CN110820054B

CN110820054B - 一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法

Info

Publication number: CN110820054B
Application number: CN201911156198.1A
Authority: CN
Inventors: 崔晓静; 孙潜; 殷小吉; 黄昱; 毛亚丽
Original assignee: Bluestar Chengdu New Material Co Ltd
Current assignee: Bluestar Chengdu New Material Co Ltd
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2039-11-22
Also published as: CN110820054A

Abstract

本发明公开了一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，属于人造纤维生产技术领域。基于搅拌装置及清洗装置等设置，针对喷丝板纺孔中的芳纶1414浆料进行清洗，具体包括待喷丝板收集、搅拌装置内浸泡、清洗装置内升温吹扫及超声冲洗步骤；其中，提高清洗装置内环境温度，保证喷丝板纺孔中冷却浆块融化；再向箱体内通入压缩空气（低压），融化后的废浆从纺孔中流出，再将废浆收集；在该过程中，利用高温融化浆块，提高喷丝板的清洗效率，避免二次清洗。能有效避免使用高压水泵冲击喷丝板，造成喷丝板损伤；进而解决现有技术中的纺板清洗过程中纺板清洗效率低、质量差等问题。

Description

一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法

技术领域

本发明涉及一种喷丝板的清洗方法，尤其涉及一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，属于人造纤维生产技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（简称“芳纶1414纤维”），是由美国杜邦公司利用PPTA/H2SO4溶液的液晶行为，以干喷湿纺法，采用低温溶液缩聚反应合成的高性能聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。由于其具有高耐热性、高抗拉强度、高绝缘性、耐化学腐蚀性、高压缩性及高抗弯强度，且热收缩和蠕变性能稳定，被作为特种纤维和复合材料，其在航天、航空、交通、通讯等领域均得以应用，具体用于防弹成品、土木工程、复合材料、传送带、防割及摩擦密封材料等。

目前，在芳纶1414纤维的制备中，一般采用干喷湿纺法，即，将聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物溶于浓硫酸，在其浓度为15～20%时，可形成液晶取向性溶液，称为纺浆；然后将纺浆通过喷丝板，经空气凝固后再在凝固浴中进行物质交换，析出纺浆中的硫酸，制得高性能纤维。其中，干喷湿纺法的工艺特点包括：纺丝时，喷丝板位于凝固浴上方，且喷丝板与凝固液面之间具有一定高度的空气层间隙；纺浆由喷丝板喷下，经过空气层，进入凝固浴，从凝固管导出；自喷丝板中喷出的丝状纺浆在进入凝固浴时即被凝固液萃取，聚合物沉淀成纤维，大部分硫酸扩散进入凝固液；凝固得到的初生芳纶纤维经水洗、中和、干燥等工艺，最终卷绕为纤维成品。而在该喷丝板使用过程中，由于受纺浆影响，喷丝板纺孔中的纺浆容易受冷后凝固成浆块，堵塞纺孔，造成喷丝板无法使用，故需将该喷丝板拆卸后清洗。但目前对喷丝板进行清洗，存在如下技术问题：

一、喷丝板洁净程度低。因喷丝板纺孔直径过小，所以纺孔中浆块清理极为麻烦，即导致清洗困难，严重影响产品品质，比如：喷丝板表面及纺孔中存在降解物料，即影响喷丝板上装成功率；同时，由于纺孔中残留有浆块，使得堵塞纺孔，影响纤维成型，形成毛丝，产生纤维次品；

二、在清洗中，一般采用高压水泵对喷丝板进行冲洗，喷丝板受水压冲击，而易被损坏；

三、采用的喷丝板清洗装置使用不方便，高压水无法完全清洗掉纺孔中浆块，且清洗后出现检测不合格的问题，而需进行再次清洗，导致清洗效率低；喷丝板清洗时间长，常导致纺丝中喷丝板数量不能满足需求，严重影响生产效率。

