[实用新型]制造均一性聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的连续脱泡装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及制造均一性聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的连续脱泡装置。

背景技术：

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是一种典型的芳香族聚酰胺纤维，又称PPTA纤维或对位芳纶或芳纶1414，因具有高强、高模、耐高温等优异性能，成为近年来合成纤维材料中发展速度最快的一类高科技纤维，主要在产业用纺织品领域应用，特别是许多产品要求轻量化、高性能，只能使用聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。

上世纪七十年代初，由美国杜邦公司首先发明了PPTA/H₂SO₄液晶溶液进行干喷湿纺的方法，制造了这种高强高模的PPTA纤维，但至今仍存在着PPTA/H₂SO₄纺丝浆液制备过程中高粘度溶液的搅拌和脱泡困难的技术问题，通常情况下，PPTA树脂在99-100％的硫酸中，在80-90℃下溶解，至少需要三个小时，而纺丝液晶溶液的脱泡时间则需要更的时间，达十几小时至几十小时，不仅不利于连续化的工业生产，而且PPTA在长时间的溶解和脱泡过程中容易发生降解，从而影响PPTA纤维的强度。

中国发明专利200310109240中公开了一种半连续化制备聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的方法，将聚对苯二甲酰对苯二胺树脂和浓硫酸加入混合筒中混合后进入双螺杆挤出机，解决了聚对苯二甲酰对苯二胺树脂在浓硫酸中的溶解时间长及纺丝浆液脱泡困难的问题，但对于产业化生产来说还存在混合过程中搅拌困难及不易混合均匀的问题。

中国发明专利200510025708.3中公开了一种连续化制备聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的方法，将聚对苯甲酰对苯二胺树脂和溶剂浓硫酸连续进入双螺杆挤出机1充分混合后，再进入双螺杆挤出机2进行溶解、脱泡后，经计量、过滤、干喷-湿纺等常规步骤制得聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。该工艺方法物料混合、调温、脱泡时间短，物料的混合均匀度高，短时间内可实现连续、稳定的纺丝，提高了生产效率。但聚对苯二甲酰对苯二胺树脂在浓硫酸中受到长时间高剪切作用，还是易发生降解，影响PPTA纤维的强度；

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种便于快速、连续、高效的制造均一性聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的连续脱泡装置，既有利于提高纤维的强度和均一性，又便于聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的连续化生产。

本实用新型解决上述问题时所采用的技术方案是：

本实用新型的结构特征是所述的连续脱泡装置由带夹套的料桶、扇形面、传动装置、进料口构成；所述的扇形面位于所述的料桶内并由所述的传动装置驱动而旋转，所述的扇形面与所述的料桶内壁间留有间隙；所述的进料口指向所述的扇形面；其中扇形面在旋转过程中与料桶内壁在360°方向上形成漏斗，物料在扇形面上在旋转离心力的作用下形成薄膜，使纺丝原液中气泡的逸出行程大大缩短，实现在高真空度的作用下快速脱泡。

所述的料桶由料桶釜和料桶盖组成。料桶盖上带有视镜窗，可以随时观察脱泡过程；料桶釜的釜壁自上而下带有一定的斜度，使物料从扇形面流下时仍呈薄膜状态，且可进一步延长脱泡时间，更有利于纺丝液中气泡脱除。

所述的夹套内通过水蒸汽或热水等热源以保证料桶内温度为80-90℃。

所述的料桶釜的釜壁自上而下带有一定的斜度，与垂直方向成5-15°的夹角。

所述的扇形面在旋转过程中与料桶内壁在360°方向上形成漏斗，所述的扇形面与料桶内壁间的间隙为1-3mm；所述的扇形面与水平方向呈15-25°的夹角。

所述的扇形面及沿料桶内壁流淌的纺丝原液薄膜的厚度为1-4mm.

PPTA树脂与98-100％的浓硫酸在异向双螺杆挤出机中充分混合后进入同向双螺杆挤出机快速溶解后，经过过滤装置、连续薄膜脱泡装置、矩形排布的喷丝孔进行干喷-湿纺制得到的丝束经水洗中和后，送入热处理装置，在400℃下热处理10秒钟，再上油卷绕成筒，在根据国际测定，得到的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的强度不低于2.8GPa，强度CV值不高于0.3％，初始模量不低于185GPa，模量CV值不高于0.4％.

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1.本实用新型采用扇形面在旋转过程中与料桶内壁在360°方向上形成漏斗，物料在扇形漏斗面上在旋转离心力的作用下形成薄膜，使纺丝原液中气泡的逸出行程大大缩短，实现在高真空度的作用下快速脱泡。

2.料桶盖上带有视镜窗，可以随时观察脱泡过程；