一种用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备及环化方法与流程

本发明涉及聚酰亚胺纤维生产设备技术领域，特别是一种用于聚酰亚胺初生丝废丝的环化装备，具体还涉及上述用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的方法。

背景技术：

聚酰亚胺聚酰亚胺纤维又称芳酰亚胺纤维，是指分子链中含有芳酰亚胺的纤维。聚酰亚胺是目前已经工业化生产的高分子材料中耐热性、耐氧化性最好的品种，且聚酰亚胺还具有优越地耐辐射性能和电绝缘性。现有技术中的聚酰亚胺纤维的纺制均采用干法纺、湿法纺或干湿法纺丝技术路线，而初生纤维的形态结构对纤维后期处理和力学性能将产生直接影响。

在聚酰亚胺纤维生产过程中，因生产设备的调试等因素影响，使得聚酰亚胺纤维在前期初生丝生产过程中会产生一定的废丝，这些初生丝废丝在后续加工处理过程中不能正常退绕，无法进行集束性环化，进而这些废丝无法得到利用，只能当做危废品进行处理，这会对环境造成污染，并造成了资源浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够实现聚酰亚胺纤维初生丝废丝进一步环化，使危废品转为可利用的产品，实现节能降耗，显著增加收益的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备的环化方法，

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，该设备包括机架，机架上横向安装有用于聚酰亚胺初生丝废丝输送的输送带，在输送带上依次设置有分散机构、气动膨松机构、柔化机构和亚胺化机构；

所述分散机构包括设置在输送带上方的分散转轮，分散转轮上固定安装有用于对输送带上的聚酰亚胺初生丝废丝进行松散的分散刷；

所述气动膨松机构包括套装在输送带上的气动膨松箱，气动膨松箱的两侧均设置有供输送带贯穿的气动膨松口，在气动膨松箱内固定安装有设置在输送带下方的压缩空气管，压缩空气管上设置有若干喷射方向朝向上方输送带的压缩空气喷嘴，输送带上设置有若干与压缩空气喷嘴配合的透气孔，压缩空气管的一端封闭，压缩空气管的另一端延伸至气动膨松箱外侧、并外接外部高压气源；

所述柔化机构包括套装在输送带上的柔化箱，柔化箱的两侧均设置有供输送带贯穿的柔化口，在柔化箱内固定安装有设置在输送带上方的柔化剂管，柔化剂管上设置有若干喷射方向朝向下方输送带的柔化剂喷嘴，柔化剂管的一端封闭，柔化剂管的另一端延伸至柔化箱外侧、并外接外部柔化剂供给源；

所述亚胺化机构包括套装在输送带上的亚胺化箱，亚胺化箱的两侧均设置有供输送带贯穿的亚胺化口，在亚胺化箱内固定安装有设置在输送带下方的亚胺化加热装置，亚胺化箱上还连通有用于废气排出的废气排放管道，在废气排放管道上安装有废气抽风机。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，靠近分散机构侧的输送带的端部设置为用于聚酰亚胺初生丝废丝平铺到输送带上的铺丝部；靠近亚胺化机构侧的输送带的端部设置有用于成品丝收集的成品收集桶。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，所述亚胺化加热装置为电加热板。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，所述分散机构还包括用于驱动分散转轮转动的分散电机，分散电机固定安装在机架上，分散转轮固定安装在分散电机的输出端。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，在输送带的两端和中部处机架上均安装有用于配合输送带转动的传动辊，在机架上还固定安装有用于驱动其中一个传动辊转动的输送电机。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，所述气动膨松箱、柔化箱和亚胺化箱均呈长方体状。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，所述废气排放管道的另一端连通有废气净化装置。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，对于以上所述的用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，一种用于聚酰亚胺初生丝废丝环化得方法，其步骤如下：

