CN100487190C

CN100487190C - 一种从海岛纤维中抽出树脂的方法及装置

Info

Publication number: CN100487190C
Application number: CNB2005100180414A
Authority: CN
Inventors: 尹德河; 陈聪祺
Original assignee: QIRUI MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd LUOYANG
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: CN1940173A

Abstract

本发明提出的一种从海岛纤维中抽出树脂的方法，是在海岛纤维中所需抽出的树脂被溶化后，利用正压和负压的压力差使溶剂通过海岛纤维制品，将已经溶化的树脂冲洗出，从而将要抽出的树脂从海岛纤维中抽出。本发明提出的装置包括有多个抽出箱(12)并具有追出箱(13)；其中每个抽出箱内设置有多个支撑、引导制品的导辊(2)和调整制品松紧度的张力辊(3)；每个抽出箱内均具有一组多个负压抽出辊(20)，负压抽出辊的负压腔与溶剂泵(19)连通，负压抽出辊的辊筒表面具有多个与负压腔连通的孔(22)，负压使海岛纤维制品被吸附在转动的辊筒上随辊筒转动，并使溶剂穿透海岛纤维制品进入负压抽出辊的负压腔内，将已被溶化的树脂从海岛纤维中带走。

Description

一种从海岛纤维中抽出树脂的方法及装置

技术领域

本发明属于纤维处理技术，主要提出一种从海岛纤维中抽出树脂的方法及装置。

背景技术

超细纤维是指化学纤维经加工后能达到0.01Denien的化学纤维。由于超细纤维的细度无法用化纤纺丝机制造，因此要先把两种不同的树脂在纺丝机上制造成海岛纤维。再采用抽出工艺将海岛纤维中的一种树脂抽出，得到超细纤维。海岛纤维中，被抽出的树脂形象的比喻成海，保留的多根束装纤维比喻成岛，比如用尼龙6和聚乙烯混纺的海岛纤维，见图1，尼龙630是被比喻成岛的树脂，聚乙烯29是被比喻成海的树脂。海岛纤维经过无纺布工序，得到海岛纤维纺织物。海岛纤维纺织物经过强制含浸聚氨脂，聚氨脂凝固、水洗等工序后，成为海岛纤维人造革的半成品，海岛纤维纺织物和海岛纤维人造革的半成品在本发明中均称为海岛纤维制品，海岛纤维纺织物经过抽出工序，即将海岛纤维中一种树脂抽出，得到超细纤维纺织物；海岛纤维人造革的半成品经过抽出工序，得到超细纤维人造革半成品，再经过烘干工序，表面处理工序得到超细纤维人造革。目前，超细纤维制品生产工艺中的抽出(淬取)工序采用浸泡挤压方式，即先采用溶剂浸泡，将海岛纤维中需抽出的一种树脂溶化，再通过挤压辊将该种树脂挤出，此时原来以单丝形状存在的海岛纤维变成了多根超细纤维并为一束丝的形式存在。海岛纤维的抽出(淬取)是由抽出机完成的，现有抽出机的结构如图2—图4给出，抽出机由多个抽出箱和一个追出箱构成，抽出箱一般为6个，见图2(图2中省略了4个抽出箱)，抽出箱的作用是把海岛纤维中需要抽出的树脂抽出干净，追出箱是将抽出树脂后的制品中夹带的溶剂用水洗干净。抽出箱的结构见图3，其主要包括有浸泡区和挤压区，每个抽出箱内设置有多个起支撑、引导作用的导辊2，在浸泡区的上方设置有三对挤压辊4，每对挤压辊4均由电机带动，并设置有多个张力辊3，用以调整制品松紧度，在第一个抽出箱的制品进入端具有水密封区1，其由箱板和隔板18构成，作用是用水的密封作用将甲苯气体与箱外隔绝，每个抽出箱的下部为浸泡区，浸泡区的溶剂液位线14和溢流管水平，以使含有被抽出树脂的溶剂从溢流口流出，需补充的纯净溶剂由最后一个抽出箱注入纯净溶剂，含有被溶化树脂的溶剂从溢流管进入前一抽出箱，从第一个抽出箱溢流出的溶剂进入溶剂回收工序。抽出箱具有氮气充入装置，图中，8为氮气入口，连接氮气源，7是流量计，用以显示充入氮气流量，并具有压力表6，用以将氮力压力控制在所需范围内，当溶剂采用甲苯时，向抽出箱和追出箱内充入氮气，作用是将槽内的氧气全部置换干净，并使抽出箱和追出箱在正压状态下运转。如用别的溶剂时，就不需向抽出箱和追出箱内充入氮气。制品通过牵引导布牵引进抽出箱，经过浸泡区由加热的溶剂浸泡后由导辊2导引到上部经挤压辊4将已溶化的树脂(如聚乙烯)挤压出来，再进入下一浸泡区浸泡并导引到上部经挤压辊4挤压，经三次挤压后进入下一个抽出箱，如此反复多次将海岛纤维中树脂(如聚乙烯)抽出干净。聚乙烯抽出后，此时制品中的纤维已由单根海岛纤维变成多根尼龙超细纤维制品了，超细纤维制品进入抽出机的追出箱(见图4)，追出箱同样设置有多根起支撑、引导作用的导辊2，由导辊牵引支撑制品运行，由加热到100℃的软水进行洗涤；追出箱分三个区，目的是使制品逐渐由含甲苯量多的区向最后基本没有甲苯的区行进。为了减少导辊的摩擦阻力，追出箱每个区设有电机，由电机带动该区下部的导辊随制品同速运动，电机之间同样有张力辊通过仪器输出的信号调整电机转速，保证制品在均匀的张力下运行，最后一区设一对挤压辊4，制品经过挤压辊挤压，再经过追出箱的水密封区牵引出追出箱。在追出箱内，制品中夹带的溶剂(如甲苯)和追出箱的热水形成共沸，将制品中夹带的溶剂洗干净。在抽出工序中，溶剂的使用是根据被抽出的树脂而定，例如，由尼龙和涤纶制成的海岛纤维，抽出涤纶使用氢氧化钠作溶剂，由尼龙6和聚乙烯制成的海岛纤维，使用甲苯作溶剂抽出聚乙烯，这些为专业技术人员所了解。

