CN103469315B - 一种冻胶冷却方法 - Google Patents
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Abstract
一种冻胶冷却方法，设有一个冷却釜，在冷却釜侧壁的上方设有进料口，在冷却釜的底部设有出料口，在冷却釜内设有散热盘管，散热盘管至少设置有一排，每排散热盘管由若干根平行设置的竖管首尾相接构成，散热盘管的一端与设在冷却釜侧壁上的冷媒进口相接，散热盘管的另一端与设在冷却釜侧壁上的冷媒出口相接。本发明通过在冷却釜内设散热盘管，增大了溶液的换热面积，散热盘管内通冷却介质，冷却介质与溶液之间的温差可以调控，能获得很好的均匀冷却效果，冷却时间短，可自动化集中存储，节省人力和工作空间，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维湿法纺技术，特别涉及一种超高分子量聚乙烯稀溶液的冻胶冷却方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯纤维湿法纺生产过程中，需要将超高分子量聚乙烯粉末在白油溶剂中溶胀形成溶胀料的配料，为了提高配料的均匀性，一般采取的方法是用超高分子量聚乙烯粉末高温溶解后形成0.5-1.5%的稀溶液，该溶液温度一般为155-175度，冷却后形成冻胶。目前，冷却超高分子量聚乙烯稀溶液的方法，是将该溶液放入市场上常见的圆形的生铁桶内，然后自然冷却形成冻胶，该方法主要缺点是：1、冷却不均匀，靠近桶壁的部分粘度大，桶中心部分粘度小，甚至有游离的溶剂存在，这种不均一的冻胶在和溶胀料混合过程中会形成大小不一的冻胶团，从而使配料形成新的不均匀现象；2、这种冻胶桶容积小，使用数量多，占地大，封闭性差，需人工操作，增加了生产过程中的不确定性干扰因素；3、自然冷却受气候环境温度影响较大，批与批之间冷却时间有很大的差异，且冷却时间不同，冷却效果也会有差异，造成生产工艺调整难度高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便，冷却均匀的冻胶冷却方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种冻胶冷却方法，设有一个冷却釜，在冷却釜侧壁的上方设有进料口，在冷却釜的底部设有出料口，在冷却釜内设有散热盘管，散热盘管至少设置有一排，每排散热盘管由若干根平行设置的竖管首尾相接构成，散热盘管的一端与设在冷却釜侧壁上的冷媒进口相接，散热盘管的另一端与设在冷却釜侧壁上的冷媒出口相接；工作时从进料口输入超高分子量聚乙烯高温溶液，冷却介质流经冷却釜内的散热盘管，对输入冷却釜内的高温溶液进行均匀冷却，冷却初始阶段，冷却介质的温度设为70℃-80℃，降温的同时防止溶液的急速冷却，当冷却釜内的溶液温度低于100℃时，该溶液接近冻胶状态，此时冷却介质的温度调整为20℃-25℃，当冻胶冷却至45℃以下即可，冷却好的冻胶经出料口输送到泵连接的溶胀釜内。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在所述冷却釜内设有支撑散热盘管的横梁。
本发明通过在冷却釜内设散热盘管，增大了溶液的换热面积，散热盘管内通冷却介质，冷却介质与溶液之间的温差可以调控，能获得很好的均匀冷却效果，且冷却时间短，批与批之间冷却效果一致，可自动化集中存储，节省人力和工作空间，同时，避免了人为操作等方面的干扰因素所造成的影响，提升了纤维纤度的均匀性和热牵伸操作性，与现有技术相比，其设计合理，使用方便，冷却均匀。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
参照图1，一种冻胶冷却方法，设有一个冷却釜1，在冷却釜1侧壁的上方设有进料口2，在冷却釜1的底部设有出料口3，在冷却釜1内设有散热盘管4，散热盘管4至少设置有一排，每排散热盘管4由若干根平行设置的竖管首尾相接构成，散热盘管4的一端与设在冷却釜1侧壁上的冷媒进口5相接，散热盘管4的另一端与设在冷却釜1侧壁上的冷媒出口6相接。