专利文献“ 一种新型喷丝板清洗装置，CN208965087U”中公开：包括清洗机体、高压喷淋系统、超声波清洗装置；高压喷淋系统包括高压喷淋装置一、高压喷淋装置二、变频增压器、喷淋管路一、喷淋管路二；清洗机体内设有喷丝板架，喷丝板架的上下两侧分别设有高压喷淋装置一和高压喷淋装置二，超声波清洗装置设置在清洗机体内；清洗机体外侧设有变频增压器，并分别通过喷淋管路一连接高压喷淋装置一，喷淋管路二连接高压喷淋装置二；清洗机体的底端设有超声波发生器，并连接超声波清洗装置。但在该专利文献中，主要使用高压及超声波处理，而未解决由于温度变化而导致物料状态变化等问题，且在长期过程中，采用高压清洗会严重损伤喷丝板。

专利文献“一种喷丝板清洗装置，CN202000034U”中公开：包括壳体，所述壳体内设有旋转传动装置、喷淋装置、圆盘工装和若干台阶工装，所述圆盘工装与旋转传动装置连接，所述若干台阶工装分别放置于设在所述圆盘工装上的孔内，所述喷淋装置设置在圆盘工装的下方；其中，具体涉及有喷淋装置包括水箱、加压泵、喷淋管和吹气管，以及喷丝板清洗装置还包括加热温控装置，所述加热温控装置包括温度调节控制器、时间调节控制器和加热管。该专利文献中的技术方案主要适用于加工过程中喷丝板内铁屑、杂质等清洗，而非喷丝板使用过程中的清洗；且未涉及由于温度变化而导致物料状态变化等问题。

专利文献“聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺专用喷丝板的高效清洗方法，CN107541797A”中公开：包括（1）将现场下来的喷丝头拆解，取下待清洗的喷丝板；（2）将喷丝板置于清洗液中进行物理振荡清洗；（3）对物理振荡清洗后的喷丝板进行冲洗5分钟以上至喷丝板表面无杂质；（4）将冲洗后的喷丝板放入超声波清洗设备中进行超声清洗；（5）使用纯净的压缩空气吹扫超声清洗后的喷丝板至喷孔内无水珠；（6）将吹扫后的喷丝板放入烘箱进行烘干，并在烘干后冷却；（7）检测冷却后的喷丝板是否整体清洗合格，合格则结束清洗；不合格则重复步骤（2）至步骤（7），直至合格后结束清洗。该申请使聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺喷丝板清洗洁净度更高，时间更短，效率更高。但由于喷丝板纺孔直径过小，进行物理振荡及超声波清洗等方式，很难将纺孔中残留的浆块清洗干净，并使得纺孔堵塞，严重影响后序中纤维的成型，并产生纤维次品。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，而提出了一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法。在本技术方案中，基于搅拌装置及清洗装置等设置，首先，在搅拌装置内浸泡对喷丝板进行预处理；其次，在清洗装置内进行升温吹扫，即高温融化喷丝板浆块纺孔中浆块，压缩空气（低压）吹扫，有效提高喷丝板的清洗效率，避免二次清洗；最后，在超声波清洗仪中超声冲洗，进而解决现有技术中的纺板清洗过程中效率低、质量差等问题。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，包括如下步骤：

1）收集

利用扭力扳手将喷丝组件自计量泵泵座上拆卸，取下待清洗的喷丝板；

2）浸泡

将待清洗的喷丝板放入搅拌装置内，在温度为40～50℃、转速为30～40r/s的条件下搅拌20～30min；

3）升温吹扫

将经步骤2）处理后的喷丝板置于清洗装置内，经热风管通入100～180℃的热空气，在清洗装置内保温20～350min后；再经压缩空气管通入压缩空气，并将压缩空气压力控制为0.4～0.8Mpa，对喷丝板吹扫2～4min；

