CN206033943U - 高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，属于高分子材料生产领域，装置包括浆液计量输送系统、沉析液计量输送系统、溶剂计量输送系统、水洗系统及沉析机等，采用本装置可以灵活调整浆液与沉析液之间的配比，溶剂计量输送系统的设置可以有效避免浆液进入沉析机时发生堵塞，适用于工业化连续生产高纯间位芳纶沉析纤维。

Description

高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置

技术领域

属化工机械领域，是涉及高分子材料生产装置。确切地说是涉及一种适用于工业化连续制备高纯间位芳纶沉析纤维的装置。

背景技术

间位芳纶学名为聚间苯二甲酰间苯二胺，国内也称芳纶1313，间位芳纶是当今高性能纤维中发展最快的品种之一，是一种综合性能优良的高科技纤维，在防护服装、蜂窝结构材料、电绝缘纸和高温过滤材料等方面有着广泛的用途，是航空航天、电子、通讯、环保、石油化工、海洋开发和特种服装等领域的重要基础材料。

间位芳纶沉析纤维是制造蜂窝纸和绝缘纸的重要原材料，它的质量与蜂窝纸的力学性能、绝缘纸的绝缘性和力学性密切相关。灰分含量（尤其是钙离子含量）是间位芳纶沉析重要的质量指标之一，对芳纶绝缘纸的电学性能有重要影响，因此如何降低间位芳纶沉析纤维灰分（尤其是降低钙离子含量）是生产绝缘纸用间位芳纶沉析纤维所要考虑的重要参数。

间位芳纶沉析纤维打浆度也是影响芳纶绝缘纸性能的重要指标，为了提高沉析纤维的打浆度，往往通过调小沉析机上树脂浆液喷嘴尺寸来实现，这样又带来了新的问题，容易发生喷嘴堵塞。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可避免沉析机喷嘴堵塞，且可适用于工业化连续制备高纯间位芳纶沉析纤维的装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，包括浆液计量输送系统、沉析液计量输送系统、溶剂计量输送系统、水洗系统及沉析机等；浆液计量输送系统包括浆液储存罐、浆液输送泵、浆液流量计和浆液过滤器；沉析液计量输送系统包括沉析液储存罐、沉析液输送泵、沉析液流量计和沉析液过滤器；溶剂计量输送系统包括溶剂储存罐、溶剂输送泵及溶剂流量计。

生产装置的连接关系是：浆液储存罐的输出口与浆液输送泵的输入口相连接，浆液输送泵的输出口与浆液流量计的输入口相连接，浆液流量计的输出口与浆液过滤器的输入口相连接，浆液过滤器的输出口与沉析机的浆液输入口相连接；沉析液储存罐的输出口与沉析液输送泵的输入口相连接，沉析液输送泵的输出口与沉析液流量计的输入口相连接，沉析液流量计的输出口与沉析液过滤器的输入口相连接，沉析液过滤器的输出口与沉析机的沉析液输入口相连接；溶剂储存罐的输出口与溶剂输送泵的输入口相连接，溶剂输送泵的输出口与溶剂流量计的输入口相连接，溶剂流量计的输出口连接在沉析液过滤器的输出口与沉析机的沉析液输入口管路之间；沉析机的输出口通过管道连接至水洗机的上方，水洗机的上方还设有洗涤液输入管道，水洗机的下方设有压缩气体输入管道，水洗机的输出口与滤液输送泵的输入口相连接，滤液输送泵的输出口与滤液储存罐相连接。

所述浆液输送泵选用齿轮泵或双螺杆泵。

所述沉析液输送泵选用离心泵。

所述溶剂输送泵选用离心泵。

所述滤液输送泵选用隔膜泵或离心泵。

生产运行时，首先启动溶剂计量输送系统，因为溶剂的质量分数在95%以上（其余为水），溶剂计量输送系统启动后，沉析机中空间被溶剂填充，浆液计量输送系统启动后，间位芳纶树脂浆液进入沉析机与溶剂混合不会发生树脂从溶剂中沉析现象，因此不会发生沉析机上树脂浆液喷嘴堵塞情况；待树脂浆液正常进入沉析机后，关闭溶剂计量输送系统，启动沉析液计量输送系统，沉析机中沉析液逐步取代之前的溶剂，树脂浆液开始沉析直至稳定析出沉析纤维。

