专利名称：一种长丝束纤维化学改性生产装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及功能纤维制备技术，具体为一种长丝束纤维化学改性生产装置，该生产装置主要用于在长丝束纤维大分子上进行接枝、交联以及官能团改性等化学反应的连续化生产。
背景技术：
在纤维大分子上进行接枝、交联以及官能团改性等各种化学反应，以使其具备新的功能，是研制差别化纤维或功能纤维的重要手段之一，已得到广泛应用，例如，纯毛散纤维的染色、粘胶短纤维与苯乙烯的接枝改性等都取得了成功。但这些过程都是以散纤维为原料，使其在同一个反应釜中先进行化学反应，再经过充分洗涤，取出后在离心机中甩干、 烘干机中干燥得到成品纤维的，属于间歇生产工艺，各批产品之间的均勻性较差，且只适合短纤维的加工，不适于长丝束的化学改性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，研制一种长丝束纤维化学改性生产装置。该生产装置可用于在长丝束纤维大分子上进行接枝、交联以及进行官能团改性等化学反应，并可实现连续化生产，提高生产效率和产品均勻性。本发明解决所述技术问题的技术方案是设计一种长丝束纤维化学改性生产装置，该生产装置顺序包括丝束整理机、水解反应器、第一压榨机、第一水洗槽、第二压榨机、 酸洗槽、第三压榨机、第二水洗槽、第四压榨机、烘干机和打包机，其特征在于所述的水解反应器由水解槽和放置水解槽内的丝束往复框架组成，所述丝束往复框架为矩形框架结构， 包括上、下两排导丝辊，每排导丝辊至少为10个，且上排导丝辊的数量比下排导丝辊的数量多1个；所述压榨机主要由前压辊对及后压辊对和中间的导丝辊组成；所述第二压榨机、 第三压榨机和第四压榨机的结构与第一压榨机的结构相同。与现有技术相比，本发明生产装置结构简单，可以实现以长丝束纤维为原丝的接枝、交联以及进行官能团改性等化学反应，并可实现连续化工业生产，且生产效率大为提高，所得产品均勻性良好。
图1为本发明长丝束纤维化学改性生产装置一种实施例的组成结构示意图；图2为本发明长丝束纤维化学改性生产装置一种实施例的水解反应器结构示意图；其中，图2(a)为水解反应器的水解槽结构示意图；图2(b)为水解槽内的丝束往复框架结构示意图；图3为本发明长丝束纤维化学改性生产装置一种实施例的水解反应器内丝束上下往复缠绕结构示意图；图4为本发明长丝束纤维化学改性生产装置一种实施例的压榨机的局部结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。具体实施例只是为了进一步清楚说明本发明生产装置，不构成对本发明申请权利要求的限制。本发明设计的长丝束纤维化学改性生产装置(简称生产装置，参见图1-4)，该生产装置顺序包括丝束整理机1、水解反应器2、第一压榨机3、第一水洗槽4、第二压榨机5、酸洗槽6、第三压榨机7、第二水洗槽8、第四压榨机9、烘干机10和打包机12，其特征在于所述的水解反应器2由水解槽21和放置水解槽21内的丝束往复框架22组成，所述丝束往复框架22为矩形框架结构，包括上、下两排导丝辊221和221’，每排导丝辊至少为10个，且上排导丝辊221的数量比下排导丝辊221’的数量多1个；所述压榨机3主要由前压辊对31、 31’及后压辊对32、32’和中间的导丝辊34组成；所述第二压榨机5、第三压榨机7和第四压榨机9的结构与第一压榨机3的结构相同。本发明生产装置所述的丝束整理机1、第一水洗槽4和第二水洗槽8、酸洗槽6、烘干机10和打包机12都是化学纤维常用的加工设备，为现有技术。但它们之间的适当集成为本发明根据需要所设计。本发明生产装置用于生产化学改性短纤维时，还应当包括切断机11，切断机11安排在烘干机10和打包机12之间。切断机11及其工艺本身为现有技术。为了减少所述导丝辊221和221’转动时的摩擦阻力，提高长丝束纤维运行的稳定性，本发明进一步特征是所述丝束往复框架22的导丝辊两端处镶嵌有轴承222，导丝辊的两端安装在该轴承222里。为了更好的完成碱液或酸液的清洗和回收，本发明生产装置的进一步特征是在所述第一压榨机3、第二压榨机5和第三压榨机7的导丝辊34的上方两侧各装有一个喷淋管 33，且喷淋管33的喷嘴对准运行的长丝束纤维，以利于长丝束纤维上携带的碱液或酸液的彻底清洗。