一种聚乙烯醇的后处理系统的制作方法

本实用新型涉及前薄膜或片材的制造技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇的后处理系统。

背景技术：

聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)是少数几种人工合成的具有水溶性的高分子聚合物，具有良好的成纤性、粘结性、成膜性、透明性、乳化稳定性、分散稳定性、耐油性，耐酸碱性、化学反应性、生物降解性等，被广泛应用于纺织、造纸、建筑、化工、印刷、包装、医药、日化、农业、陶瓷、钢铁、电子、电解、电镀等行业。随着产品技术的不断开发，其应用领域还在进一步拓展，具有良好的开发前景。

常规聚乙烯醇的生产方法是将聚醋酸乙烯基树脂经醇解、粉碎、压榨、干燥而制得。而这种常规方法获得聚乙烯醇因聚合度和醇解度分布较宽、杂质多、缺点多等很难满足高端光学材料领域的使用要求。

为了解决上述问题，目前是在上述聚乙烯醇的制备过程中尽可能的使用高纯度的乙烯基单体（聚合物单体），同时聚合、醇解过程中所用溶剂、引发剂、催化剂等助剂均必须采用高纯度，使得杂质含量有所下降。

现有技术还存在以下技术问题：虽然杂质含量有所下降，但生产成本大幅增加，同时所得聚乙烯醇的综合性能优势并不凸显。聚乙烯醇的聚合度和醇解度分布不仅跟原料有关，还跟工艺控制、设备技术等有关，且聚乙烯醇的缺点主要是在干燥过程中产生的，与原料关系不大。由于聚乙烯醇在压榨后均需干燥，而干燥正是导致聚乙烯醇系光学膜黄变、产生瑕疵的主要原因之一，干燥后的聚乙烯醇在制膜时又要再次溶胀、溶解，能耗大、生产成本高；另外，该方法获得聚乙烯醇，其聚合度、醇解度分布较宽，而且醇解不完全，使得后续制备聚乙烯醇系光学膜及偏光片的过程中的加工性变差，最后获得聚乙烯醇系光学膜和偏光片的品质及性能下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种聚乙烯醇的后处理系统，经过本方案获得的聚乙烯醇无需经过干燥，可直接用于光学材料的制备。

为达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：

一种聚乙烯醇的后处理系统，包括用于盛装醇解液的第一反应釜，固液分离机，输送部，用于盛装纯净水的第二反应釜，脱水机和料仓；第一反应釜、固液分离机、第二反应釜、脱水机上均设有带阀门的进料口和带阀门的出料口，第一反应釜的出料口处连通有带泵的出料管，出料管与固液分离机连通；输送部包括进料端和出料端，输送部的进料端与固液分离机的出料端对应；输送部的出料端与第二反应釜的进料口对应；第二反应釜的出料口连通有带泵的出料通道；出料通道与脱水机连通；料仓与脱水机连通；第一反应釜和第二反应釜内均设有搅拌部和加热部；且第二反应釜上还设有抽水管和通过压力可自动调节氮气进入量的氮气通道。

采用本方案时，经粉碎的聚乙烯醇在第一反应釜中进行再醇解。启动第一反应釜上的电机，使得搅拌部对第一反应釜内的聚乙烯醇和醇解液进行搅拌；同时向加热部通电，加热部对第一反应釜内的聚乙烯醇进行加热，当反应进行到一定程度时，加入酸终止反应，停止加热；打开第一反应釜的出料口，使得完全醇解的聚乙烯醇进入固液分离机将聚乙烯醇分离出来后，通过输送部送入第二反应釜中，在聚乙烯醇加入第二反应釜之前首先要向第二反应釜中通入氮气，再加入纯净水，启动搅拌，边搅拌边加入上述的聚乙烯醇，同时启动第二反应釜的加热系统，使得聚乙烯醇在一定温度和通氮状态下充分洗涤，洗涤一段时间后，打开抽水管将液体从第二反应釜中抽出，然后再向第二反应釜中加入纯净水洗涤，这样反复洗涤1～10次后，最后一次洗涤时先停止对第二反应釜加热，同时采用冷的纯净水对聚乙烯醇进行洗涤，洗涤过程仍然保持通氮和搅拌，洗涤后打开第二反应釜的放料底阀放料，聚乙烯醇由泵送入脱水机脱水后再送入到料仓中，从第二反应釜的出料口到料仓，这一过程是在氮气氛围中完成的。料仓中的聚乙烯醇可直接用于光学材料的制备，例如可将该聚乙烯醇直接送入螺杆挤出机中与其他辅助原料进行混合、溶解、塑化挤出、流延制膜、干燥定型、收卷包装成聚乙烯醇系光学膜。

