專利名稱：一種長絲束纖維化學改性生產裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及功能纖維制備技術，具體為一種長絲束纖維化學改性生產裝置，該生產裝置主要用于在長絲束纖維大分子上進行接枝、交聯以及官能團改性等化學反應的連續化生產。
背景技術：
在纖維大分子上進行接枝、交聯以及官能團改性等各種化學反應，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，使其在同一個反應釜中先進行化學反應，再經過充分洗滌，取出后在離心機中甩干、 烘干機中干燥得到成品纖維的，屬于間歇生產工藝，各批產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改性。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是，研制一種長絲束纖維化學改性生產裝置。該生產裝置可用于在長絲束纖維大分子上進行接枝、交聯以及進行官能團改性等化學反應，并可實現連續化生產，提高生產效率和產品均勻性。本發明解決所述技術問題的技術方案是設計一種長絲束纖維化學改性生產裝置，該生產裝置順序包括絲束整理機、水解反應器、第一壓榨機、第一水洗槽、第二壓榨機、 酸洗槽、第三壓榨機、第二水洗槽、第四壓榨機、烘干機和打包機，其特征在于所述的水解反應器由水解槽和放置水解槽內的絲束往復框架組成，所述絲束往復框架為矩形框架結構， 包括上、下兩排導絲輥，每排導絲輥至少為10個，且上排導絲輥的數量比下排導絲輥的數量多1個；所述壓榨機主要由前壓輥對及后壓輥對和中間的導絲輥組成；所述第二壓榨機、 第三壓榨機和第四壓榨機的結構與第一壓榨機的結構相同。與現有技術相比，本發明生產裝置結構簡單，可以實現以長絲束纖維為原絲的接枝、交聯以及進行官能團改性等化學反應，并可實現連續化工業生產，且生產效率大為提高，所得產品均勻性良好。
圖1為本發明長絲束纖維化學改性生產裝置一種實施例的組成結構示意圖；圖2為本發明長絲束纖維化學改性生產裝置一種實施例的水解反應器結構示意圖；其中，圖2(a)為水解反應器的水解槽結構示意圖；圖2(b)為水解槽內的絲束往復框架結構示意圖；圖3為本發明長絲束纖維化學改性生產裝置一種實施例的水解反應器內絲束上下往復纏繞結構示意圖；圖4為本發明長絲束纖維化學改性生產裝置一種實施例的壓榨機的局部結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及其附圖進一步敘述本發明。具體實施例只是為了進一步清楚說明本發明生產裝置，不構成對本發明申請權利要求的限制。本發明設計的長絲束纖維化學改性生產裝置(簡稱生產裝置，參見圖1-4)，該生產裝置順序包括絲束整理機1、水解反應器2、第一壓榨機3、第一水洗槽4、第二壓榨機5、酸洗槽6、第三壓榨機7、第二水洗槽8、第四壓榨機9、烘干機10和打包機12，其特征在于所述的水解反應器2由水解槽21和放置水解槽21內的絲束往復框架22組成，所述絲束往復框架22為矩形框架結構，包括上、下兩排導絲輥221和221’，每排導絲輥至少為10個，且上排導絲輥221的數量比下排導絲輥221’的數量多1個；所述壓榨機3主要由前壓輥對31、 31’及后壓輥對32、32’和中間的導絲輥34組成；所述第二壓榨機5、第三壓榨機7和第四壓榨機9的結構與第一壓榨機3的結構相同。本發明生產裝置所述的絲束整理機1、第一水洗槽4和第二水洗槽8、酸洗槽6、烘干機10和打包機12都是化學纖維常用的加工設備，為現有技術。但它們之間的適當集成為本發明根據需要所設計。本發明生產裝置用于生產化學改性短纖維時，還應當包括切斷機11，切斷機11安排在烘干機10和打包機12之間。切斷機11及其工藝本身為現有技術。為了減少所述導絲輥221和221’轉動時的摩擦阻力，提高長絲束纖維運行的穩定性，本發明進一步特征是所述絲束往復框架22的導絲輥兩端處鑲嵌有軸承222，導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，本發明生產裝置的進一步特征是在所述第一壓榨機3、第二壓榨機5和第三壓榨機7的導絲輥34的上方兩側各裝有一個噴淋管 33，且噴淋管33的噴嘴對準運行的長絲束纖維，以利于長絲束纖維上攜帶的堿液或酸液的徹底清洗。