4）超声冲洗

将经步骤3）处理后的喷丝板置于超声波清洗仪中，设置超声频率28～40KHz，清洗20～30min，检测合格后，得清洗完成的喷丝板。

所述清洗装置，包括箱体及用于固定喷丝板的固定管，箱体壁上设有进风口和排风口，进风口连接有热风管，排风口连接有排气管；热风管向箱体内通入热空气，对箱体内环境升温；排气管排气，维持箱体内环境流量的稳定性；

所述固定管固定设置在箱体内，固定管连接有压缩空气管，压缩空气管向箱体外延伸，压缩空气管向箱体内通入压缩空气，吹扫喷丝板，同时，低压保证喷丝板吹扫完全，并保证环境稳定；

所述箱体内还设有分配板，分配板套设在进风口处，分配板上均匀分布有通孔，通孔均匀分散热量，提高升温效率及升温的均匀性；

所述箱体顶端设有箱盖，箱体底端设有废浆收集槽，箱体中部设有温度探头。

进一步的，所述箱体呈方形或圆形。

进一步的，所述箱体为耐酸耐碱耐腐蚀材质的箱体，如：316L材质。

进一步的，所述分配板通过可拆卸方式设置在箱体内，可拆卸方式包括卡扣、铰接及螺纹等方式。

进一步的，所述通孔的孔径为2～6mm。

进一步的，所述热风口和排风口内均设有螺纹，进风口通过螺纹与热风管连接，排风口通过螺纹与排气管连接。

进一步的，所述热风管上设有阀门、压力计和流量计，用于实时监控箱体内环境，一方面促进清洗效率，另一方面保证箱体内环境的稳定性和安全性。

进一步的，所述固定管上设有用于固定喷丝板的螺纹。

进一步的，所述箱盖通过可拆卸方式设置在箱体顶端，可拆卸方式包括卡扣、铰接及螺纹等方式，该设置可有效利用箱体顶部装卸喷丝板，并提高清洗装置的整体密封性。

进一步的，所述废浆收集槽为抽拉式收集槽。

进一步，所述搅拌装置为密闭性的搅拌装置。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

1）在本发明中，涉及清洗方法主要针对喷丝板纺孔中的芳纶1414浆料清洗，其浆料腐蚀性高，常温下强度高，粘连性强，难清洗；而本清洗方法减少操作人员与物料接触，安全性高；

2）在本发明中，设计原理合理，基于搅拌装置及清洗装置等设置，其中，先将喷丝板在搅拌装置中进行初步的预处理后；再将喷丝板固定在箱体内，并向箱体内通入热空气，提高箱体内环境温度，保证喷丝板纺孔中冷却浆块融化；然后向箱体内通入压缩空气（低压），融化后的废浆从纺孔中流出，再将废浆收集；在该过程中，利用高温融化浆块，提高喷丝板的清洗效率，避免二次清洗。能有效避免使用高压水泵冲击喷丝板，造成喷丝板损伤；进而解决现有技术中的纺板清洗过程中纺板清洗效率低、质量差等问题；

3）在本发明中，通过清洗装置的设置，有效避免使用高压水泵冲击喷丝板，减少喷丝板损坏概率，提高喷丝板的有效使用寿命。

附图说明

图1为本发明中清洗装置结构示意图；

图2为本发明中清洗装置的左视图；

图3为本发明中清洗装置中分配板的结构示意图；

其中，1、箱体，2、固定管，3、进风口，4、排风口，5、热风管，6、排气管，7、压缩空气管，8、分配板，9、通孔，10、箱盖，11、废浆收集槽，12、温度探头，13、螺纹。

具体实施方式

下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

1.一种用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）收集：利用扭力扳手将喷丝组件自计量泵泵座上拆卸，取下待清洗的喷丝板；

