一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置的制作方法

本实用新型涉及聚苯硫醚纤维制备技术领域，特别是一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置。

背景技术：

我国燃煤电厂的烟气脱硫工艺主要以湿式石灰石-石膏法工艺为主，不可避免地会产生脱硫废水，由于脱硫废水中富集了大量汞离子等重金属离子，已成为燃煤电厂最难处理的废水之一。汞离子具有毒性大、不可自然降解、生物富集性强等特点，对人体健康和生态环境造成了严重的危害，汞污染问题已成为社会的焦点问题。经众多学者研究，hg2+和-sh(硫醚基)分别为典型的软酸和软碱，符合软酸硬碱强力结合原理，-sh(硫醚基)对hg2+具有极强的络合作用，因此，聚苯硫醚(pps)纤维在去除脱硫废水中汞离子的研究日益增加。聚苯硫醚(pps)纤维作为新型特种高分子材料，具有优异的耐化学腐蚀性、良好热稳定性、优良的机械性能及电绝缘性能等特点，但因其分子链呈刚性，韧性较差，在熔融过程中易与空气中发生热氧化交联反应，致使黏度不稳定，导致pps存在脆性大，强度较差等缺点。尤其在煤质变化较大、含硫量较高的运行工况条件下，pps纤维在高温有氧环境下，更易于被氧化，导致发黄发脆，滤袋失活，寿命缩减，不仅严重限制了其应用领域，还经常出现滤料失效的案例，以及大规模破袋的情况。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，能够改善聚苯硫醚的分子刚性结构，增强韧性，从而提升稳定性、机械强度及使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，包括用于干燥物料的真空旋转烘箱，真空旋转烘箱的顶部通过管道连接有用于进料的进料斗，真空旋转烘箱的底部设置有用于抽真空的抽真空泵，真空旋转烘箱的出料端通过管道连接有用于混合物料的双棍转动机，双棍转动机的出料端设置有用于对物料进行恒温冷却的恒温冷却器，恒温冷却器的出料端通过管道连接有用于对物料进行切粒的切料机；所述制备装置还包括用于制备复合纤维的熔融纺丝机；所述上料机与真空旋转烘箱、真空旋转烘箱与双棍转动机以及恒温冷却器和切料机之间的管道上均设置有用于上料的上料泵。

上述一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，所述真空旋转烘箱内设置有用于搅拌物料的搅拌器，真空旋转烘箱的侧壁上设置有用于保持真空旋转烘箱内物料恒温的恒温加热器。

上述一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，所述真空旋转烘箱由上部圆柱状筒体和下部倒锥形筒底组成。

上述一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，所述恒温冷却器的内部设置有用于冷却物料的换热管束。

上述一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，所述切料机由双根切刀组成。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型通过恒温烘干和恒温冷却技术，能够改善聚苯硫醚的分子刚性结构，增强韧性，降低在熔融中被空气热氧化，从而提升了稳定性、机械强度及使用寿命。本实用新型为加快改性pps纤维向抗氧化、复合型等方向发展提供新依据，为我国环保事业发展、为环保工程提供大量高性能聚苯硫醚纤维滤料有着十分重要的现实意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1.进料斗、2.抽真空泵、3.真空旋转烘箱、4.恒温加热器、5.搅拌器、6.双棍转动机、7.恒温冷却器、8.切料入口、9.切料机、10.上料泵。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，其结构如图1所示，包括进料斗1、真空旋转烘箱3、双棍转动机6、恒温冷却器7、切料机9和熔融纺丝机。进料斗1用来给真空旋转烘箱3上料，真空旋转烘箱3用来干燥物料，双棍转动机6通过管道连接在真空旋转烘箱3的出料端，用来混合物料，恒温冷却器7设置在双棍转动机6的出料端，用来对混合后的物料进行恒温冷却，切粒机9通过管道设置在恒温冷却器7的出料端，用来对冷却后的物料进行切粒。

真空旋转烘箱3的顶部设置有进料端，进料斗1通过管道连接在进料端上，管道内设置有上料泵10，用来将进料斗1内的物料泵入真空旋转烘箱3内。真空旋转烘箱3的内设置有搅拌器5，用来搅拌物料，真空旋转烘箱3的侧壁上设置有恒温加热器4，用来保持真空旋转烘箱内的物料恒温。真空旋转烘箱3的底部设置有抽真空泵2，用来抽真空，用来报酬真空旋转烘箱内的物料处于真空状态。真空旋转烘箱3由上部圆柱状筒体和下部倒锥形筒底组成，这样能够保证物料在搅拌时能够搅拌充分，没有死角。

