèi)/f茲力小泵。
出絲質(zhì)量檢測(cè)測(cè)得高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維強(qiáng)力18-22cN/dtex;模 量500-800 cN/dtex,斷裂伸長小于10%，溶劑含量5%以下。
通過比較實(shí)施例 一與實(shí)施例二中出絲質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，可以看出使用磁力泵 攪拌萃取液的萃取體系，其高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維在強(qiáng)力、模量、斷 裂伸長和溶劑含量等技術(shù)指標(biāo)上均優(yōu)于不使用^f茲力泵攪拌萃取液的萃取體系。
進(jìn)一步地，在圖1中僅表示了設(shè)置有一個(gè)萃取槽1的萃取系統(tǒng)，需要說明 的是，本發(fā)明的萃取體系中可以包含一個(gè)或者多個(gè)萃取槽，萃取槽的設(shè)置可根 據(jù)萃取槽的萃取效率以及萃取后出絲的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整， 一般在一個(gè)萃取系統(tǒng)中 通常會(huì)設(shè)置有多個(gè)萃取槽。另外，為了在保證良好萃取效果的條件下，節(jié)約萃 取劑的加入量，各個(gè)萃取槽之間通過溢流管進(jìn)行聯(lián)通，以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的全逆流 流態(tài)。
模溫控制機(jī)2設(shè)置于萃取槽1中并與可編程控制器5相連， 一方面，模溫 控制機(jī)2能夠?qū)⑤腿〔?內(nèi)液體的溫度數(shù)據(jù)反饋至可編程控制器5，以便可編程 控制器5按照預(yù)先設(shè)定好的程序?qū)腿〔?內(nèi)液體的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理； 另一方面，模溫控制機(jī)2接收來自可編程控制器5的溫度控制指令，并根據(jù)此 溫度控制指令對(duì)萃取槽l內(nèi)的液體進(jìn)行加熱或制冷以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。因此， 由模溫控制機(jī)和可編程控制器5組成的模溫控制系統(tǒng)通過次負(fù)反饋過程實(shí)現(xiàn)對(duì) 萃取槽1內(nèi)的液體溫度準(zhǔn)確地控制，使保持萃取處于可控的恒定工藝溫度下， 滿足萃取工藝的溫控要求。
自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)包括自動(dòng)進(jìn)料閥4和設(shè)置于萃取槽中的物理指標(biāo)檢測(cè)儀3，自 動(dòng)進(jìn)料閥4和物理指標(biāo)檢測(cè)儀3與可編程控制器5相連；在萃取反應(yīng)進(jìn)行過程 中，物理指標(biāo)檢測(cè)儀3對(duì)萃取槽1內(nèi)萃取液濃度進(jìn)行在線監(jiān)控，并將監(jiān)控信號(hào) 變送至可編程控制器5，可編程控制器5對(duì)監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后，向自動(dòng)進(jìn)料閥發(fā)出補(bǔ)液指令，自動(dòng)將萃取劑加入到槽萃取槽1內(nèi)，完成進(jìn)料。在整個(gè)進(jìn)料中， 自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)完全是自動(dòng)化地完成進(jìn)料任務(wù)，且進(jìn)料的萃取劑用量都根據(jù)預(yù)先 設(shè)置于可編程控制器5中的程序精確、即時(shí)地計(jì)算出來，整個(gè)過程精確、即時(shí) 且自動(dòng)化程度高。另外，由于采用此自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，保持該萃取系統(tǒng)中萃取液 濃度的穩(wěn)定性，防止因萃取液濃度波動(dòng)而影響萃取效果，提高出絲質(zhì)量。
另外，從萃取液體系來看，為了達(dá)到良好的萃取效果，本發(fā)明的萃取系統(tǒng) 中的采用的萃取劑為囟代烴。在較佳的實(shí)施方式中，鹵代烴為無閃點(diǎn)、沸點(diǎn)在 100。C以下的卣代烴。
由于本發(fā)明的萃取系統(tǒng)中所選用的萃取劑為低沸點(diǎn)易揮發(fā)的液體，因此， 在該萃取系統(tǒng)中，萃取劑表面覆有一防止萃取劑揮發(fā)損耗的液封層，通過添加 此液封層，能夠有效地防止萃取劑的揮發(fā)損耗，提高萃取劑的使用效率并且能 夠有效地避免易揮發(fā)性萃取劑對(duì)操作人員和的傷害，同時(shí)更加環(huán)保。
