CN202347150U - 一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，其包括分离装置，并且该分离装置包括用于充有50℃-65℃热水的热水槽，热水槽的两端分别设置有第一水封装置与第二水封装置，热水槽的上方设置有密封盖，该密封盖的下边沿分别插入到第一水封装置与第二水封装置的水面下方；热水槽内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行水浴的第一导辊。本实用新型采用水封装置、热水槽以及密封盖的结构方式，对经过二氯甲烷萃取后的超高分子量聚乙烯纤维分离二氯甲烷，采用水作为分离二氯甲烷的介质，降低了其制造成本，提高了对二氯甲烷的萃取效率。

Description

一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统

技术领域

本实用新型涉及一种萃取超高分子量聚乙烯的设备，尤其涉及一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，目前对特种纤维的需求量与日俱增，继碳纤维与芳纶纤维之后，超高分子量聚乙烯纤维以其优异的性能和广阔的应用前景而备受各行各业的青睐，其被广泛应用于军事工程、航空航天工程、基建工程、农业机械、船舶缆绳等领域。

但超高分子量聚乙烯纤维的制造是一个非常复杂的工艺，由于超高分子量聚乙烯纤维的分子量高达200万-500万，甚至更高。由于其大分子处于高度缠结状态，加工难度非常大，而制造出高质量的超高分子量聚乙烯纤维隔膜更是非常困难。

尤其是经冻胶纺丝而成的超高分子量聚乙烯纤维含有大量的溶剂，使其网络结构及其松疏，网络中聚乙烯大分子间的作用力已被溶剂分子拆散而变的非常小，在后期的拉伸过程中极易产生大分子间滑动，而难以进行稳定的拉伸，更无法达到高强高模性能。因此，为了得到高性能的超高分子量聚乙烯纤维必须除去其中含有的大量溶剂。而现有技术中一般采用二氯甲烷对超高分子量聚乙烯纤维进行萃取，然后再通过环烷、环烯等其他有机溶剂除去二氯甲烷，其清除效率较低，成本较高，给超高分子量聚乙烯纤维的制造带来了诸多不便。

由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

实用新型内容

本实用新型为解决上述现有技术中的缺陷提供一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，以提高萃取效率，降低制造超高分子量聚乙烯纤维的制造成本。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：

一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，其包括分离装置，其中，该分离装置包括用于充有50℃-65℃热水的热水槽，热水槽的两端分别设置有第一水封装置与第二水封装置，热水槽的上方设置有密封盖，该密封盖的下边沿分别插入到第一水封装置与第二水封装置的水面下方；热水槽内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行水浴的第一导辊。

所述的萃取系统，其中，上述密封盖与热水槽形成一用于容纳蒸汽的容纳腔室，密封盖与一抽气系统相连通，该抽气系统包括冷凝器、分层槽与萃取剂储存槽，密封盖与冷凝器相连通，冷凝器与分层槽相连通，分层槽与萃取剂储存槽相连通。

所述的萃取系统，其中，上述萃取系统还包括一充有萃取剂的萃取槽，该萃取槽位于分离装置前方，该萃取槽内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行萃取的第二导辊，萃取槽的两端分别设置有第三水封装置与第四水封装置；萃取剂储存槽与萃取槽相连通。

所述的萃取系统，其中，上述热水槽内设置有竖直布置的第一超声波发生器；热水槽配置有第一换热器，该第一换热器的两端分别与热水槽相连通。

所述的萃取系统，其中，上述分离装置后方设置有一热烘箱，该热烘箱内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行烘干的第三导辊；该热烘箱配置有第二换热器，该第二换热器与热烘箱呈循环式连接。

所述的萃取系统，其中，上述热烘箱后方设置有横拉机，该横拉机配置有第三换热器，该第三换热器与横拉机呈循环式连接，横拉机的后方设置有收卷机。

所述的萃取系统，其中，上述热烘箱后方设置有横拉机，该横拉机配置有第三换热器，该第三换热器与横拉机呈循环式连接，横拉机的后方设置热定型装置，该热定型装置内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行定型的第四导辊，该热定型装置后方设置有分切收卷机。

所述的萃取系统，其中，上述萃取槽的底部设置有第二超声波发生器。

本实用新型提供的一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，采用水封装置、热水槽以及密封盖的结构方式，对经过二氯甲烷萃取后的超高分子量聚乙烯纤维分离二氯甲烷，采用水作为分离二氯甲烷的介质，降低了其制造成本，利用二氯甲烷的沸点(39.75℃)远远低于热水温度的原因，在水浴过程中二氯甲烷会自动地从纤维中分离出来，使二氯甲烷的分离效率达到98％以上，提高了对二氯甲烷的萃取效率。

附图说明

图1是本实用新型中应用于超高分子量聚乙烯纤维丝的结构示意简图；

图2是本实用新型中应用于超高分子量聚乙烯纤维隔膜的结构示意简图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，为了使本实用新型的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供了一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，采用水作为萃取二氯甲烷的介质，降低了制造超高分子量聚乙烯纤维的制造成本，提高了对二氯甲烷的萃取效率。如图1与图2所示的，其包括分离装置，并且该分离装置包括用于充有50℃-65℃热水的热水槽2，热水槽2的两端分别设置有第一水封装置1与第二水封装置3，热水槽2的上方设置有密封盖16，该密封盖16的下边沿分别插入到第一水封装置1与第二水封装置2的水面下方；热水槽2内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行水浴的第一导辊19。通过密封盖16的下边沿分别与第一水封装置1、第二水封装置3的配合，使热水槽2与密封盖16形成容纳腔室，盛放二氯甲烷与水蒸气形成的混合物，为后继工艺分离二氯甲烷提供基础。