本發明生產裝置進一步特征還在于所述第一壓榨機3與水解反應器2之間設置有堿液回收系統13，該回收系統13主要由透析膜裝置構成。這種設計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，有利于節約資源、減少污染和降低生產成本。 所述透析膜裝置構成的回收系統13本身為現有技術。本發明生產裝置所得工作原理和過程是，長絲束纖維經絲束整理機1整理后，使張力均勻分布的送入水解反應器2中，待水解反應的長絲束纖維在水解反應器2的絲束往復框架22上下往復穿繞上導絲輥221和下導絲輥221’ (參見圖3、幻，以延長反應時間；滿足反應要求；然后進入第一壓榨機3中擠壓，擠壓出長絲束纖維上攜帶的堿液，再進入第一水洗槽4中洗滌，然后類似地依次進入第二壓榨機5擠壓、酸洗槽6酸洗、第三壓榨機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9擠壓后，再進入烘干機10 烘干，最后以長絲束的形態經打包機12打包為長絲束纖維改性產品，或者進一步經切斷機 11切斷成短纖維后，再經打包機12打包為短纖維改性產品。在生產過程中，經第一壓榨機 3中擠壓的堿液經所述堿液回收系統13處理后回送入水解反應器2的水解槽21中。下面給出本發明的具體實施例
采用本發明生產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，經絲束整理機1整理后，使張力均勻分布的長絲束纖維進入水解反應器2中，待水解反應的長絲束在絲束往復框架22的21個上導絲輥221和20個下導絲輥221’之間上下往復纏繞，以合理延長反應時間；經過在水解反應器2中溫度90 95°C下，NaOH濃度為150410g/L的浴液中反應50 60min后，再依次經第一壓榨機3、第一水洗槽4、第二壓榨機5、酸洗槽6、第三壓榨機7、第二水洗槽8、第四壓榨機9、烘干機10、切斷機11和打包機12后，即得到纖維吸水倍率達到30 35g水/g 纖維的產品高吸水聚丙烯腈短纖維，并實現連續化生產。如果不切斷則直接獲得高吸水聚丙烯腈長絲束纖維。發明未述及之處適用于現有技術。
權利要求
1.一種長絲束纖維化學改性生產裝置，該生產裝置順序包括絲束整理機、水解反應器、 第一壓榨機、第一水洗槽、第二壓榨機、酸洗槽、第三壓榨機、第二水洗槽、第四壓榨機、烘干機和打包機，其特征在于所述的水解反應器由水解槽和放置水解槽內的絲束往復框架組成，所述絲束往復框架為矩形框架結構，包括上、下兩排導絲輥，每排導絲輥至少為10個， 且上排導絲輥的數量比下排導絲輥的數量多1個；所述壓榨機主要由前壓輥對及后壓輥對和中間的導絲輥組成；所述第二壓榨機、第三壓榨機和第四壓榨機的結構與第一壓榨機的結構相同。
2.根據權利要求1所述的長絲束纖維化學改性生產裝置，其特征在于所述絲束往復框架的導絲輥兩端處鑲嵌有軸承，導絲輥的兩端安裝在該軸承里。
3.根據權利要求1所述的長絲束纖維化學改性生產裝置，其特征在于所述第一壓榨機、第二壓榨機和第三壓榨機的導絲輥的上方兩側各裝有一個噴淋管，且噴淋管的噴嘴對準運行的長絲束纖維。
4.根據權利要求1所述的長絲束纖維化學改性生產裝置，其特征在于該生產裝置在烘干機和打包機之間還安裝有切斷機。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的長絲束纖維化學改性生產裝置，其特征在于所述第一壓榨機與水解反應器之間設置有堿液回收系統，該回收系統主要由透析膜裝置構成。
全文摘要
本發明公開一種長絲束纖維化學改性生產裝置，該生產裝置順序包括絲束整理機、水解反應器、第一壓榨機、第一水洗槽、第二壓榨機、酸洗槽、第三壓榨機、第二水洗槽、第四壓榨機、烘干機和打包機，其特征在于所述的水解反應器由水解槽和放置水解槽內的絲束往復框架組成，所述絲束往復框架為矩形框架結構，包括上、下兩排導絲輥，每排導絲輥至少為10個，且上排導絲輥的數量比下排導絲輥的數量多1個；所述壓榨機主要由前壓輥對及后壓輥對和中間的導絲輥組成；所述第二壓榨機、第三壓榨機和第四壓榨機的結構與第一壓榨機的結構相同。
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 優先權日2011年8月18日
發明者安樹林, 肖長發, 駱霽月 申請人:天津工業大學