[发明专利]纤维素纤维的清洗设备及清洗方法

说明书

本发明公开了一种含有离子液体的纤维素纤维的清洗设备及清洗方法。该设备包括转轮单元和清洗单元；所述的转轮单元包括第一转轮和第二转轮，第二转轮设置在第一转轮的上方；第二转轮设置为能够将含有离子液体的纤维素纤维导入转轮单元，第二转轮向上倾斜设置，第二转轮的轴线与第一转轮的轴线在垂直平面上形成夹角；第一转轮设置为能够将卷绕在第二转轮的含有离子液体的纤维素纤维导入清洗单元；所述的清洗单元包括至少两个清洗装置，所述的至少两个清洗装置中的至少一部分设置为能够将清洗液喷洒在卷绕在第一转轮上的含有离子液体的纤维素纤维上；所述的至少两个清洗装置沿第一转轮的轴向排列。该设备可以提高纤维素纤维的清洗效率。

技术领域

本发明涉及一种含有离子液体的纤维素纤维的清洗设备及清洗方法。

背景技术

离子液体是指全部由离子组成的液体，具有优异的溶解性、热稳定性、化学惰性、强极性、不挥发、难氧化等特性，对于许多无机盐和有机物有良好的溶解性。

传统的再生纤维素采用氧化甲基吗啉(NMMO)作为溶剂，需要在较高的温度下进行纺丝。采用离子液体作为溶剂，纺丝温度仅需80℃以下，节约了能源。以离子液体作为溶剂进行纺丝，纤维素可以不经任何活化或预处理措施，在高于这些离子液体熔点的温度下，与离子液体混合搅拌后，冷却至室温即可得到纤维素的透明溶液。

CN103554247A公开了一种利用离子液体混合溶剂制备胶原纤维素的方法：(1)将离子液体与二甲基亚砜混合；(2)以离子液体-二甲基亚砜为试剂处理干燥的胶原原料，得到悬浮液；(3)将悬浮液离心得到沉淀物，清洗并冻干冷却。

CN105544004A公开了一种离子液体介质中复合纤维的制备方法：(1)取离子液体和硝酸先后加入至玻璃瓶中，再加入纤维素，最后加入NaNO₂混合均匀，恒温反应，抽滤，清洗，烘干，制得羧基纤维素，将制得羧基纤维素与离子液体混合，得到羧基纤维素溶液；(2)离子液体中丝素蛋白溶液的制备；(3)将得到的羧基纤维素溶液与丝素蛋白溶液混合，加热反应，用蒸馏水多次洗涤，干燥，得到复合纤维素。

目前的研究主要集中在离子液体纺丝工艺方面，对纺丝过程中的清洗技术研究甚少。

发明内容

有鉴于此，本发明第一个目的提供了一种含有离子液体的纤维素纤维的清洗设备，该设备可以提高纤维素纤维的清洗效率，降低纤维素纤维中的离子液体残留量，进而提高纤维素纤维的纺丝速度。进一步地，该设备可以回收离子体液，使离子液体得以循环使用。

本发明的另一个目的提供了采用上述设备对含有离子液体的纤维素纤维进行清洗的方法，采用该方法可以提高纤维素纤维的清洗效率，降低纤维素中的离子液体残留量，进而提高纤维素纤维的纺丝速度。

一方面，本发明提供一种含有离子液体的纤维素纤维的清洗设备，该设备包括转轮单元和清洗单元；

所述的转轮单元包括第一转轮和第二转轮，第二转轮设置在第一转轮的上方；第二转轮设置为能够将含有离子液体的纤维素纤维导入转轮单元，第二转轮向上倾斜设置，第二转轮的轴线与第一转轮的轴线在垂直平面上形成夹角；第一转轮设置为能够将卷绕在第二转轮的含有离子液体的纤维素纤维导入清洗单元；

所述的清洗单元包括至少两个清洗装置，所述的至少两个清洗装置中的至少一部分设置为能够将清洗液喷洒在卷绕在第一转轮上的含有离子液体的纤维素纤维上；所述的至少两个清洗装置沿第一转轮的轴向排列。

根据本发明的清洗设备，优选地，在所述的至少两个清洗装置中，每个清洗装置均包括包含抽水泵、分流管和喷水器；所述的抽水泵用于将清洗液输送至所述的分流管；所述的分流管沿第一转轮的外圆弧布置；所述喷水器均匀分布在所述分流管上。

根据本发明的清洗设备，优选地，第一转轮和/或第二转轮的表面具有厚度为30～80μm的硬铬镀层。