CN108826681A - 一种用于生产特种纤维的加热油炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于生产特种纤维的加热油炉，本发明公开了一种节能省电型电加热油炉，包括换热器和循环油泵；本发明的电加热油炉节能省电，能够实现热量的连续传递，确保用热设备获得持续稳定的温度来源，节能环保，受控于智能控制机构，节省人力物力。

Description

一种用于生产特种纤维的加热油炉

技术领域

本发明涉及用于电加热设备领域，尤其涉及一种用于生产特种纤维的加热油炉。

背景技术

热油炉是将电加热器直接插入有机载体中直接加热，并通过高温油泵进行液相循环将加热后的导热油输送到用热设备，再由用热设备出油口回到电热油炉加热，形成一个完整的循环加热系统。电加热热油炉采用数显式温控仪控温，具有超温报警、低油位报警、超压力报警功能，广泛应用于石油、化工、制药、纺织印染、轻工、建材等工业领域。

对于电加热油炉，热量是由浸入导热油的电加热元件产生和传输的，以导热油为介质，利用循环泵，强制导热油进行液相循环，将热量传递给用一个或多种用热设备，经用热设备卸载后，重新通过循环泵，回到加热器，再吸收热量，传递给用热设备，如此周而复始，实现热量的连续传递，使被加热物体温度升高，达到加热的工艺要求。

大多数特种纤维制备工艺难度较大，需要先用传统的纺丝技术纺出线型或分子量较低的纤维，然后再分别进行环化、交联、金属螯合、高温热处理、表面物理化学处理或等离子体处理等工序方能制得成品纤维；还有的需要采用乳液纺丝、反应纺丝、液晶纺丝、干喷湿纺、相分离纺丝、高压静电纺丝、高速气流熔融喷射和特殊的复合纺丝技术等新型纺丝工艺；也有的利用现有的合成纤维，通过功能团反应获得各种离子交换基团或转化为特种纤维，对温度需求高。

本发明提供一种用于生产特种纤维的加热油炉，其可用于生产一种具有极高的韧性与强度的特种纤维，所述特种纤维可防性高、性能优异、适用于多种工业场景。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于生产特种纤维的加热油炉。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种用于生产特种纤维的加热油炉，所述加热油炉包括换热器和循环油泵。

进一步地，所述加热油炉连接于纺丝机内，所述换热器一端通过电动调节阀接入有低水温冷媒水，所述换热器另一端连接有液位控制器，所述液位控制器经加热器和第一流量调节阀与循环油泵连接，所述循环油泵通过第二流量调节阀和过滤器连接至用热设备，所述用热设备通过第三流量调节阀、温度传感器和换热器输出有高水温冷媒水，加热器内注有导热油并设置有导热元件，浸入在导热油中的导热元件通电产生热量，以导热油为热载体，通过热油循环油泵强制循环，将热量传输给用热设备，所述用热设备为一中空加热筒，所述中空加热桶底部镂空，上方开口，所述纺丝机包括混合槽，所述混合槽通过连通管与超声波反应器连通，所述超声波反应器设置在运动机构上，超声波反应器的运动轨迹受运动机构控制，所述超声波反应器下方连接有挤出器，所述挤出器下方连接有纺丝头，所述挤出器及纺丝头设置在中空加热筒内部，所述纺丝头下方设置有传送装置，用于将丝线传送至下一反应室，传送装置将丝线依次传送至第一冷却室，第二冷却室，置换室，所述第一冷却室、第二冷却室、置换室内均设置有滑轮机构，用于传送丝线，丝线通过置换室后被传送至烘干机构，丝线通过烘干机构后进入拉伸机构，之后被卷取机构收集。

进一步地，所述混合槽顶端设置有进料口，所述混合槽内部设置有搅拌机构。

进一步地，所述烘干机构包括平行设置的顶部烘干装置及底部烘干装置，所述顶部烘干装置设置有向下出风的热风出口，所述底部烘干装置设置有向上出风的热风出口，所述顶部烘干装置及底部烘干装置均连接有电热鼓风机。