更进一步的，密封盖16与热水槽形成一用于容纳蒸汽的容纳腔室，密封盖16与一抽气系统相连通，该抽气系统包括冷凝器17、分层槽12与萃取剂储存槽13，密封盖16与冷凝器17相连通，冷凝器17与分层槽12相连通，分层槽12与萃取剂储存槽13相连通。容纳腔室内的二氯甲烷与水蒸气混合物抽取至冷凝器17内冷凝，然后再进入分层槽12内分层，二氯甲烷位于水层得底面，二氯甲烷逐步流入萃取剂储存槽13内备用。

更进一步的，萃取系统还包括一充有萃取剂的萃取槽5，该萃取槽5位于分离装置前方，该萃取槽5内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行萃取的第二导辊18，萃取槽5的两端分别设置有第三水封装置4与第四水封装置6；萃取剂储存槽13与萃取槽5相连通，使萃取剂储存槽13内的二氯甲烷流入到萃取槽5内，实现了二氯甲烷的循环利用。

更进一步的，热水槽2内设置有竖直布置的第一超声波发生器20；热水槽2配置有第一换热器21，该第一换热器21的两端分别与热水槽2相连通，提高了热能的利用率。

更进一步的，分离装置后方设置有一热烘箱7，该热烘箱7内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行烘干的第三导辊22；该热烘箱7配置有第二换热器10，该第二换热器10与热烘箱7呈循环式连接，提高了热能的利用率。

更进一步的，本实用新型在超高分子量聚乙烯纤维丝的应用，如图1所示的，热烘箱7后方设置有横拉机8，该横拉机8配置有第三换热器23，该第三换热器23与横拉机8呈循环式连接，横拉机8的后方设置有收卷机9。使超高分量聚乙烯纤维丝14依次穿过萃取槽5、热水槽2、热烘箱7与横拉机8，最后通过卷绕机9收卷后得到成品超高分子量聚乙烯纤维丝。

更进一步的，本实用新型在超高分子量聚乙烯纤维隔膜的应用，如图2所示的，热烘箱7后方设置有横拉机8，该横拉机8配置有第三换热器23，该第三换热器23与横拉机8呈循环式连接，横拉机8的后方设置热定型装置15，该热定型装置15内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行定型的第四导辊24，该热定型装置15后方设置有分切收卷机25。使超高分量聚乙烯纤维隔膜27依次穿过萃取槽5、热水槽2、热烘箱7、横拉机8与热定型装置15，最后通过分切收卷机25分切收卷后得到成品超高分子量聚乙烯纤维丝隔膜。

更进一步的，萃取槽5的底部设置有第二超声波发生器26，同步进行超声萃取，更进一步提高对超高分子量聚乙烯纤维的萃取效率。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于超高分子量聚乙烯纤维的萃取系统，其包括分离装置，其特征在于：该分离装置包括用于充有50℃-65℃热水的热水槽，热水槽的两端分别设置有第一水封装置与第二水封装置，热水槽的上方设置有密封盖，该密封盖的下边沿分别插入到第一水封装置与第二水封装置的水面下方；热水槽内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行水浴的第一导辊。

2.根据权利要求1所述的萃取系统，其特征在于：上述密封盖与热水槽形成一用于容纳蒸汽的容纳腔室，密封盖与一抽气系统相连通，该抽气系统包括冷凝器、分层槽与萃取剂储存槽，密封盖与冷凝器相连通，冷凝器与分层槽相连通，分层槽与萃取剂储存槽相连通。

3.根据权利要求2所述的萃取系统，其特征在于：上述萃取系统还包括一充有萃取剂的萃取槽，该萃取槽位于分离装置前方，该萃取槽内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行萃取的第二导辊，萃取槽的两端分别设置有第三水封装置与第四水封装置；萃取剂储存槽与萃取槽相连通。

4.根据权利要求1所述的萃取系统，其特征在于：上述热水槽内设置有竖直布置的第一超声波发生器；热水槽配置有第一换热器，该第一换热器的两端分别与热水槽相连通。

5.根据权利要求1所述的萃取系统，其特征在于：上述分离装置后方设置有一热烘箱，该热烘箱内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行烘干的第三导辊；该热烘箱配置有第二换热器，该第二换热器与热烘箱呈循环式连接。

6.根据权利要求5所述的萃取系统，其特征在于：上述热烘箱后方设置有横拉机，该横拉机配置有第三换热器，该第三换热器与横拉机呈循环式连接，横拉机的后方设置有收卷机。

7.根据权利要求5所述的萃取系统，其特征在于：上述热烘箱后方设置有横拉机，该横拉机配置有第三换热器，该第三换热器与横拉机呈循环式连接，横拉机的后方设置热定型装置，该热定型装置内设置有多个交错布置用于导引超高分子量聚乙烯纤维进行定型的第四导辊，该热定型装置后方设置有分切收卷机。

8.根据权利要求3所述的萃取系统，其特征在于：上述萃取槽的底部设置有第二超声波发生器。

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