CN219315156U - 一种用于pbo纺丝的碱中和装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于PBO纺丝的碱中和装置，属于PBO纤维纺丝技术领域。包括压辊单元和收集槽，压辊单元包括第一压辊单元和第二压辊单元，第一压辊单元包括第一上压辊和第一下压辊，第一下压辊设置在第一上压辊的斜下方，第一上压辊底端与第一下压辊顶端之间形成丝条输送及除水的连续通路；第二压辊单元包括第二上压辊和第二下压辊，第二下压辊设置在第二上压辊的斜下方，第二上压辊的上方分布有碱液流出管，碱液流出管上均匀分布有碱液出口，第二上压辊底端与第二下压辊顶端之间形成丝条输送及碱中和的连续通路。保证在PBO高速纺丝的状态下，对丝条先进行除水，然后在进行均匀的上碱中和，除去残留的磷酸，保证成品纤维性能。

Description

一种用于PBO纺丝的碱中和装置

技术领域

本实用新型涉及一种中和装置，尤其涉及一种用于PBO纺丝的碱中和装置，属于PBO纤维纺丝技术领域。

背景技术

高性能纤维-聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纤维被称为世界超级纤维之冠，被认为是目前综合性能最好的一种有机纤维，其具有抗拉强度、模量高，耐冲击性能、防弹性能好，耐高温、阻燃性能好等特点。

聚对苯撑苯并二噁唑纤维一般采用干喷湿纺法进行纺丝，溶剂为多聚磷酸（PPA），遇水生成磷酸。PBO-PPA纺丝液从喷丝板挤出，并在空气间隙中拉伸为初生纤维，之后需要经过凝固浴、多级水洗脱去溶剂，再进行干燥。由于纺丝速度快，水洗时间短，纤维中往往有磷酸残留，影响成品纤维性能。因此，需要在水洗之间加碱快速中和残存磷酸，再洗去中和生成的盐和多余碱液。但在加碱时，需要加碱均匀，若碱液量少，不能浸透丝条中的每根丝，部分丝残留磷酸高；若碱液量过多，后续的水洗不能完全洗净碱，造成碱残留，使得成品丝呈碱性，而严重影响产品功能的延伸。

现有技术CN213835864U针对芳纶纤维的特性，公开“一种用于对位芳纶纤维的上油装置”，保证上油后的纤维与胶管具有良好的复合性能，以及抗静电。而其并不能较好的适应于PBO纺丝的碱中和处理。

因此，急需一种能保证丝条上碱均匀的碱中和装置，以提高成品PBO纤维的质量。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，提出了一种用于PBO纺丝的碱中和装置。本技术方案通过对压辊单元及碱液流出管等设置，保证在PBO高速纺丝（如：200～400m/min）的状态下，对丝条先进行除水，然后在进行均匀的上碱中和，除去残留的磷酸，保证成品纤维性能。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

一种用于PBO纺丝的碱中和装置，设置在两个水洗装置之间，所述碱中和装置包括压辊单元及设置在压辊单元下方的收集槽，压辊单元包括第一压辊单元和第二压辊单元，第一压辊单元包括第一上压辊和第一下压辊，第一下压辊设置在第一上压辊的斜下方，第一上压辊底端与第一下压辊顶端之间形成丝条输送及除水的连续通路；

第二压辊单元包括第二上压辊和第二下压辊，第二下压辊设置在第二上压辊的斜下方，第二上压辊的上方分布有碱液流出管，碱液流出管上均匀分布有碱液出口，第二上压辊底端与第二下压辊顶端之间形成丝条输送及碱中和的连续通路；

第一上压辊、第一下压辊、第二上压辊及第二下压辊之间呈均匀错开的方式分布。

进一步的，所述碱中和装置的工位前侧为第一水洗装置，第一水洗装置的工位前侧设置有凝固浴装置，凝固浴装置的工位前侧设置有纺丝装置；所述碱中和装置的工位后侧为第二水洗装置，第二水洗装置的工位后侧设置有干燥装置，纺丝装置、凝固浴装置、第一水洗装置、碱中和装置、第二水洗装置及干燥装置之间形成PBO纤维纺丝的连续通路。