本方案产生的有益效果是：

1、该系统处理的聚乙烯醇无需经过干燥直接进行溶胀再醇解和洗涤等处理，大大降低了能耗，避免了聚乙烯醇在干燥过程中因局部过热而脱水、碳化产生缺点，获得的聚乙烯醇纯度高、缺点数少、聚合度和醇解度分布集中。

2、氮气通道的设置，既能使聚乙烯醇在氮气气流的带动下充分洗涤，又能使聚乙烯醇不被氧气等其他杂质污染，保证了聚乙烯醇的洁净度。

3、在第一反应釜中对聚乙烯醇进行再次催化醇解处理，保证聚乙烯醇完全醇解，完全醇解的聚乙烯醇在用于制备光学材料时其光学性能特别优异。

4、采用纯净水进行洗涤，能有效除去聚乙烯醇中的小分子、低分子及低醇解度的PVA和盐等杂质。能使其聚合度和醇解度分布更为集中，获得高纯净度的聚乙烯醇，然后将此聚乙烯醇脱水后无需经过干燥直接用于光学材料的制备，进一步避免了缺点数的产生。将该聚乙烯醇用于制备光学材料，能够明显减少瑕疵、斑点、提高光学性能。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，搅拌部包括由电机带动的搅拌杆，加热部包括加热丝；第一反应釜和第二反应釜的侧壁内均设有放置加热丝的空腔。

非常简单的实现了对进入第一反应釜和第二反应釜内的聚乙烯醇的充分搅拌和均匀加热。

优选方案二：作为对基础方案或优选方案一的进一步优化，氮气通道包括一条从第二反应釜的下部引入第二反应釜内的氮气管，氮气管包括外管道和内管道；且外管道和内管道相互连通；内管道的管径小于外管道的管径；且内管道由封闭的呈星形分布的管线组成的，呈星形分布的管线上分布有开关部，开关部在通入氮气时自动打开和停氮气时自动关闭；所述呈星形分布的管线分布于同一平面上，且与第二反应釜的直径所在的平面平行。

非常容易的实现了氮气从第二反应釜的外引入到第二反应釜内，内管道为呈星形分布的管线，实现了氮气分散进入到第二反应釜中且氮气气流协同搅拌能够带动聚乙烯醇流动进行充分洗涤。呈星形分布的管线与第二反应釜的直径所在面平行，进一步使得第二反应釜内的聚乙烯醇与纯净水等充分混合，因为氮气进入到第二反应釜中后会向上鼓气，能够进一步带动第二反应釜内的液体流动，防止聚乙烯醇等沉入第二反应釜底部形成结块。另外，内管道的管径小于外管道的管径，使得进入外管道内的氮气能够迅速的分散到较小管径的内管道内，便于外管道内的氮气的快速分散。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，开关部为泄压阀或定压阀。

非常简单的实现了向内管道内通入氮气的时候，内管道上的开关部能够随着氮气的通入而自动打开并向第二反应釜内通入氮气，保证了在内管道中有充足的氮气的时候开关部才会打开，由于氮气进入第二反应釜内的时候有一定的冲力，不仅防止了第二反应釜内的液体流入到内管道中，而且能够对第二反应釜内的聚乙烯醇有一定的反冲作用，容易形成对流，从而对聚乙烯醇进行充分冲洗；另外，氮气的通入保证了聚乙烯醇不被空气中的氧气等其他杂质污染。

优选方案四：作为对优选方案一的进一步优化，空腔呈螺旋形。

非常简单的实现了从周围向对第一反应釜或第二反应釜内的聚乙烯醇进行加热，在搅拌状态下能使得聚乙烯醇在短时间内加热而且加热的更加均匀。

优选方案五：作为对优选方案一或优选方案四的进一步优化，加热丝和空腔的内壁之间填充有氧化镁粉末。

氧化镁粉末具有耐火保温的性能，进一步保证了对第一反应釜或第二反应釜内的物质的加热。因为氧化镁粉有较高的导热系数，所以具有良好的导热性。而且氧化镁粉具有足够的绝缘性能和抗电强度，所以绝缘性很好。

附图说明

图1是本实用新型一种聚乙烯醇的后处理系统的结构示意图；

图2是图1中内管道的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：固液分离机1、输送部2、输送带21、输送箱22、脱水机3、料仓4、出料管5、氮气管6、外管道61、内管道62、开关部7、抽水管8、第一反应釜9、第二反应釜10、布袋11。

如图1和图2所示，一种聚乙烯醇的后处理系统，包括第一反应釜9，固液分离机1、输送部2，第二反应釜10，脱水机3和料仓4；第一反应釜9和第二反应釜10的顶面和底面均为圆弧形，第一反应釜9和第二反应釜10的中部为圆筒状，且顶面、底面和中部固定连接形成一个整体。