附图说明

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

图1是本实用新型实施方式的装置示意图。

具体实施方式

本实用新型实施方式的装置示意图如图1所示，生产装置包括浆液计量输送系统、沉析液计量输送系统、溶剂计量输送系统、水洗系统及沉析机等；浆液计量输送系统包括浆液储存罐1、浆液输送泵3、浆液流量计5和浆液过滤器7；沉析液计量输送系统包括沉析液储存罐2、沉析液输送泵4、沉析液流量计6和沉析液过滤器8；溶剂计量输送系统包括溶剂储存罐10、溶剂输送泵11及溶剂流量计12。水洗系统包括水洗机水洗机13、洗涤液输入管道16、压缩气体输入管道17、滤液输送泵14及滤液储存罐15。

生产装置的连接关系是：浆液储存罐1的输出口与浆液输送泵3的输入口相连接，浆液输送泵3的输出口与浆液流量计5的输入口相连接，浆液流量计5的输出口与浆液过滤器7的输入口相连接，浆液过滤器7的输出口与沉析机9的浆液输入口相连接；沉析液储存罐2的输出口与沉析液输送泵4的输入口相连接，沉析液输送泵4的输出口与沉析液流量计6的输入口相连接，沉析液流量计6的输出口与沉析液过滤器8的输入口相连接，沉析液过滤器8的输出口与沉析机9的沉析液输入口相连接；溶剂储存罐10的输出口与溶剂输送泵11的输入口相连接，溶剂输送泵11的输出口与溶剂流量计12的输入口相连接，溶剂流量计12的输出口连接在沉析液过滤器8的输出口与沉析机9的沉析液输入口管路之间；沉析机9的输出口通过管道连接至水洗机13的上方，水洗机13的上方还设有洗涤液输入管道16，水洗机13的下方设有压缩气体输入管道17，水洗机13的输出口与滤液输送泵14的输入口相连接，滤液输送泵14的输出口与滤液储存罐15相连接。

浆液输送泵3选用齿轮泵或双螺杆泵，优选齿轮泵。

沉析液输送泵4选用离心泵。

溶剂输送泵11选用离心泵。

滤液输送泵14选用隔膜泵或离心泵，优选隔膜泵。

实施例1。

本实施例中，浆液输送泵3选用齿轮泵，沉析液输送泵4选用离心泵，溶剂输送泵11选用离心泵，滤液输送泵14选用隔膜泵。

溶剂储存罐10中的高浓溶剂（N,N-二甲基乙酰胺的质量分数在95%以上，其余为水）在溶剂输送泵11的作用下，经溶剂流量计12计量后以每小时100.0质量份流速进入沉析机9中；浆液储存罐1中的间位芳纶树脂溶液（聚间苯二甲酰间苯二胺树脂的质量分数为16%，N,N-二甲基乙酰胺的质量分数为79.1%，氯化氢的质量分数为4.9%）加热至120℃，在浆液输送泵3的作用下进入浆液流量计5，经计量后以每小时41.75质量份进入过滤精度为10微米的浆液过滤器，过滤后再进入沉析机中，在树脂溶液进入沉析机9后，关闭溶剂计量输送系统，开启沉析液计量输送系统；沉析液计量输送系统特点如下：沉析液储存罐2的沉析液（N,N-二甲基乙酰胺的质量分数为55%，水的质量分数为42%，氯化氢的质量分数为3%）冷却至5℃，在沉析液输送泵4的作用下进入沉析液流量计6，再经过过滤精度为1微米的沉析液过滤器8，以每小时1461.25质量份（树脂溶液与沉析液质量比为1:35）进入沉析机9中，沉析机剪切速率为120/S,所得沉析纤维原液经洗涤液（去离子水）反复洗涤10次后，固液分离得到间位芳纶沉析纤维。