进料斗1将一定质量的槲皮素以及纳米sio2置于真空旋转烘箱3中，设定干燥温度120℃，干燥10h，自然降温待用。

真空旋转烘箱3的出料端通过管道连接在双棍转动机6上，管道内设置有上料泵10，用来将真空旋转烘箱3内的物料泵入双棍转动机6内。真空旋转烘箱干燥后的pps树脂颗粒加入双棍转动机6的主喂料料斗，槲皮素与纳米sio2按比例充分混合后加入侧喂料料斗，根据之前算好的主、侧喂料转机频率，通过双螺杆挤出机熔融混合、挤出。

恒温冷却器7的内部设置有换热管束，对双棍转动机6挤出的物料进行恒温冷却。

恒温冷却器7的出料端通过管道连接在切料机9的切料入口8处，管道内设置有上料泵10，用来将冷却后的物料泵入切料机9内。切料机9有双根切刀组成，保证切粒的效率和质量。

熔融纺丝机用来制备复合纤维，将切料机制备好的sio2/槲皮素/pps复合母粒置入真空烘箱中，设定干燥温度110℃，在此温度下干燥3h后，将干燥温度升至130℃，干燥13h，采用熔融纺丝机制备pps及槲皮素/pps复合纤维，将干燥好的槲皮素/pps复合母粒均匀加入喂料仓，通过观察螺杆压力的大小、刚出喷丝孔后的纤维状态以及其是否可以拉伸卷绕，对纤维制备工艺条件进行调整，判断其可纺性，最后得到成品纤维。

技术特征：

1.一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，其特征在于：包括用于干燥物料的真空旋转烘箱(3)，真空旋转烘箱(3)的顶部通过管道连接有用于进料的进料斗(1)，真空旋转烘箱(3)的底部设置有用于抽真空的抽真空泵(2)，真空旋转烘箱(3)的出料端通过管道连接有用于混合物料的双棍转动机(6)，双棍转动机(6)的出料端设置有用于对物料进行恒温冷却的恒温冷却器(7)，恒温冷却器(7)的出料端通过管道连接有用于对物料进行切粒的切料机(9)；所述制备装置还包括用于制备复合纤维的熔融纺丝机；所述进料斗(1)与真空旋转烘箱(3)、真空旋转烘箱(3)与双棍转动机(6)以及恒温冷却器(7)和切料机(9)之间的管道上均设置有用于上料的上料泵(10)。

2.根据权利要求1所述的一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，其特征在于：所述真空旋转烘箱(3)内设置有用于搅拌物料的搅拌器(5)，真空旋转烘箱(3)的侧壁上设置有用于保持真空旋转烘箱内物料恒温的恒温加热器(4)。

3.根据权利要求1所述的一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，其特征在于：所述真空旋转烘箱(3)由上部圆柱状筒体和下部倒锥形筒底组成。

4.根据权利要求1所述的一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，其特征在于：所述恒温冷却器(7)的内部设置有用于冷却物料的换热管束。

5.根据权利要求1所述的一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，其特征在于：所述切料机(9)由双根切刀组成。

技术总结
本实用新型公开了一种改性抗氧化复合型聚苯硫醚纤维制备装置，包括真空旋转烘箱，真空旋转烘箱的顶部通过管道连接有进料斗，真空旋转烘箱的底部设置有抽真空泵，真空旋转烘箱的出料端通过管道连接有双棍转动机，双棍转动机的出料端设置有恒温冷却器，恒温冷却器的出料端通过管道连接有切料机；所述制备装置还包括熔融纺丝机；所述上料机与真空旋转烘箱、真空旋转烘箱与双棍转动机以及恒温冷却器和切料机之间的管道上均设置有用于上料的上料泵。本实用新型通过恒温烘干和恒温冷却技术，能够改善聚苯硫醚的分子刚性结构，增强韧性，降低在熔融中被空气热氧化，从而提升了稳定性、机械强度及使用寿命。

技术研发人员：杨传;樊孝华;于文涛;陶志国;杨一盈
受保护的技术使用者：河北冀研能源科学技术研究院有限公司;河北建投任丘热电有限责任公司
技术研发日：2020.10.16
技术公布日：2021.08.20