现在使用的挤压抽出方式生产效率低，制品在通过设备时的摩擦阻力造成基布的经向拉伸过大、生产超细纤维基布经纬向拉长率悬殊过大，不利于服装、鞋帽、箱包等产品的生产。尤其是使用该方式和设备无法直接生产用于高档商品使用的薄形的超细纤维基布，原因是超薄的海岛纤维无纺布抗拉伸力较低。

发明内容

本发明的目的是提出一种从海岛纤维中抽出树脂的方法及装置，降低所生产超细纤维半成品的经向拉伸率，缩小经纬向的拉长差距，同时，提高产品的生产效率，降低生产能耗。

本发明实现其发明目的采取的技术方案是：先将海岛纤维中的其中一种树脂溶化，利用正压和负压的压力差使溶剂通过海岛纤维制品，将已经溶化的树脂冲洗出，从而将要抽出的树脂从海岛纤维中抽出；即负压体产生负压利用正负压形成的压力差，使溶剂从正压端穿透海岛纤维制品迅速流向负压端，溶剂穿透海岛纤维制品流向负压端的同时将已被溶化的树脂从海岛纤维中带出。

负压体为具有负压腔的负压抽出辊，其与溶剂泵连接的负压腔产生负压，负压抽出辊的辊筒表面具有多个与负压腔连通的孔，负压使海岛纤维制品吸附在转动的辊筒上随辊筒转动，并使溶剂穿透海岛纤维制品进入负压抽出辊的负压腔内，将已被溶化的树脂从海岛纤维中带走。

本发明抽出装置中，包括有多个抽出箱，并具有追出箱，其中每个抽出箱和追出箱内设置有多个支撑、引导制品的导辊和调整制品松紧度的张力辊；每个抽出箱内均具有一组多个负压抽出辊，负压抽出辊的内腔与溶剂泵连通构成负压腔，负压抽出辊的辊筒表面具有多个与负压腔连通的孔，负压使海岛纤维被吸附在辊筒上随辊筒转动，并使溶剂穿透海岛纤维制品进入负压抽出辊的负压腔内，将已被溶化的海岛纤维中的树脂带走。