第一反应釜9、固液分离机1、第二反应釜10、脱水机3上均设有带阀门的进料口和带阀门的出料口，第一反应釜9的出料口处连通有带泵的出料管5，出料管5与固液分离机1连通。

输送部2包括输送带21和输送箱22，输送带21位于输送箱22内，输送带21和输送箱22均包括一个进料端和一个出料端。且输送带21的进料端与输送箱22的进料端对应；输送带21的出料端与输送箱22的出料端对应。本方案中的输送带21为普通的由电机带动的输送带。

固液分离机1的出料口与输送箱22的进料端通过管道连通，使得固液分离机1的出料口与输送带21的进料端对应。第二反应釜10的进料口与输送箱22的出料端也通过一根管道连通，使得第二反应釜10的进料口与输送带21的出料端对应。第二反应釜10的出料口连通有带泵的出料通道；出料通道与脱水机3连通；脱水机3的出料口处固定有布袋11，且脱水机3与料仓4通过布袋连接，使得在处理聚乙烯醇的过程中，这些原料均不会与空气接触。第一反应釜9和第二反应釜10内均设有搅拌部和加热部；搅拌部包括由电机带动的搅拌杆；加热部包括加热丝。第一反应釜9和第二反应釜10的侧壁内均设有放置加热丝的空腔。空腔呈螺旋形设置在第一反应釜9或第二反应釜10的侧壁中。加热丝和空腔的内壁之间填充有氧化镁粉末。且第二反应釜10上还设有抽水管8和通过压力可自动调节氮气进入量的氮气通道。

氮气通道包括一条从第二反应釜10的下部引入第二反应釜10内的氮气管6，氮气管6包括外管道61和内管道62；且外管道61和内管道62相互连通；内管道62的管径小于外管道61的管径；外管道61距离第二反应釜10底部20cm，内管道62位于外管道61下方10cm处，且本方案中的外管道61位于第二反应釜10内的一端与内管道62连通并一体成型。

另外，本方案中内管道62与第二反应釜10的中部的直径所在的平面平行；且内管道62由封闭的呈星形分布的管线组成（即外管道61位于第二反应釜10内的一端呈L形且封闭，该端的周向连通有五根端部封闭的管线，即形成了分布于同一平面上的呈星形分布的管线，且该呈星形分布的管线与第二反应釜的直径所在的平面平行），呈星形分布的管线的周向均匀分布有多个出气口，出气口处均设置随压力可开关的开关部7，开关部7为泄压阀或定压阀。向管线内通入氮气的时候，当达到一定的压力值的时候，开关部7会打开，进而使得氮气进入到第二反应釜10内。

使用时，将经粉碎的聚乙烯醇在第一反应釜9中进行再醇解，打开第一反应釜上的电机，使得搅拌部对第一反应釜9内的聚乙烯醇和醇解液进行搅拌；同时向加热部通电，加热部对第一反应釜9内的聚乙烯醇和醇解液进行加热；当反应进行到一定程度时，停止加热；打开第一反应釜9的出料口，使得完全醇解后的聚乙烯醇进入固液分离机1将聚乙烯醇分离出来后，通过输送部2送入第二反应釜10中；当脱水后的聚乙烯醇第二反应釜10之前，首先向第二反应釜10通入氮气，加入纯净水，启动搅拌部和加热部，边搅拌边加入由输送部2送来的脱水聚乙烯醇，对釜内的聚乙烯醇进行搅拌和加热，在通氮和搅拌状态下使聚乙烯醇于纯净水中进行洗涤，洗涤一段时间后，打开抽水管8将液体从第二反应釜10中抽出，然后在向第二反应釜10中加入纯净水洗涤，这样反复洗涤1～10次后，最后一次洗涤的时候要停止对第二反应釜10进行加热，且在通氮和搅拌状态下加入冷纯净水进行洗涤，洗涤后打开第二反应釜10的放料底阀，将排出的聚乙烯醇由泵送入脱水机3脱水，将脱水后获得的聚乙烯醇送入到料仓4中备用。聚乙烯醇从第二反应釜10的出料口到料仓，这一过程是在氮气氛围中完成的，保证了聚乙烯醇不会被空气中的氧气等杂质所污染；料仓4中的聚乙烯醇可直接用于光学材料的制备，例如可将该聚乙烯醇直接送入螺杆挤出机中与其他辅助原料进行混合、溶解、塑化挤出、流延制膜、干燥定型、收卷包装成聚乙烯醇系光学膜。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。