工作时从进料口2输入超高分子量聚乙烯高温溶液，冷却介质流经冷却釜内的散热盘管4，对输入冷却釜1内的高温溶液进行均匀冷却，冷却初始阶段，冷却介质的温度设为70℃-80℃，降温的同时防止溶液的急速冷却，当冷却釜内的溶液温度低于100℃时，该溶液接近冻胶状态，此时冷却介质的温度调整为20℃-25℃，将冻胶冷却至45℃以下即可，冷却好的冻胶经出料口3输送到泵连接的溶胀釜内。
在所述冷却釜1内设有支撑散热盘管4的横梁7，固定散热盘管，使其不会因高温溶液的流动而造成盘管堆积。
冷却釜1内置较多数量的散热盘管4，以提高换热面积，所述冷却釜1内壁及散热盘管4外壁均采用高光洁度不锈钢，散热盘管4内介质为水，通过水循环达到降温的目的。
实施例1：超高分子量聚乙烯溶液浓度1%，质量1000公斤，温度160度，冷却水初始温度75度，冷却切换温度为100度，冷却水温为20度，冷却时间12小时，冷却后冻胶温度为35度。该冻胶与溶胀料混合后形成配料浓度10%的混合体，纺丝温度300度，生成冻胶丝，然后平衡24小时，经过萃取、干燥，后纺热牵伸倍数15倍，获得强度为32cn/dtex纤维。
对比例1：超高分子量聚乙烯稀溶液浓度1%，质量1000公斤，放入桶中，温度160度，夏天室温38度，冷却时间90小时，冷却后冻胶温度为45度。该冻胶与溶胀料混合后形成配料浓度10%的混合体，纺丝温度300度，生成冻胶丝，然后平衡24小时，经过萃取、干燥，后纺热牵伸倍数15倍，获得强度为32cn/dtex纤维。
实施例2：超高分子量聚乙烯细溶液浓度0.8%，质量1000公斤，温度165度，冷却水初始温度80度，冷却切换温度为95度，冷却水温为25度，冷却时间13小时，冷却后冻胶温度为40度。该冻胶与溶胀料混合后形成配料浓度9%的混合体，纺丝温度300度，生成冻胶丝，然后平衡24小时，经过、萃取、干燥，后纺热牵伸倍数16倍，获得强度为33cn/dtex纤维。
对比例2：超高分子量聚乙烯细溶液浓度0.8%，质量1000公斤，放入桶中，温度165度，冬天室温15度，冷却时间46小时，冷却后冻胶温度为35度。该冻胶与溶胀料混合后形成配料浓度9%的混合体，，纺丝温度300度，生成冻胶丝，然后平衡24小时，经过萃取、干燥，后纺热牵伸倍数16倍，获得强度为33cn/dtex纤维。
下面通过对实施例1和对比例1，实施例2和对比例2之间的冷却效果进行比较，从取样纤维的三个参数上进行分析：
| 实施例1 | 对比例1 | 实施例2 | 对比例2 | |
| 平均纤度（dtex） | 1761 | 1772 | 1788 | 1799 |
| 纤度变异系数（CV%） | 0.8 | 1.58 | 0.63 | 1.45 |
| 纤维万米断头率（%） | 0.15 | 0.25 | 0.16 | 0.33 |
从上表可以看出，经冻胶冷却装置冷却后获得的纤维的平均纤度较小，纤度变异系数小，纤维纤度均匀性好，纤维万米断头率低，热牵伸操作性强，且冷却时间短，冷却效果一致。
Claims (2)
1.一种冻胶冷却方法，其特征在于：设有一个冷却釜，在冷却釜侧壁的上方设有进料口，在冷却釜的底部设有出料口，在冷却釜内设有散热盘管，散热盘管至少设置一排，每排散热盘管由若干根平行设置的竖管首尾相接构成，散热盘管的一端与设在冷却釜侧壁上的冷媒进口相接，散热盘管的另一端与设在冷却釜侧壁上的冷媒出口相接；工作时从进料口输入超高分子量聚乙烯高温溶液，冷却介质流经冷却釜内的散热盘管，对输入冷却釜内的高温溶液进行均匀冷却，冷却初始阶段，冷却介质的温度设为70℃-80℃，降温的同时防止溶液的急速冷却，当冷却釜内的溶液温度低于100℃时，该溶液接近冻胶状态，此时冷却介质的温度调整为20℃-25℃，当冻胶冷却至45℃以下即可，冷却好的冻胶经出料口输送到泵连接的溶胀釜内。
2.根据权利要求1所述的冻胶冷却方法，其特征在于：在所述冷却釜内设有支撑散热盘管的横梁。
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