CN201962442U - 一种用于聚酰亚胺纤维的环化装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于聚酰亚胺纤维的环化装置，设有热箱，在热箱的一端设有纤维丝入口，热箱的另一端设有纤维丝出口，热箱内的箱壁上装有分段控温的若干电加热板，在热箱顶部设有抽热风的风机，可将热箱中的气体抽出，然后将气体冷却和回收。在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口依次设置有若干摩擦辊。所述摩擦辊设置为上下两排，每个摩擦辊都设有独立的调速机构。摩擦辊速率可调，通过线速度调节实现不同摩擦辊之间的张力控制，线速度范围为2-100m/min。在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口由分隔挡板分隔为至少两个温控区，实现分区控温。纤维丝入口及纤维丝出口处装有冷却和回收装置。其高效、便利、环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种聚酰亚胺纤维的生产技术，特别是一种用于聚酰亚胺纤维的环化装置。
背景技术
聚酰亚胺纤维是一种新型的高性能纤维，由于它具有高强度、高模量、耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀等许多优越的性能，其研发、生产在近期受到了越来越多的关注。其中以聚酰胺酸溶液为纺丝原液制备聚酰亚胺前躯体纤维，经过环化后得到聚酰亚胺纤维再进行热处理子极性溶剂中溶解性良好，加工处理较为方便，因此这种制备聚酰亚胺纤维的方法具有工业化生产的巨大潜力。
由于聚酰亚胺纤维商品化的品种很少，因此工业上聚酰亚胺纤维专用的环化设备还不是很成熟，对聚酰亚胺前躯体纤维采用的环化工艺都是借鉴实验室对聚酰亚胺前躯体的环化方法，即将聚酰亚胺前躯纤维置于热箱中，通过逐步给热箱升温来实现纤维的环化，这种方法适用于实验室制备聚酰亚胺纤维，但其生产过程不连续，热箱的升温和降温过程中热能消耗大，同时它也缺少对高温溶剂蒸气的安全性考虑，对环境影响较大。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种高效、便利、环保的用于聚酰亚胺纤维的环化装置。
本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种用于聚酰亚胺纤维的环化装置，其特点是：设有热箱，在热箱的一端设有纤维丝入口，热箱的另一端设有纤维丝出口，热箱内的箱壁上装有分段控温的若干电加热板，在热箱顶部设有抽热风的风机，在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口依次设置有若干摩擦辊。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述摩擦辊设置为上下两排，每个摩擦辊都设有独立的调速机构。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口由分隔挡板分隔为至少两个温控区。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，纤维丝入口及纤维丝出口处装有冷却和回收装置。
在本实用新型中，聚酰亚胺前躯体纤维的环化和溶剂的回收是这样实现的：前躯体纤维退绕后以一定速率喂入热箱组成的环化装置，经历由低到高的温区逐步受热，实现纤维的完全环化。通过逐步提高摩擦辊的线速度给纤维施加一定张力，防止其在环化过程中反饶，并阻止纤维在环化过程中的热收缩。在纤维的环化过程中会产生溶剂和小分子水，这部分副产物会在高温下形成蒸气，并在风机的作用下排出热箱，经过冷却并得到回收，而其挥发带走的热量由电加热板得到补充。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1. 由于本设备采用分区加热的方式可使聚酰亚胺前躯体纤维逐步升温从而完成环化，可以实现工艺的连续性，提高了生产效率。
2. 本设备采用半封闭式的热箱，可以有效阻止高温溶剂蒸气的外泄，减小了对环境的污染，且在连续生产中只需保温，不需加热，提高了热能使用效率。
3. 本设备中，纤维由上、下各并排一系列的摩擦辊来回牵引，增加了其在热箱中的行程，可以有效地增加环化时间，在保证环化效果的降低了能耗，并减少了仪器设备的占地面积。
4. 本设备引入了溶剂回收装置，能够避免高温环化过程中由于溶剂挥发带来的不安全因素，并实现溶剂的回收再利用，能耗小，环保、安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构简图。
具体实施方式
一种用于聚酰亚胺纤维的环化装置，设有热箱2，在热箱2的一端设有纤维丝入口1，热箱的另一端设有纤维丝出口5，热箱内的箱壁上装有分段控温的若干电加热板7，在热箱顶部设有抽热风的风机4，可将热箱中的气体抽出，然后将气体冷却和回收。在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口依次设置有若干摩擦辊3。所述摩擦辊3设置为上下两排，每个摩擦辊都设有独立的调速机构。摩擦辊速率可调，通过线速度调节实现不同摩擦辊之间的张力控制，线速度范围为2-100m/min。在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口由分隔挡板6分隔为至少两个温控区，实现分区控温。
纤维丝入口1及纤维丝出口5处装有冷却和回收装置。即使有少量高温的溶剂和水蒸气从开槽处溢出也会冷凝而得到回收，不会进入大气从而造成污染。
聚酰亚胺前躯体纤维：是指采用非质子极性溶剂的聚酰胺酸溶液为纺丝原液，通过湿纺、干-湿纺、干纺或者其他传统纺丝方法纺丝得到的初生纤维，这时的纤维还不是纯粹意义上的聚酰亚胺纤维，不同程度地含有聚酰胺酸链节，它需要通过失水环化才能转化为聚酰亚胺纤维。
Claims (4)
1.一种用于聚酰亚胺纤维的环化装置，其特征在于：设有热箱，在热箱的一端设有纤维丝入口，热箱的另一端设有纤维丝出口，热箱内的箱壁上装有分段控温的若干电加热板，在热箱顶部设有抽热风的风机，在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口依次设置有若干摩擦辊。
2.根据权利要求1所述的用于聚酰亚胺纤维的环化装置，其特征在于：所述摩擦辊设置为上下两排，每个摩擦辊都设有独立的调速机构。
3.根据权利要求1所述的用于聚酰亚胺纤维的环化装置，其特征在于：在热箱内从纤维丝入口到纤维丝出口由分隔挡板分隔为至少两个温控区。
4.根据权利要求1所述的用于聚酰亚胺纤维的环化装置，其特征在于：纤维丝入口及纤维丝出口处装有冷却和回收装置。
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