进一步地，所述混合槽、运动机构、超声波反应器、电加热油炉、传送装置、第一冷却室，第二冷却室，置换室、烘干机构、拉伸机构、卷取机构均受智能控制机构控制。

进一步地，所述设备生产的特种纤维含有糖蛋白。

本发明的有益效果是：本发明提供的电加热油炉具有节能环保的优势，本发明提供的含有电加热油炉的纺织的纺织机流程受控于智能控制机构，实现了入料、纺织、系列加工、收集等多环节的一体化，节省人力物力。本发明创造性的提供了一种新型特种纤维，NaCl会破坏PVA的链式氢键的部分链接，使PVA不易自身交缠，并使得PVA的氢键打开后在溶剂作用下与聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)交联，糖蛋白具有成膜特性，并且其为大分子，分子量相当高，可在盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)的外表面形成一层极薄的大分子膜结构，改善了聚合物易于团聚所造成的缺陷，糖蛋白形成的大分子膜结构将盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)包覆、封存、改变其表面形态，使得纤维长分子也能够充分解缠，降低了纤维分子碰撞、缠结和团聚的几率。同时，本发明采用了三步凝固浴，骤冷之后进行温度梯度性升高，使得纤维分子保持良好的轴向取向状态，取向度相对于现有技术得到了很大提升，有利于提高纤维拉伸强度。

附图说明

图1是本实施例提供的用于生产特种纤维的加热油炉结构示意图；

其中，1-第一混合槽，2-运动机构，3-超声波反应器，4-电加热油炉，5-传送装置，6-挤出器，7-纺丝头，8-第一冷却室，9-第二冷却室，10-置换室，11-烘干机构，12-拉伸机构，13-智能控制机构，14-卷取机构。

具体实施方

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的设备、原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规商业途径购买得到的设备、原料、试剂。

实施例1：

本发明提供一种用于生产特种纤维的加热油炉，如图1所示，本发明所述设备包括混合槽1，所述混合槽1顶端设置有进料口，所述混合槽1内部设置有搅拌机构，所述混合槽1通过连通管与超声波反应器3连通，所述超声波反应器3设置在运动机构2上，超声波反应器3的运动轨迹受运动机构2控制，所述超声波反应器3下方连接有挤出器6，所述挤出器6下方连接有纺丝头7，所述挤出器6及纺丝头7设置在电加热油炉4内部，所述纺丝头7下方设置有传送装置5，用于将丝线传送至下一反应室，传送装置5将丝线依次传送至第一冷却室8，第二冷却室9，置换室10，所述第一冷却室、第二冷却室、置换室内均设置有滑轮机构，用于传送丝线，丝线通过置换室后被传送至烘干机构11，所述烘干机构包括平行设置的顶部烘干装置及底部烘干装置，所述顶部烘干装置设置有向下出风的热风出口，所述底部烘干装置设置有向上出风的热风出口，所述顶部烘干装置及底部烘干装置均连接有电热鼓风机，丝线通过烘干机构11后进入拉伸机构12，之后被卷取机构14收集待用。

所述电加热油炉包括换热器和循环油泵，所述换热器一端通过电动调节阀接入有低水温冷媒水，所述换热器另一端连接有液位控制器，所述液位控制器经加热器和第一流量调节阀与循环油泵连接，所述循环油泵通过第二流量调节阀和过滤器连接至用热设备，所述用热设备通过第三流量调节阀、温度传感器和换热器输出有高水温冷媒水，加热器内注有导热油并设置有导热元件，浸入在导热油中的导热元件通电产生热量，以导热油为热载体，通过热油循环油泵强制循环，将热量传输给用热设备。