本发明方法中，利用正负压力差，使溶剂穿透制品，加速了海岛纤维中需抽出的树脂在制品中的分离速度，较现在的抽出方法速度提高了一倍左右。在抽出过程中，负压的作用使海岛纤维制品紧紧吸附附着在负压抽出辊上，不会产生制品和负压抽出辊的相对滑动，大大降低了设备对制品的经向拉伸，缩小了经纬向的伸长差距，因此可以生产高档、薄形(0.5mm)的超细纤维人造革和抗拉强度很低的超细纤维纺织品。

本发明提出的装置中，较现有抽出机的设备工艺路线短，减少了多对挤压辊的使用，减少了驱动电机，降低了能源消耗。

附图说明

图1为海岛纤维的截面示意图。

图2为现有抽出机的结构示意图。

图3为现有抽出机中抽出箱的结构示意图。

图4为现有抽出机中追出箱的结构示意图。

图5为本发明负压抽出工作示意图。

图6为本发明抽出装置结构示意图。

图7为本发明抽出装置中抽出箱的结构示意图。

图8为本发明抽出装置中追出箱的结构示意图。

图9为本发明负压抽出辊的结构示意图。

图10为图9的A—A剖面图。

图中，1、水密封区，2、导辊，3、张力辊，4、挤压辊，5、温度计，6、压力表，7、氮气流量计，8、氮气入口，9、溶剂溢流管，10、溶剂入口，11、真空压力表，12、抽出箱，13、追出箱，14、溶剂液位线，15、制品，16、热水入口，17、热水溢流口，18、隔板，19、溶剂泵，20、负压抽出辊，21、管道，22、孔，23、遮挡板，24、孔，25、链轮，26、遮挡板支撑，27、芯管，28、轴承，29、聚乙烯，30、尼龙6。

具体实施方式

结合附图给出的实施例对本发明及装置加以进一步说明，但不构成对本发明的任何限制：

实施例1

海岛纤维制品即海岛纤维人造革半成品的前期制造工艺为：尼龙6和低密度高压聚乙烯混纺成的海岛短纤维，将海岛短纤维经针刺机制成无纺布，将制造好的无纺布经浸槽使聚氨脂均匀的浸透无纺布；无纺布浸透聚氨脂后进入凝固槽，在凝固槽内聚氨脂的溶剂二甲基甲酰胺(也称DMF)迅速溶于水中，而聚氨脂的溶剂没有了聚氨脂就由粘稠状变成固体状，因此，聚氨脂是在水中完成凝固过程的。水洗是要在水洗槽内用水反复清洗无纺布和聚氨脂中的DMF，使聚氨脂树脂和海岛纤维无纺布中的DMF全部被清洗干净，至此，海岛纤维人造革的半成品制做过程完成。

对本发明树脂抽出方法进行具体说明：(结合图5、图7)

1、将进入抽出装置抽出箱的甲苯加温至85℃±2℃，进入抽出装置追出箱13的工艺软水加温至100℃。

2、开启氮气阀门向抽出装置的抽出箱和追出箱输入氮气，保持抽出箱内的压力150毫米水柱，追出箱内的压力保持200毫米水柱，向抽出箱和追出箱输入氮气是为了使氮气将槽内的氧气全部置换干净，并使抽出箱12在正压状态下运转，向槽内输入氮气是一种安全措施，氮气对产品在生产中没有任何物理、化学影响。(由尼龙6和涤纶制成的海岛纤维，用氢氧化钠作溶剂时，就不需要向抽出箱输入氮气)每个抽出箱内设置有多个负压抽出辊，负压抽出辊的内腔与甲苯泵连接，以形成负压，负压抽出辊辊筒表面具有多个与内腔(负压腔)连通的孔。

半成品由导辊2引导支撑(包括前端导布牵引)经过甲苯浸泡区浸泡，经过热甲苯浸泡的半成品，行进至负压抽出辊20上时被吸附附着在辊筒表面，随同负压抽出辊20等速运动，并不会产生相对滑动，降低了对半成品的经向拉伸，甲苯溶液由负压作用穿透半成品进入负压抽出辊内并被抽出，同时将半成品海岛纤维中的聚乙烯带出，由甲苯泵抽出的甲苯溶液再经管道回流入该抽出箱内，循环使用。