（1）开启分散转轮，开启亚胺化加热装置，使得亚胺化箱内温度达到工况，打开废气抽风机，最后开启输送带，使输送带进行转动；

（2）把聚酰亚胺初生丝废丝均匀地铺在输送带的铺丝部，输送带带动聚酰亚胺初生丝废丝移动，在聚酰亚胺初生丝废丝移动至分散机构处时，分散转轮刷对聚酰亚胺初生丝废丝进行分散，将有粘接在一起的聚酰亚胺初生丝废丝松散开；

（3）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动至气动膨松机构处，压缩空气喷嘴对进入气动膨松散箱的聚酰亚胺初生丝废丝进行翻吹，使聚酰亚胺初生丝废丝进一步膨松；

（4）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动至柔化机构处，柔化剂喷嘴对进入柔化箱的聚酰亚胺初生丝废丝进行喷涂柔化剂；

（5）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动至亚胺化机构处，进入亚胺化箱的聚酰亚胺初生丝废丝上的柔化剂及残存的dmac在高温下进行挥发，聚酰亚胺初生丝废丝得到环化，同时，废气抽风机将挥发的柔化剂及残存的dmac从亚胺化箱内抽出；

（6）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动，从输送带上移出，落到成品收集桶内集中收集。

与现有技术相比，本发明利用输送带聚酰亚胺初生丝废丝进行输送，利用分散机构、气动膨松机构、柔化机构和亚胺化机构在聚酰亚胺初生丝废丝输送的同时对聚酰亚胺初生丝废丝进行分散、膨松、柔化、环化，将聚酰亚胺纤维初生丝废丝变废为宝，实现聚酰亚胺初生丝废丝的循环再利用。该设备设计合理、操作方便，通过对聚酰亚胺初生丝废丝进行分散、膨松、柔化，实现聚酰亚胺纤维初生丝废丝进一步环化，使危废品转为可利用的产品，实现节能降耗，显著增加收益。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

参照图1，一种用于聚酰亚胺初生丝废丝环化的装备，该设备包括机架1，机架1上横向安装有用于聚酰亚胺初生丝废丝输送的输送带2，输送带2为传送皮带；在输送带2上依次设置有分散机构、气动膨松机构、柔化机构和亚胺化机构；

所述分散机构包括设置在输送带2上方的分散转轮4，分散转轮4上固定安装有用于对输送带2上的聚酰亚胺初生丝废丝进行松散的分散刷5，分散刷5设置有若干个，沿分散转轮4的周向均匀设置，便于在分散转轮4的带动下对输送带2上的聚酰亚胺初生丝废丝进行不断松散；

所述气动膨松机构包括套装在输送带2上的气动膨松箱7，气动膨松箱7固定安装在机架1上，气动膨松箱7的两侧均设置有供输送带2贯穿的气动膨松口，在气动膨松箱7内固定安装有设置在输送带2下方的压缩空气管8，压缩空气管8通过支架固定安装在气动膨松箱7上，压缩空气管8上设置有若干喷射方向朝向上方输送带2的压缩空气喷嘴9，输送带2上设置有若干与压缩空气喷嘴9配合的透气孔，便于压缩空气喷嘴9喷出的空气透过透气孔，对输送带2上的聚酰亚胺初生丝废丝进行喷吹；压缩空气管8的一端封闭，压缩空气管8的另一端延伸至气动膨松箱7外侧、并外接外部高压气源；

所述柔化机构包括套装在输送带2上的柔化箱10，柔化箱10固定安装在机架1上，柔化箱10的两侧均设置有供输送带2贯穿的柔化口，在柔化箱10内固定安装有设置在输送带2上方的柔化剂管11，柔化剂管11通过支架固定安装在柔化箱10上，柔化剂管11上设置有若干喷射方向朝向下方输送带2的柔化剂喷嘴12，柔化剂管11的一端封闭，柔化剂管11的另一端延伸至柔化箱10外侧、并外接外部柔化剂供给源；外部柔化剂供给源用于提供柔化剂，输送到柔化剂管11内，再通过柔化剂喷嘴12喷涂到输送带2上的聚酰亚胺初生丝废丝上；