本发明生产装置进一步特征还在于所述第一压榨机3与水解反应器2之间设置有碱液回收系统13，该回收系统13主要由透析膜装置构成。这种设计可将聚丙烯腈水解后溶于碱液的分解物与碱液相互分离，以便回用，有利于节约资源、减少污染和降低生产成本。 所述透析膜装置构成的回收系统13本身为现有技术。本发明生产装置所得工作原理和过程是，长丝束纤维经丝束整理机1整理后，使张力均勻分布的送入水解反应器2中，待水解反应的长丝束纤维在水解反应器2的丝束往复框架22上下往复穿绕上导丝辊221和下导丝辊221’ (参见图3、幻，以延长反应时间；满足反应要求；然后进入第一压榨机3中挤压，挤压出长丝束纤维上携带的碱液，再进入第一水洗槽4中洗涤，然后类似地依次进入第二压榨机5挤压、酸洗槽6酸洗、第三压榨机7挤压出长丝束纤维上携带的酸浴、第二水洗槽8水洗和第四压榨机9挤压后，再进入烘干机10 烘干，最后以长丝束的形态经打包机12打包为长丝束纤维改性产品，或者进一步经切断机 11切断成短纤维后，再经打包机12打包为短纤维改性产品。在生产过程中，经第一压榨机 3中挤压的碱液经所述碱液回收系统13处理后回送入水解反应器2的水解槽21中。下面给出本发明的具体实施例
采用本发明生产装置制备高吸水纤维。以聚丙烯腈半成品纤维的长丝束为原丝，经丝束整理机1整理后，使张力均勻分布的长丝束纤维进入水解反应器2中，待水解反应的长丝束在丝束往复框架22的21个上导丝辊221和20个下导丝辊221’之间上下往复缠绕，以合理延长反应时间；经过在水解反应器2中温度90 95°C下，NaOH浓度为150410g/L的浴液中反应50 60min后，再依次经第一压榨机3、第一水洗槽4、第二压榨机5、酸洗槽6、第三压榨机7、第二水洗槽8、第四压榨机9、烘干机10、切断机11和打包机12后，即得到纤维吸水倍率达到30 35g水/g 纤维的产品高吸水聚丙烯腈短纤维，并实现连续化生产。如果不切断则直接获得高吸水聚丙烯腈长丝束纤维。发明未述及之处适用于现有技术。
权利要求
1.一种长丝束纤维化学改性生产装置，该生产装置顺序包括丝束整理机、水解反应器、 第一压榨机、第一水洗槽、第二压榨机、酸洗槽、第三压榨机、第二水洗槽、第四压榨机、烘干机和打包机，其特征在于所述的水解反应器由水解槽和放置水解槽内的丝束往复框架组成，所述丝束往复框架为矩形框架结构，包括上、下两排导丝辊，每排导丝辊至少为10个， 且上排导丝辊的数量比下排导丝辊的数量多1个；所述压榨机主要由前压辊对及后压辊对和中间的导丝辊组成；所述第二压榨机、第三压榨机和第四压榨机的结构与第一压榨机的结构相同。
2.根据权利要求1所述的长丝束纤维化学改性生产装置，其特征在于所述丝束往复框架的导丝辊两端处镶嵌有轴承，导丝辊的两端安装在该轴承里。
3.根据权利要求1所述的长丝束纤维化学改性生产装置，其特征在于所述第一压榨机、第二压榨机和第三压榨机的导丝辊的上方两侧各装有一个喷淋管，且喷淋管的喷嘴对准运行的长丝束纤维。
4.根据权利要求1所述的长丝束纤维化学改性生产装置，其特征在于该生产装置在烘干机和打包机之间还安装有切断机。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的长丝束纤维化学改性生产装置，其特征在于所述第一压榨机与水解反应器之间设置有碱液回收系统，该回收系统主要由透析膜装置构成。
全文摘要
本发明公开一种长丝束纤维化学改性生产装置，该生产装置顺序包括丝束整理机、水解反应器、第一压榨机、第一水洗槽、第二压榨机、酸洗槽、第三压榨机、第二水洗槽、第四压榨机、烘干机和打包机，其特征在于所述的水解反应器由水解槽和放置水解槽内的丝束往复框架组成，所述丝束往复框架为矩形框架结构，包括上、下两排导丝辊，每排导丝辊至少为10个，且上排导丝辊的数量比下排导丝辊的数量多1个；所述压榨机主要由前压辊对及后压辊对和中间的导丝辊组成；所述第二压榨机、第三压榨机和第四压榨机的结构与第一压榨机的结构相同。
文档编号D06B23/20GK102330305SQ20111023723
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者安树林, 肖长发, 骆霁月 申请人:天津工业大学