專利名稱：一種長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能纖維制備技術(shù)，具體為一種長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置主要用于在長絲束纖維大分子上進(jìn)行接枝、交聯(lián)以及官能團(tuán)改性等化學(xué)反應(yīng)的連續(xù)化生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
在纖維大分子上進(jìn)行接枝、交聯(lián)以及官能團(tuán)改性等各種化學(xué)反應(yīng)，以使其具備新的功能，是研制差別化纖維或功能纖維的重要手段之一，已得到廣泛應(yīng)用，例如，純毛散纖維的染色、粘膠短纖維與苯乙烯的接枝改性等都取得了成功。但這些過程都是以散纖維為原料，使其在同一個(gè)反應(yīng)釜中先進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，再經(jīng)過充分洗滌，取出后在離心機(jī)中甩干、 烘干機(jī)中干燥得到成品纖維的，屬于間歇生產(chǎn)工藝，各批產(chǎn)品之間的均勻性較差，且只適合短纖維的加工，不適于長絲束的化學(xué)改性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，研制一種長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置。該生產(chǎn)裝置可用于在長絲束纖維大分子上進(jìn)行接枝、交聯(lián)以及進(jìn)行官能團(tuán)改性等化學(xué)反應(yīng)，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品均勻性。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置順序包括絲束整理機(jī)、水解反應(yīng)器、第一壓榨機(jī)、第一水洗槽、第二壓榨機(jī)、 酸洗槽、第三壓榨機(jī)、第二水洗槽、第四壓榨機(jī)、烘干機(jī)和打包機(jī)，其特征在于所述的水解反應(yīng)器由水解槽和放置水解槽內(nèi)的絲束往復(fù)框架組成，所述絲束往復(fù)框架為矩形框架結(jié)構(gòu)， 包括上、下兩排導(dǎo)絲輥，每排導(dǎo)絲輥至少為10個(gè)，且上排導(dǎo)絲輥的數(shù)量比下排導(dǎo)絲輥的數(shù)量多1個(gè)；所述壓榨機(jī)主要由前壓輥對及后壓輥對和中間的導(dǎo)絲輥組成；所述第二壓榨機(jī)、 第三壓榨機(jī)和第四壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)與第一壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)以長絲束纖維為原絲的接枝、交聯(lián)以及進(jìn)行官能團(tuán)改性等化學(xué)反應(yīng)，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)，且生產(chǎn)效率大為提高，所得產(chǎn)品均勻性良好。


圖1為本發(fā)明長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置一種實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置一種實(shí)施例的水解反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖2(a)為水解反應(yīng)器的水解槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(b)為水解槽內(nèi)的絲束往復(fù)框架結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置一種實(shí)施例的水解反應(yīng)器內(nèi)絲束上下往復(fù)纏繞結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置一種實(shí)施例的壓榨機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明。具體實(shí)施例只是為了進(jìn)一步清楚說明本發(fā)明生產(chǎn)裝置，不構(gòu)成對本發(fā)明申請權(quán)利要求的限制。