所述亚胺化机构包括套装在输送带2上的亚胺化箱13，亚胺化箱13固定安装在机架1上亚胺化箱13的两侧均设置有供输送带2贯穿的亚胺化口，在亚胺化箱13内固定安装有设置在输送带2下方的亚胺化加热装置16，亚胺化加热装置16通过支架固定安装在亚胺化箱13上，亚胺化加热装置16用于将亚胺化箱13内的温度加热至预期的温度，便于进入亚胺化箱13内的聚酰亚胺初生丝废丝进行环化，亚胺化箱13上还连通有用于废气排出的废气排放管道14，在废气排放管道14上安装有废气抽风机15，废气抽风机15用于将亚胺化箱13内产生的废气排出。

靠近分散机构侧的输送带2的端部设置为用于聚酰亚胺初生丝废丝平铺到输送带2上的铺丝部3，便于将聚酰亚胺初生丝废丝均匀地铺在输送带2上，随着输送带2移动；靠近亚胺化机构侧的输送带2的端部设置有用于成品丝收集的成品收集桶20，方便后续对成品丝进行集中转运。

所述亚胺化加热装置16为电加热板，电加热板为现有技术中的电加热板，能够将电能转换为热能，使用方便，加热效率高，能够将亚胺化箱13内的温度升温到工况。

所述分散机构还包括用于驱动分散转轮4转动的分散电机6，分散电机6固定安装在机架1上，分散转轮4固定安装在分散电机6的输出端。分散电机6驱动分散转轮4转动，进而带动分散刷5转动，便于将输送带2上粘接在一起的废丝松散开。

在输送带2的两端和中部处机架1上均安装有用于配合输送带2转动的传动辊18，在机架1上还固定安装有用于驱动其中一个传动辊18转动的输送电机19。输送带2套装在传动辊18上，输送电机19带动其中一个传动辊18转动，通过输送带2带动其他传动辊18转动，从而实现输送带2的不断转动，便于带动聚酰亚胺初生丝废丝从输送带2的一端移动至输送带2的另一端。

所述气动膨松箱7、柔化箱10和亚胺化箱13均呈长方体状，方便制作和安装，同时便于对输送带2上输送的聚酰亚胺初生丝废丝进行膨松、柔化、环化处理。

所述废气排放管道14的另一端连通有废气净化装置17。废气净化装置17为现有技术中的空气净化装置，能够对废气进行除杂、净化；或者废气净化装置17为一个废气收集箱，将废气收集，便于后续与其他外部废气进行集中处理。

一种用于聚酰亚胺初生丝废丝环化得方法，其步骤如下：

（1）开启分散转轮，开启亚胺化加热装置，使得亚胺化箱内温度达到工况，打开废气抽风机，最后开启输送带，使输送带进行转动；

（2）把聚酰亚胺初生丝废丝均匀地铺在输送带的铺丝部，输送带带动聚酰亚胺初生丝废丝移动，在聚酰亚胺初生丝废丝移动至分散机构处时，分散转轮刷对聚酰亚胺初生丝废丝进行分散，将有粘接在一起的聚酰亚胺初生丝废丝松散开；

（3）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动至气动膨松机构处，压缩空气喷嘴对进入气动膨松散箱的聚酰亚胺初生丝废丝进行翻吹，使聚酰亚胺初生丝废丝进一步膨松；

（4）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动至柔化机构处，柔化剂喷嘴对进入柔化箱的聚酰亚胺初生丝废丝进行喷涂柔化剂；

（5）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动至亚胺化机构处，进入亚胺化箱的聚酰亚胺初生丝废丝上的柔化剂在高温下进行挥发，聚酰亚胺初生丝废丝得到环化，同时，废气抽风机将挥发的柔化剂从亚胺化箱内抽出；

（6）聚酰亚胺初生丝废丝继续移动，从输送带上移出，落到成品收集桶内集中收集。