2）浸泡：将待清洗的喷丝板放入搅拌装置内搅拌及浸泡；

3）升温吹扫：将经步骤2）处理后的喷丝板置于清洗装置内，经热风管通入热空气，在清洗装置内保温；再经压缩空气管通入压缩空气，对喷丝板吹扫；

4）超声冲洗：将经步骤3）处理后的喷丝板置于超声波清洗仪中，检测合格后，得清洗完成的喷丝板。

其中，浸泡、搅拌喷丝板，容易清理浆料；升温吹扫，利用清洗装置，升温吹扫喷丝板，高效去除浆料；超声清洗，利用超声波清洗机，清洗喷丝板；利用喷丝板镜检仪，自动检测喷丝板纺孔是否全部通畅，发现不通畅即为不合格，重新清洗。

实施例2

在实施例1的基础上，根更进一步的，

在步骤2）中，所述搅拌是指在温度为40℃、转速为30r/s的条件下，搅拌30min。

在步骤3）中，所述热空气温度为100℃，保温时间为350min；所述压缩空气压力为0.4Mpa，吹扫时间为4min。

在步骤4）中，所述超声波频率28KHz，清洗时间为30min。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例区别在于，

在步骤2）中，所述搅拌是指在温度为50℃、转速为40r/s的条件下，搅拌20min。

在步骤3）中，所述热空气温度为180℃，保温时间为20min；所述压缩空气压力为0.8Mpa，吹扫时间为2min。

在步骤4）中，所述超声波频率40KHz，清洗时间为20min。

实施例4

在实施例2-3的基础上，本实施例区别在于，

在步骤2）中，所述搅拌是指在温度为45℃、转速为35r/s的条件下，搅拌25min。

在步骤3）中，所述热空气温度为140℃，保温时间为200min；所述压缩空气压力为0.6Mpa，吹扫时间为3min。

在步骤4）中，所述超声波频率34KHz，清洗时间为25min。

实施例5

在实施例2-4的基础上，本实施例区别在于，

在步骤2）中，所述搅拌是指在温度为48℃、转速为32r/s的条件下，搅拌23min。

在步骤3）中，所述热空气温度为170℃，保温时间为60min；所述压缩空气压力为0.7Mpa，吹扫时间为3.4min。

在步骤4）中，所述超声波频率33KHz，清洗时间为29min。

实施例6

基于实施例1-5，更进一步的，

如图1-2所示：所述清洗装置，包括箱体1及用于固定喷丝板的固定管2，箱体1壁上设有进风口3和排风口4，进风口3连接有热风管5，排风口4连接有排气管6；热风管5向箱体1内通入热空气，对箱体1内环境升温；排气管6排气，维持箱体1内环境流量的稳定性；所述固定管2固定设置在箱体1内，固定管2连接有压缩空气管7，压缩空气管7向箱体1外延伸，压缩空气管7向箱体1内通入压缩空气，吹扫喷丝板，同时，低压保证喷丝板吹扫完全，并保证环境稳定；所述箱体1内还设有分配板8（如3所示），分配板8套设在进风口3处，分配板8上均匀分布有通孔9，通孔9均匀分散热量，提高升温效率及升温的均匀性；所述箱体1顶端设有箱盖10，箱体1底端设有废浆收集槽11，箱体1中部设有温度探头12。

实施例7

基于实施例6，更进一步的，

箱体1呈方形，箱体1为耐酸耐碱耐腐蚀材质的箱体1，如：316L材质。

实施例8

基于实施例7，更进一步的，

分配板8通过卡扣方式设置在箱体1内，通孔9的孔径为2mm。

实施例9

基于实施例8，本实施例区别在于，

分配板8通过铰接方式设置在箱体1内，通孔9的孔径为6mm。

实施例10

基于实施例8-9，更进一步的，

热风口和排风口4内均设有螺纹13，进风口3通过螺纹13与热风管5连接，排风口4通过螺纹13与排气管6连接。热风管5上设有阀门、压力计和流量计，用于实时监控箱体1内环境，一方面促进清洗效率，另一方面保证箱体1内环境的稳定性和安全性。固定管2上设有用于固定喷丝板的螺纹13。