以上所述是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán) 利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原 理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，其特征在于，包括萃取槽，所述萃取槽中裝有不同濃度的萃取液且相互連通，并對(duì)逐級(jí)經(jīng)過所述萃取槽的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維進(jìn)行連續(xù)萃取；模溫控制系統(tǒng)，用于保持萃取處于可控的恒定工藝溫度下，所述模溫控制系統(tǒng)包括模溫控制機(jī)和可編程控制器；所述模溫控制機(jī)設(shè)置于所述萃取槽中，通過模溫控制機(jī)的加熱和制冷來達(dá)到萃取工藝的溫控要求；所述可編程控制器與所述模溫控制機(jī)相連，接收并處理數(shù)據(jù)信息，并向所述模溫控制機(jī)發(fā)出溫度控制指令。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，其特 征在于該萃取系統(tǒng)還包括自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，所述自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)包括自動(dòng)進(jìn)料閥和設(shè) 置于所述萃取槽中的物理指標(biāo);險(xiǎn)測(cè)儀，所述自動(dòng)進(jìn)料閥和物理指標(biāo)檢測(cè)儀與所 述可編程控制器相連；所述物理指標(biāo)檢測(cè)儀對(duì)所述萃取槽內(nèi)萃取液濃度進(jìn)行在線監(jiān)控，并將監(jiān)控 信號(hào)變送至所述可編程控制器，可編程控制器對(duì)所述監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后，向 自動(dòng)進(jìn)料閥發(fā)出補(bǔ)液指令，自動(dòng)將萃取劑加入到所述槽萃取槽內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)， 其特征在于所述萃取槽槽間通過溢流管聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的全逆流流態(tài)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)， 其特征在于所述萃取槽被分隔成多個(gè)萃取室，所述萃取室的外部設(shè)置有磁力泵，對(duì)萃取槽內(nèi)的萃取液進(jìn)行攪拌。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)， 其特征在于該萃取系統(tǒng)中的采用的萃取劑為卣代烴。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，其特 征在于所述卣代烴為無閃點(diǎn)、沸點(diǎn)在100。C以下的卣代烴。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)， 其特征在于該萃取系統(tǒng)中，萃取劑表面覆有一防止萃取劑揮發(fā)損耗的液封層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維萃取系統(tǒng)，其包括萃取槽和模溫控制系統(tǒng)，所述模溫控制系統(tǒng)包括模溫控制機(jī)和可編程控制器，用于保持萃取處于可控的恒定工藝溫度下；該萃取系統(tǒng)還包括完成向萃取槽中自動(dòng)補(bǔ)萃取劑的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，所述自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)包括自動(dòng)進(jìn)料閥和設(shè)置于所述萃取槽中的物理指標(biāo)檢測(cè)儀，所述自動(dòng)進(jìn)料閥和物理指標(biāo)檢測(cè)儀與所述可編程控制器相連。本發(fā)明的技術(shù)方案，能在保證凍膠纖維在萃取槽內(nèi)的進(jìn)絲速度的前提下，準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)萃取槽內(nèi)液體溫度控制，提高萃取效率；并且通過設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)，保持該萃取系統(tǒng)中萃取液濃度的穩(wěn)定性，提高出絲質(zhì)量。
文檔編號(hào)D01D10/00GK101634054SQ20091003746
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者李夑平 申請(qǐng)人:廣東信達(dá)化纖有限公司