所述混合槽、运动机构、超声波反应器、电加热油炉、传送装置、第一冷却室，第二冷却室，置换室、烘干机构、拉伸机构、卷取机构均受智能控制机构13控制。智能控制机构控制混合槽的搅拌机构，智能控制机构控制运动机构的运动速率和运动方式，智能控制机构控制超声波反应室的反应参数，智能控制机构控制电加热油炉、第一冷却室、第二冷却室、置换室的温度参数，智能控制机构控制烘干机构的工作状态及温度，智能控制机构控制拉伸机构的运动参数及拉伸次数、智能控制机构控制传送装置及卷取机构的速率，纺织启示时，从卷取机构固定一紧固绳，逆向穿过拉伸机构、烘干机构、置换室、第二冷却室、第一冷却室与初仿丝线结绳相连，使初仿丝线按照既定轨迹运动。

实施例2：

新型特种纤维的制备方法如下：

糖蛋白原液的获得：选取适量螺类水煮液为原料，优选地，为福寿螺，高压煮沸5小时，将其减压浓缩，浓缩至固形物含量为35-55％，得浓缩液；将上述浓缩液加入无水乙醇，使其终浓度为65％，在低温条件下沉淀2-3h；将乙醇沉淀后的溶液进行离心，收集沉淀；将所述沉淀进行干燥，干燥后粉碎获得初筛粉末；将所述初筛粉末采用正己烷脱脂，脱脂后抽滤去除有机溶剂，收集固体物料，干燥得二筛粉末，将二筛粉末加入到纯净水中，加热至充分溶解，然后冷却，离心去除不溶沉淀，收集上清液，纯净水的用量为二筛粉末的50倍；将得到的上清液通过10000Da截留分子量的滤膜进行超滤，收集截留液，干燥得糖蛋白粉。

取适量糖蛋白粉、聚乙烯醇、氯化钾、聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)溶于第一溶剂δ-丁内酯，上述成分均加入到混合槽中，使各成分终浓度为糖蛋白粉/δ-丁内酯15％，聚乙烯醇/δ-丁内酯8.9％，氯化钾/δ-丁内酯0.1％，聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)/δ-丁内酯11％，上述混合物通过连通管进入超声波反应器中，超声处理2小时，使上述溶剂充分分散至第一溶剂中，得到分散均匀的纺丝原液。

应用本发明提供的用于生产特种纤维的加热油炉进行凝胶纺丝，设定参数为：喷丝口单孔直径1.0mm，基础速度1.1m/min，纺丝温度75-85℃，气隙高度3.8，在第一冷却室内进行第一次凝固浴，采用体积比为90％的δ-丁内酯，温度为-20℃，在第二冷却室内进行第二次凝固浴，采用体积比为45％的δ-丁内酯，温度为-10℃，在置换室内进行第三次凝固浴，采用体积比为45％的DMSO，温度为0℃，冷却后的凝胶丝条会存在一定团聚现象，凝胶纺丝结束后对原丝进行烘干，之后进行拉伸，优选地，进行三次拉伸，参数为：第一次拉伸应力22MPa，拉伸温度为128℃，速度为1mm/min，第一次拉伸应力24MPa，拉伸温度为134℃，速度为1.5mm/min，第三次拉伸应力26MPa，拉伸温度为140℃，速度为2mm/min，得到所述新型特种纤维。

传统纺丝方法中纤维结构容易形成缺陷例如分子末端、分析间及自身缠结、折叠等，增加分子量是减少分子末端数量的有效方法，纤维强度也在一定程度上随分子量的增加而增大，然而，随着相对分子量的增大，溶体粘度急剧升高会造成防止原液的可纺性降低，因此，既要保证分子量聚合物有足够大的分子量，同时又要考虑到纤维原液的可纺性。本发明创造性的提供了一种新型特种纤维，NaCl会破坏PVA的链式氢键的部分链接，使PVA不易自身交缠，并使得PVA的氢键打开后在溶剂作用下与聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)交联，糖蛋白具有成膜特性，并且其为大分子，分子量相当高，可在盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)的外表面形成一层极薄的大分子膜结构，改善了聚合物易于团聚所造成的缺陷，糖蛋白形成的大分子膜结构将盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)包覆、封存、改变其表面形态，使得纤维长分子也能够充分解缠，降低了纤维分子碰撞、缠结和团聚的几率。同时，本发明采用了三步凝固浴，骤冷之后进行温度梯度性升高，使得纤维分子保持良好的轴向取向状态，取向度相对于现有技术得到了很大提升，有利于提高纤维拉伸强度。