实施例11

基于实施例10，更进一步的，

箱盖10通过可拆卸方式设置在箱体1顶端，可拆卸方式包括卡扣、铰接及螺纹13等方式，该设置可有效利用箱体1顶部装卸喷丝板，并提高清洗装置的整体密封性。

废浆收集槽11为抽拉式收集槽。

实施例12

基于实施例11，更进一步的，

搅拌装置为密闭性的搅拌装置，搅拌装置为现有成熟技术中的搅拌器。

超声波清洗仪为现有成熟技术中的超声波清洗仪。

实施例13

在实施例1-11的基础上，打开箱盖10，通过螺纹13连接将喷丝板固定在箱体1内固定管2上，关闭箱盖10，经热风管5从进风口3通入100～180℃的热空气，热空气通过通孔9孔径为2～6mm的分配板8后，均匀对箱体1内环境进行升温，待温度探头12检测温度为100～180℃后，保温20～350min；再经压缩空气管7自压缩空气出口向喷丝板进行吹扫，并将压缩空气压力控制为0.4～0.8Mpa，吹扫2～4min；最终，废浆流至废浆收集槽11，将喷丝板取出。

在以上操作中，通过箱体1、固定管2、热风管5、排气管6、压缩空气管7及分配板8等设置，先将喷丝板固定在箱体1内，再向箱体1内通入热空气，提高箱体1内环境温度，保证喷丝板纺孔中冷却浆块熔化；然后向箱体1内通入压缩空气（低压），熔化后的废浆从纺孔中流出，再将废浆收集；在该过程中，利用高温熔化浆块，提高喷丝板的清洗效率，避免二次清洗。能有效避免使用高压水泵冲击喷丝板，造成喷丝板损伤；进而解决现有技术中的纺板清洗过程中纺板清洗效率低、质量差等问题。

对照例

本实施例将以现有技术中的清洗方法为例，设计为实施例13的对照例，以对本技术方法作进一步说明，结果如下表1所示。

Claims

2）浸泡：将待清洗的喷丝板放入搅拌装置内搅拌及浸泡；

3）升温吹扫：将经步骤2）处理后的喷丝板置于清洗装置内，经热风管通入热空气，在清洗装置内保温20～350min后；再经压缩空气管通入压缩空气，对喷丝板吹扫2～4min；

4）超声冲洗：将经步骤3）处理后的喷丝板置于超声波清洗仪中，清洗20～30min，检测合格后，得清洗完成的喷丝板；

所述清洗装置包括箱体（1）及用于固定喷丝板的固定管（2），箱体（1）壁上设有进风口（3）和排风口（4），进风口（3）连接有热风管（5），排风口（4）连接有排气管（6）；所述固定管（2）固定设置在箱体（1）内，固定管（2）连接有压缩空气管（7），压缩空气管（7）向箱体（1）外延伸；所述箱体（1）内还设有分配板（8），分配板（8）套设在进风口（3）处，分配板（8）上均匀分布有通孔（9）；所述箱体（1）顶端设有箱盖（10），箱体（1）底端设有废浆收集槽（11），箱体（1）中部设有温度探头（12）。

2.根据权利要求1所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，在步骤2）中，所述搅拌是指在温度为40～50℃、转速为30～40r/s的条件下，搅拌20～30min。

3.根据权利要求2所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，在步骤3）中，所述热空气温度为100～180℃，所述压缩空气压力为0.4～0.8Mpa。

4.根据权利要求3所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，在步骤4）中，所述超声波频率28～40KHz。

5.根据权利要求1所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，所述分配板（8）通过可拆卸方式设置在箱体（1）内。

6.根据权利要求1所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，所述通孔（9）的孔径为2～6mm。

7.根据权利要求1所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，所述进风口（3）和排风口（4）内均设有螺纹（13），进风口（3）通过螺纹（13）与热风管（5）连接，排风口（4）通过螺纹（13）与排气管（6）连接。

8.根据权利要求1所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，所述固定管（2）上设有用于固定喷丝板的螺纹（13）。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的用于芳纶1414喷丝板的清洗方法，其特征在于，所述搅拌装置为密闭性的搅拌装置。