本發(fā)明設(shè)計(jì)的長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置(簡稱生產(chǎn)裝置，參見圖1-4)，該生產(chǎn)裝置順序包括絲束整理機(jī)1、水解反應(yīng)器2、第一壓榨機(jī)3、第一水洗槽4、第二壓榨機(jī)5、酸洗槽6、第三壓榨機(jī)7、第二水洗槽8、第四壓榨機(jī)9、烘干機(jī)10和打包機(jī)12，其特征在于所述的水解反應(yīng)器2由水解槽21和放置水解槽21內(nèi)的絲束往復(fù)框架22組成，所述絲束往復(fù)框架22為矩形框架結(jié)構(gòu)，包括上、下兩排導(dǎo)絲輥221和221’，每排導(dǎo)絲輥至少為10個(gè)，且上排導(dǎo)絲輥221的數(shù)量比下排導(dǎo)絲輥221’的數(shù)量多1個(gè)；所述壓榨機(jī)3主要由前壓輥對31、 31’及后壓輥對32、32’和中間的導(dǎo)絲輥34組成；所述第二壓榨機(jī)5、第三壓榨機(jī)7和第四壓榨機(jī)9的結(jié)構(gòu)與第一壓榨機(jī)3的結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明生產(chǎn)裝置所述的絲束整理機(jī)1、第一水洗槽4和第二水洗槽8、酸洗槽6、烘干機(jī)10和打包機(jī)12都是化學(xué)纖維常用的加工設(shè)備，為現(xiàn)有技術(shù)。但它們之間的適當(dāng)集成為本發(fā)明根據(jù)需要所設(shè)計(jì)。本發(fā)明生產(chǎn)裝置用于生產(chǎn)化學(xué)改性短纖維時(shí)，還應(yīng)當(dāng)包括切斷機(jī)11，切斷機(jī)11安排在烘干機(jī)10和打包機(jī)12之間。切斷機(jī)11及其工藝本身為現(xiàn)有技術(shù)。為了減少所述導(dǎo)絲輥221和221’轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，提高長絲束纖維運(yùn)行的穩(wěn)定性，本發(fā)明進(jìn)一步特征是所述絲束往復(fù)框架22的導(dǎo)絲輥兩端處鑲嵌有軸承222，導(dǎo)絲輥的兩端安裝在該軸承222里。為了更好的完成堿液或酸液的清洗和回收，本發(fā)明生產(chǎn)裝置的進(jìn)一步特征是在所述第一壓榨機(jī)3、第二壓榨機(jī)5和第三壓榨機(jī)7的導(dǎo)絲輥34的上方兩側(cè)各裝有一個(gè)噴淋管 33，且噴淋管33的噴嘴對準(zhǔn)運(yùn)行的長絲束纖維，以利于長絲束纖維上攜帶的堿液或酸液的徹底清洗。本發(fā)明生產(chǎn)裝置進(jìn)一步特征還在于所述第一壓榨機(jī)3與水解反應(yīng)器2之間設(shè)置有堿液回收系統(tǒng)13，該回收系統(tǒng)13主要由透析膜裝置構(gòu)成。這種設(shè)計(jì)可將聚丙烯腈水解后溶于堿液的分解物與堿液相互分離，以便回用，有利于節(jié)約資源、減少污染和降低生產(chǎn)成本。 所述透析膜裝置構(gòu)成的回收系統(tǒng)13本身為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明生產(chǎn)裝置所得工作原理和過程是，長絲束纖維經(jīng)絲束整理機(jī)1整理后，使張力均勻分布的送入水解反應(yīng)器2中，待水解反應(yīng)的長絲束纖維在水解反應(yīng)器2的絲束往復(fù)框架22上下往復(fù)穿繞上導(dǎo)絲輥221和下導(dǎo)絲輥221’ (參見圖3、幻，以延長反應(yīng)時(shí)間；滿足反應(yīng)要求；然后進(jìn)入第一壓榨機(jī)3中擠壓，擠壓出長絲束纖維上攜帶的堿液，再進(jìn)入第一水洗槽4中洗滌，然后類似地依次進(jìn)入第二壓榨機(jī)5擠壓、酸洗槽6酸洗、第三壓榨機(jī)7擠壓出長絲束纖維上攜帶的酸浴、第二水洗槽8水洗和第四壓榨機(jī)9擠壓后，再進(jìn)入烘干機(jī)10 烘干，最后以長絲束的形態(tài)經(jīng)打包機(jī)12打包為長絲束纖維改性產(chǎn)品，或者進(jìn)一步經(jīng)切斷機(jī) 11切斷成短纖維后，再經(jīng)打包機(jī)12打包為短纖維改性產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中，經(jīng)第一壓榨機(jī) 3中擠壓的堿液經(jīng)所述堿液回收系統(tǒng)13處理后回送入水解反應(yīng)器2的水解槽21中。下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例