实施例3

对本发明提供的新型特种纤维进行了以下性能检测：

分子量检测：采用粘度法对本发明提供的新型特种纤维进行分子量检测，将试样溶解于DMF中，通过搅拌进行机械解缠，在0、5、15、25、35、45℃下使用粘度计进行测定，用外推法计算得到新型特种纤维的分别为：71.2万，72.7万，72.5万，71.9万，72.3万，由此可见，本发明提供的新型特种纤维在0-45℃下状态稳定，性能优异。

取向度测试：去30cm纤维制成样品，根据纤维旦数悬挂相应砝码，在声速取向测定仪上进行声速测定，取向度高于97.9％。

力学性能测试：将纤维分别制成长宽为10mm(型号1#)、20mm(型号2#)、30mm(型号3#)的方形试样，在拉伸测试仪上进行测试，每个型号平行测定10次，取平均值，

型号	断裂伸长率(％)	拉伸强度(kg.cm-2)	弹性模量(GPa)
				型号1#	110.34	558.43	2.79
型号2#	110.75	561.23	2.81
				型号3#	109.98	559.74	2.77

新型特种纤维通过糖蛋白的成膜性能使糖蛋白与盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)融合成一个整体，但存在界面，使得两个组份相互融合又独立发挥作用，应力通过盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)与糖蛋白界面传递，当材料受力后，由界面做媒介，使盐改性PVA-聚(二羟基苯撑并吡啶双咪唑)与糖蛋白膜同时承受荷载，使得新型特种纤维具有极高的韧性与强度。

Claims (6)

1.一种用于生产特种纤维的加热油炉，其特征在于，所述加热油炉包括换热器和循环油泵。

2.根据权利要求1所述加热油炉，其特征在于，所述加热油炉连接于纺丝机内，所述换热器一端通过电动调节阀接入有低水温冷媒水，所述换热器另一端连接有液位控制器，所述液位控制器经加热器和第一流量调节阀与循环油泵连接，所述循环油泵通过第二流量调节阀和过滤器连接至用热设备，所述用热设备通过第三流量调节阀、温度传感器和换热器输出有高水温冷媒水，加热器内注有导热油并设置有导热元件，浸入在导热油中的导热元件通电产生热量，以导热油为热载体，通过热油循环油泵强制循环，将热量传输给用热设备，所述用热设备为一中空加热筒，所述中空加热桶底部镂空，上方开口，所述纺丝机包括混合槽，所述混合槽通过连通管与超声波反应器连通，所述超声波反应器设置在运动机构上，超声波反应器的运动轨迹受运动机构控制，所述超声波反应器下方连接有挤出器，所述挤出器下方连接有纺丝头，所述挤出器及纺丝头设置在中空加热筒内部，所述纺丝头下方设置有传送装置，用于将丝线传送至下一反应室，传送装置将丝线依次传送至第一冷却室，第二冷却室，置换室，所述第一冷却室、第二冷却室、置换室内均设置有滑轮机构，用于传送丝线，丝线通过置换室后被传送至烘干机构，丝线通过烘干机构后进入拉伸机构，之后被卷取机构收集。

3.根据权利要求2所述设备，其特征在于，所述混合槽顶端设置有进料口，所述混合槽内部设置有搅拌机构。

4.根据权利要求3所述设备，其特征在于，所述烘干机构包括平行设置的顶部烘干装置及底部烘干装置，所述顶部烘干装置设置有向下出风的热风出口，所述底部烘干装置设置有向上出风的热风出口，所述顶部烘干装置及底部烘干装置均连接有电热鼓风机。

5.根据权利要求4所述设备，其特征在于，所述混合槽、运动机构、超声波反应器、电加热油炉、传送装置、第一冷却室，第二冷却室，置换室、烘干机构、拉伸机构、卷取机构均受智能控制机构控制。

6.根据权利要求5所述设备，其特征在于，所述设备生产的特种纤维含有糖蛋白。