进一步的，所述第一上压辊与第一下压辊之间通过活动方式连接，第二上压辊与第二下压辊之间通过活动方式连接，如：活动连接方式为开合轴连接方式，牵丝时，将对应的上压辊打开；牵丝完成后，将对应的上压辊合下，实现除水或碱中和。

进一步的，所述第二上压辊为陶瓷材质的第二上压辊，第二下压辊为陶瓷材质的第二下压辊，保证碱液浸润性好，且碱液可均匀分布，对湿丝条摩擦小，纤维损伤小。根据实际需求，第一上压辊也可为陶瓷材质的第一上压辊，第二上压辊也可为陶瓷材质的第二上压辊。

进一步的，所述碱液出口设置有碱液喷头，碱液喷头设置在第二上压辊进丝方向的工位上方，该设置，保证碱液沿第二上压辊表面均匀向下，流淌成液膜，即保证碱液与磷酸接触完全，而提高磷酸的去除率。

进一步的，所述碱液流出管连接有碱液输送管，碱液输送管上设置有输送泵，保证碱液进料的可控性和可调整性。

进一步的，所述第二压辊单元为至少两个。

本技术方案中涉及 “斜下方”、“之间”、“下方”、“底端端”、“顶端”、“上”、 “工位前侧”、“工位后侧”、“均匀错开的方式分布”、“工位上方”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本技术领域内的常规用语，也是本领域术人员在实际使用过程中的常规用语。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

一、本实用新型设计巧妙，结构简单，体积小，安装方便，能保证在PBO高速纺丝（如：200～400m/min）的状态下，对丝条先进行除水，然后在进行均匀的上碱中和，除去残留的磷酸，即保证成品纤维性能；

二、本实用新型通过对各压辊分布的设置，保证摩擦力小，对纤维损伤小；同时，保证水量较低的纤维表面充分与碱液接触，提高了碱中和效率，且避免碱液过量。本碱中和装置不仅可用于上碱，也可以用于PBO长丝上油及表面处理剂的涂覆等。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的立体图；

图3为本实用新型布置示意图；

图中，1、收集槽，2、第一上压辊，3、第一下压辊，4、第二上压辊，5、第二下压辊，6、碱液流出管，7、碱液出口，8、碱液输送管，9、输送泵，10、丝条，11、纺丝装置，12、凝固浴装置，13、第一水洗装置，14、碱中和装置，15、第二水洗装置，16、干燥装置，17、碱液储罐。

具体实施方式

下面通过对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提出：如图1-2所示，一种用于PBO纺丝的碱中和装置，设置在两个水洗装置之间，所述碱中和装置14包括压辊单元及设置在压辊单元下方的收集槽1，压辊单元包括第一压辊单元和第二压辊单元，第一压辊单元包括第一上压辊2和第一下压辊3，第一下压辊3设置在第一上压辊2的斜下方，第一上压辊2底端与第一下压辊3顶端之间形成丝条10输送及除水的连续通路；

第二压辊单元包括第二上压辊4和第二下压辊5，第二下压辊5设置在第二上压辊4的斜下方，第二上压辊4的上方分布有碱液流出管6（如：其中装有浓度为5%的氢氧化钠溶液），碱液流出管6上均匀分布有碱液出口7，第二上压辊4底端与第二下压辊5顶端之间形成丝条10输送及碱中和的连续通路；第一上压辊2、第一下压辊3、第二上压辊4及第二下压辊5之间呈均匀错开的方式分布。

其中，收集槽1用于收集刮除的水和多余的碱液，可作回收或废弃处理。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例结合PBO纺丝工艺，对碱中和装置14的分布做进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

如图3所示：碱中和装置14的工位前侧为第一水洗装置13，第一水洗装置13的工位前侧设置有凝固浴装置12，凝固浴装置12的工位前侧设置有纺丝装置11；所述碱中和装置14的工位后侧为第二水洗装置15，第二水洗装置15的工位后侧设置有干燥装置16，纺丝装置11、凝固浴装置12、第一水洗装置13、碱中和装置14、第二水洗装置15及干燥装置16之间形成PBO纤维纺丝的连续通路。

实施例3

在实施例1-2的基础上，本实施例对压辊（涉及的固定方式、材质及数量）做进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