经取样化验检测，所得间位芳纶沉析纤维灰分为0.05%，铁离子含量10.66ppm，钙离子含量17.43ppm。

实施例2。

本实施例采用与实施例1相同的实施装置，但间位芳纶树脂溶液经过氢氧化钙中和处理。

溶剂储存罐10中的高浓溶剂（N,N-二甲基乙酰胺的质量分数在95%以上，其余为水）在溶剂输送泵11的作用下，经溶剂流量计12计量后以每小时80.0质量份流速进入沉析机9中；浆液储存罐1中的间位芳纶树脂溶液（聚间苯二甲酰间苯二胺树脂的质量分数为14%，N,N-二甲基乙酰胺的质量分数为77.35%，氯化钙的质量分数为6.53%，水的质量分数为2.12%）加热至110℃，在浆液输送泵3的作用下进入浆液流量计5，经计量后以每小时47.69质量份进入过滤精度为10微米的浆液过滤器，过滤后再进入沉析机9中，在树脂溶液进入沉析机9后，关闭溶剂计量输送系统，开启沉析液计量输送系统；沉析液计量输送系统特点如下：沉析液储存罐2的沉析液（N,N-二甲基乙酰胺的质量分数为55%，水的质量分数为45%）冷却至10℃，在沉析液输送泵4的作用下进入沉析液流量计6，再进入过滤精度为1微米的沉析液过滤器8，以每小时1430.7质量份（树脂溶液与沉析液质量比为1:30）进入沉析机9中，沉析机剪切速率为100/S,所得沉析纤维原液经洗涤液（去离子水）反复洗涤10次后，固液分离得到间位芳纶沉析纤维。

经取样化验检测，所得间位芳纶沉析纤维灰分为0.23%，铁离子含量260.8ppm，钙离子含量3540ppm。

Claims (6)

1.一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，其特征是：浆液储存罐（1）的输出口与浆液输送泵（3）的输入口相连接，浆液输送泵（3）的输出口与浆液流量计（5）的输入口相连接，浆液流量计（5）的输出口与浆液过滤器（7）的输入口相连接，浆液过滤器（7）的输出口与沉析机（9）的浆液输入口相连接；沉析液储存罐（2）的输出口与沉析液输送泵（4）的输入口相连接，沉析液输送泵（4）的输出口与沉析液流量计（6）的输入口相连接，沉析液流量计（6）的输出口与沉析液过滤器（8）的输入口相连接，沉析液过滤器（8）的输出口与沉析机（9）的沉析液输入口相连接；溶剂储存罐（10）的输出口与溶剂输送泵（11）的输入口相连接，溶剂输送泵（11）的输出口与溶剂流量计（12）的输入口相连接，溶剂流量计（12）的输出口连接在沉析液过滤器（8）的输出口与沉析机（9）的沉析液输入口管路之间。

2.根据权利要求1所述的一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，其特征是：沉析机（9）的输出口通过管道连接至水洗机（13）的上方，水洗机（13）的上方还设有洗涤液输入管道（16），水洗机（13）的下方设有压缩气体输入管道（17），水洗机（13）的输出口与滤液输送泵（14）的输入口相连接，滤液输送泵（14）的输出口与滤液储存罐（15）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，其特征是：所述浆液输送泵（3）选用齿轮泵或双螺杆泵。

4.根据权利要求1所述的一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，其特征是：所述沉析液输送泵（4）选用离心泵。

5.根据权利要求1所述的一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，其特征是：所述溶剂输送泵（11）选用离心泵。

6.根据权利要求2所述的一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，其特征是：所述滤液输送泵（14）选用隔膜泵或离心泵。