负压抽出辊内腔的真空度没有严格要求，但最好保持在160～200毫米汞柱，以180毫米汞柱最宜。负压抽出辊内腔的真空度低于160毫米汞柱也能起到抽出聚乙烯的作用，但是，真空度太低时，甲苯的流速会降低，流速的降低就会减少甲苯通过半成品的流量，从而降低生产效率。提高真空度会增加甲苯通过半成品的甲苯流量，但是，真空度太高又可能会影响半成品的质量。

制品经5个抽出箱的浸泡和负压抽出辊的负压抽出最后一个抽出箱，抽出过程完成。由于产品中夹带有甲苯需进入追出箱，用热水将甲苯洗净(与现有工艺相同)，得到超细纤维人造革半成品。

本发明抽出装置如图6—图10所示，如图6所示，其包括有5个抽出箱12和一个追出箱13，图中省去了3个抽出箱。如图7所示，抽出箱内具有的溶剂浸泡区内充入有甲苯，并设置有多个支撑、引导作用的导辊2，用以对制品调整松紧度的张力辊3，并具有氮气充入装置，第一个抽出箱的制品进入端具有由箱板和隔板18构成的水密封区1，以上结构与现有抽出机结构基本相同。在抽出箱内的溶剂浸泡区内设置有5个负压抽出辊20，抽出辊20的内腔与溶剂泵19连通构成负压腔，辊筒表面具有多个孔22，与内腔相通，每个抽出箱内的5个负压抽出辊的负压腔与一个溶剂泵19连通，溶剂泵的出口通过管路与抽出箱连通，将抽出的溶剂送回该抽出箱内形成循环。每个抽出箱内的5个负压抽出辊对应设置一个驱动电机，由电机通过链条分别带动负压抽出辊转动。如图9、图10所示，负压抽出辊的一端设置有链轮25，由电机通过链条带动其转动。设置有一芯管27，芯管27与溶剂泵19连通，与溶剂泵19连通的芯管27轴向穿过负压抽出辊两端并通过轴承对抽出辊的辊筒构成滑动支承，在位于辊筒内的芯管管壁上开置有多个孔24，使负压抽出辊的内腔与溶剂泵连通，构成负压腔，在位于辊筒内的芯管上固联有扇形遮挡板，遮挡板23与负压抽出辊辊筒的内壁为间隙配合，扇形遮挡板的V形支撑26固联在芯管位于辊筒内部分的两端。与溶剂泵连通的芯管固定不动，通过轴承支承负压抽出辊两端，与芯管固联的扇形遮挡板的作用是将负压抽出辊的部分内壁封闭，使溶剂不从该部分辊筒通过，这是因为在工作时，该部分辊筒表面没有制品通过。

如图7所示，制品经牵引布牵引由导辊2支撑、引导进入溶剂浸泡区，由加热的溶剂浸泡后，进入负压抽出区，制品被吸附附着在转动的负压抽出辊上随负压辊同步转动，溶剂在负压作用下穿透制品进入负压抽出辊的负压腔内，将纤维中已被溶化的树脂带走。抽出的溶剂由管路送回该抽出箱内循环使用。制品经5个负压抽出辊的负压抽出后，经上部一对挤压辊4挤压，主要是将制品中的溶剂挤出，不带入下一抽出箱内，考虑抽出箱的溶剂浸泡区较长，浸泡区的下部导辊2由电机驱动，并相应设置张力辊3调整制品松紧度。制品经挤压后进入下一抽出箱进行浸泡抽出。