采用本發(fā)明生產(chǎn)裝置制備高吸水纖維。以聚丙烯腈半成品纖維的長絲束為原絲，經(jīng)絲束整理機(jī)1整理后，使張力均勻分布的長絲束纖維進(jìn)入水解反應(yīng)器2中，待水解反應(yīng)的長絲束在絲束往復(fù)框架22的21個(gè)上導(dǎo)絲輥221和20個(gè)下導(dǎo)絲輥221’之間上下往復(fù)纏繞，以合理延長反應(yīng)時(shí)間；經(jīng)過在水解反應(yīng)器2中溫度90 95°C下，NaOH濃度為150410g/L的浴液中反應(yīng)50 60min后，再依次經(jīng)第一壓榨機(jī)3、第一水洗槽4、第二壓榨機(jī)5、酸洗槽6、第三壓榨機(jī)7、第二水洗槽8、第四壓榨機(jī)9、烘干機(jī)10、切斷機(jī)11和打包機(jī)12后，即得到纖維吸水倍率達(dá)到30 35g水/g 纖維的產(chǎn)品高吸水聚丙烯腈短纖維，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。如果不切斷則直接獲得高吸水聚丙烯腈長絲束纖維。發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置順序包括絲束整理機(jī)、水解反應(yīng)器、 第一壓榨機(jī)、第一水洗槽、第二壓榨機(jī)、酸洗槽、第三壓榨機(jī)、第二水洗槽、第四壓榨機(jī)、烘干機(jī)和打包機(jī)，其特征在于所述的水解反應(yīng)器由水解槽和放置水解槽內(nèi)的絲束往復(fù)框架組成，所述絲束往復(fù)框架為矩形框架結(jié)構(gòu)，包括上、下兩排導(dǎo)絲輥，每排導(dǎo)絲輥至少為10個(gè)， 且上排導(dǎo)絲輥的數(shù)量比下排導(dǎo)絲輥的數(shù)量多1個(gè)；所述壓榨機(jī)主要由前壓輥對及后壓輥對和中間的導(dǎo)絲輥組成；所述第二壓榨機(jī)、第三壓榨機(jī)和第四壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)與第一壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，其特征在于所述絲束往復(fù)框架的導(dǎo)絲輥兩端處鑲嵌有軸承，導(dǎo)絲輥的兩端安裝在該軸承里。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，其特征在于所述第一壓榨機(jī)、第二壓榨機(jī)和第三壓榨機(jī)的導(dǎo)絲輥的上方兩側(cè)各裝有一個(gè)噴淋管，且噴淋管的噴嘴對準(zhǔn)運(yùn)行的長絲束纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，其特征在于該生產(chǎn)裝置在烘干機(jī)和打包機(jī)之間還安裝有切斷機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，其特征在于所述第一壓榨機(jī)與水解反應(yīng)器之間設(shè)置有堿液回收系統(tǒng)，該回收系統(tǒng)主要由透析膜裝置構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種長絲束纖維化學(xué)改性生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置順序包括絲束整理機(jī)、水解反應(yīng)器、第一壓榨機(jī)、第一水洗槽、第二壓榨機(jī)、酸洗槽、第三壓榨機(jī)、第二水洗槽、第四壓榨機(jī)、烘干機(jī)和打包機(jī)，其特征在于所述的水解反應(yīng)器由水解槽和放置水解槽內(nèi)的絲束往復(fù)框架組成，所述絲束往復(fù)框架為矩形框架結(jié)構(gòu)，包括上、下兩排導(dǎo)絲輥，每排導(dǎo)絲輥至少為10個(gè)，且上排導(dǎo)絲輥的數(shù)量比下排導(dǎo)絲輥的數(shù)量多1個(gè)；所述壓榨機(jī)主要由前壓輥對及后壓輥對和中間的導(dǎo)絲輥組成；所述第二壓榨機(jī)、第三壓榨機(jī)和第四壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)與第一壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。
文檔編號D06B23/20GK102330305SQ20111023723
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者安樹林, 肖長發(fā), 駱霽月 申請人:天津工業(yè)大學(xué)