其中，第一上压辊2与第一下压辊3之间通过活动方式连接，第二上压辊4与第二下压辊5之间通过活动方式连接，如：开合连接方式（即上压辊与下压辊之间呈开合页或开合轴设置），牵丝时，将对应的上压辊打开；牵丝完成后，将对应的上压辊合下，实现除水或碱中和。其中，压下后，控制上压辊的最低点略低于下压辊的最高点，这样，可对丝条10施加一定张力，该张力可使丝条10平铺展开，利于每根纤维上碱均匀。

第二上压辊4为陶瓷材质的第二上压辊，第二下压辊5为陶瓷材质的第二下压辊，保证碱液浸润性好，且碱液可均匀分布，对湿丝条10摩擦小，纤维损伤小；以及，保证丝条10充分展开，碱液涂覆均匀，同时避免过多碱液带入下一道工序。根据实际需求，第一上压辊2也可为陶瓷材质的第一上压辊2，第二上压辊4也可为陶瓷材质的第二上压辊4。

此外，第二压辊单元为至少两个，其具体数量可根据丝条10的规格、碱液流出管6分布方式及生产空间条件等实际情况而选择。

湿丝条10经过第一压辊单元后，表面携带的大量水被刮除，之后再经过第二压辊单元，平铺展开且含水量较低的纤维表面充分与碱液接触，提高了碱中和效率；而多余的碱液在经过后方压辊单元时，也会被刮除，避免过多碱液进入下一级水洗。

实施例4

在实施例1-3的基础上，本实施例碱液涉及的输送及控制进一步的限定，以对本技术方案做进一步的说明。

碱液出口7设置有碱液喷头，碱液喷头设置在第二上压辊4进丝方向的工位上方，该设置，保证碱液沿第二上压辊4表面均匀向下，流淌成液膜，即保证碱液与磷酸接触完全，而提高磷酸的去除率。

碱液流出管6连接有碱液输送管8，碱液输送管8连接有碱液储罐17，碱液输送管8上设置有输送泵9，保证碱液进料的可控性和可调整性。

Claims (7)

1.一种用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：设置在两个水洗装置之间，所述碱中和装置（14）包括压辊单元及设置在压辊单元下方的收集槽（1），压辊单元包括第一压辊单元和第二压辊单元，第一压辊单元包括第一上压辊（2）和第一下压辊（3），第一下压辊（3）设置在第一上压辊（2）的斜下方，第一上压辊（2）底端与第一下压辊（3）顶端之间形成丝条（10）输送及除水的连续通路；

第二压辊单元包括第二上压辊（4）和第二下压辊（5），第二下压辊（5）设置在第二上压辊（4）的斜下方，第二上压辊（4）的上方分布有碱液流出管（6），碱液流出管（6）上均匀分布有碱液出口（7），第二上压辊（4）底端与第二下压辊（5）顶端之间形成丝条（10）输送及碱中和的连续通路；

第一上压辊（2）、第一下压辊（3）、第二上压辊（4）及第二下压辊（5）之间呈均匀错开的方式分布。

2.根据权利要求1所述的用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：所述碱中和装置（14）的工位前侧为第一水洗装置（13），第一水洗装置（13）的工位前侧设置有凝固浴装置（12），凝固浴装置（12）的工位前侧设置有纺丝装置（11）；所述碱中和装置（14）的工位后侧为第二水洗装置（15），第二水洗装置（15）的工位后侧设置有干燥装置（16），纺丝装置（11）、凝固浴装置（12）、第一水洗装置（13）、碱中和装置（14）、第二水洗装置（15）及干燥装置（16）之间形成PBO纤维纺丝的连续通路。

3.根据权利要求1所述的用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：所述第一上压辊（2）与第一下压辊（3）之间通过活动方式连接，第二上压辊（4）与第二下压辊（5）之间通过活动方式连接。

4.根据权利要求1所述的用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：所述第二上压辊（4）为陶瓷材质的第二上压辊，第二下压辊（5）为陶瓷材质的第二下压辊。

5.根据权利要求1所述的用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：所述碱液出口（7）设置有碱液喷头，碱液喷头设置在第二上压辊（4）进丝方向的工位上方。

6.根据权利要求1或5所述的用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：所述碱液流出管（6）连接有碱液输送管（8），碱液输送管（8）上设置有输送泵（9）。

7.根据权利要求1所述的用于PBO纺丝的碱中和装置，其特征在于：所述第二压辊单元为至少两个。

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