本发明装置中，追出箱的结构与现有追出箱结构相同，见图8，在此不作过多说明。

实施例2

1、尼龙6和低密度高压聚乙烯混纺成的海岛长纤维。

2、将海岛长纤维织造成针织布。

3、把海岛长纤维生产的针织布牢固的和抽出机的导布连接在一起。

4、将进入抽出机抽出箱12的甲苯加温至85℃±2℃，进入抽出机追出箱13的工艺软水加温至100℃。

5、开启氮气阀门向抽出机内输入氮气，保持抽出机抽出箱12内的压力150毫米水柱，追出箱13内的压力保持200毫米水柱。

6、启动连接负压抽出辊20内腔的甲苯泵。

7、待海岛针织布经由导辊2引导支撑，经过甲苯浸泡区浸泡，行进经过多个负压抽出辊20，将聚乙烯抽出，负压抽出辊4内腔的真空度保持在80--150毫米汞柱，以120毫米汞柱最宜。由于针织布比较薄，相对超细纤维人造革的半成品抽出容易，因此，为了减少能源消耗，不需要太高的真空度。

8、当针织布进入抽出机最后一个抽出箱12时启动甲苯进料泵，向最后一个抽出箱注入纯净的甲苯。每小时注入量视抽出装置中溢流出粗甲苯中的聚乙烯含量而定，粗甲苯中聚乙烯含量应保持在1.6—2％。粗甲苯中聚乙烯含量过高时应加大纯甲苯的注入量，聚乙烯含量过低时减少纯甲苯的注入量。

9、抽出过程完毕后，针织布进入追出箱13用热水针织布中的甲苯洗净，得到超细纤维针织布。

10、将抽出后的超细纤维针织布烘干、卷取，抽出工作完成。

Claims

1、一种从海岛纤维中抽出树脂的方法，其特征是：在海岛纤维中所需抽出的树脂被溶化后，负压体产生负压利用正负压形成的压力差使溶剂通过海岛纤维制品，将已被溶化的树脂从海岛纤维中带出。

2、根据权利要求1所述的从海岛纤维中抽出树脂的方法，其特征是：所述的负压体为具有负压腔的负压抽出辊，其与溶剂泵连接的负压腔产生负压，负压抽出辊的辊筒表面具有多个与负压腔连通的孔，负压使海岛纤维制品吸附在转动的辊筒上随辊筒转动，并使溶剂穿透海岛纤维制品进入负压抽出辊的负压腔内，将已被溶化的树脂从海岛纤维中带走。

3、一种从海岛纤维中抽出树脂的装置，包括有多个抽出箱(12)并具有追出箱(13)；其中每个抽出箱内设置有多个支撑、引导制品的导辊(2)和调整制品松紧度的张力辊(3)；其特征是：每个抽出箱内均具有一组多个负压抽出辊(20)，负压抽出辊(20)的负压腔与溶剂泵(19)连通，负压抽出辊(20)的辊筒表面具有多个与负压腔连通的孔(22)，负压使海岛纤维制品被吸附在转动的辊筒上随辊筒转动，并使溶剂穿透海岛纤维制品进入负压抽出辊的负压腔内，将已被溶化的树脂从海岛纤维中带走。

4、根据权利要求3所述的一种从海岛纤维中抽出树脂的装置，其特征是：每个抽出箱内的一组多个负压抽出辊的负压腔与一个溶剂泵连通。

5、根据权利要求3所述的一种从海岛纤维中抽出树脂的装置，其特征是：溶剂泵(19)的出口通过管路与抽出箱连通，将抽出的溶剂送回该抽出箱内形成循环。

6、根据权利要求3所述的一种从海岛纤维中抽出树脂的装置，其特征是：每个抽出箱的一组多个负压抽出辊对应设置一台电机，并由该电机通过链条分别驱动。

7、根据权利要求3所述的一种从海岛纤维中抽出树脂的装置，其特征是：负压抽出辊的负压腔通过芯管(27)与溶剂泵(19)连通，与溶剂泵(19)连通的芯管轴向穿过负压抽出辊两端并通过轴承对负压抽出辊辊筒构成滑动支承，在位于辊筒内的芯管管壁上开置有多个孔(24)，使负压抽出辊的内腔与溶剂泵连通，在位于辊筒内的芯管上固联有扇形遮挡板。

8、根据权利要求7所述的一种从海岛纤维中抽出树脂的装置，其特征是：扇形遮挡板的挡板(23)与负压抽出辊辊筒的内壁为间隙配合，扇形遮挡板的V形支撑(26)固联在位于辊筒内芯管的两端。