[发明专利]分离超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝中所含白油的方法及设备

说明书

一种用于分离超高分子量聚乙烯纤维生产过程中产生的冻胶丝内所含白油的方法及设备，其中采用离心分离法从所述冻胶丝内分离所含白油。分离设备包括离心机(1)、粗白油储罐(2)、进液过滤器(3)、离心泵(4)、精细过滤器(5)、高精细过滤器(6)、三通阀(7)及相应连接管道。

技术领域

本发明涉及一种用于分离超高分子量聚乙烯纤维生产过程中产生的冻胶丝内所含白油的方法及其专用设备。

背景技术

目前国际上将超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE纤维)与碳纤维、芳纶并称为世界三大高性能纤维，其具有密度小(密度为0.97g/cm³)、强度/模量高、不吸水、耐候性(抗紫外线老化)好、耐化学腐蚀、比吸收能量高等特点，是目前已知比强度最高的纤维。

另外，UHMWPE纤维的耐低温性、耐磨、耐弯曲性能、张力疲劳性能、抗切割性能也是现有高性能纤维中最强的。该纤维广泛应用于军用/警用防弹防护材料、轻质复合材料、高强绳缆、养殖网箱、防切割手套等劳保用品、钓鱼线等众多领域。因此，开发和应用这种纤维具有重要意义。

在超高分子量聚乙烯纤维的生产中，一种技术路线是使用白油溶解超高分子量聚乙烯树脂粉末，制成纺丝溶液，该溶液经过滤、纺丝、冷却后形成冻胶态初生丝(初生丝由白油和溶解在其中的聚乙烯构成，行业习惯称之为“冻胶丝”)。每次开停车都会产生大量无用的冻胶丝，其中白油含量在九成以上。

目前，提取冻胶丝中白油的方法大致有两种：自然沥干法和萃取分离法。自然沥干法效率极低，耗时长且回收效率低下。萃取法需选用有机溶剂先将冻胶丝中白油溶解，再将有机溶剂中白油分离，然而，这种方法分离效率虽好，但成本极大，且易污染环境。

本发明涉及专为分离冻胶丝中的白油而设计的方法及装置。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种分离、回收超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝中所含白油的方法，这种方法能够克服现有技术的不足，将冻胶丝中含有的至少31％，优选47％以上，更优选80％以上的白油分离出来。这些白油使用传统方法很难回收，甚至是无法回收，通过本发明装置和方法都变得可以回收。

本发明的另一目的在于提供一种分离冻胶丝中白油的专用设备，该设备简单、通用，回收效率高，操作简单，自动化程度高，能够大大降低超高分子量聚乙烯纤维的生产成本。

本发明的一个方面提供一种用于分离超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝内所含白油的方法，其特征在于，采用离心分离法从所述冻胶丝内分离所含白油。

优选的，离心分离的时间为40-50分钟。

本发明还提供一种用于分离超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝内所含白油的设备，其特征在于，所述设备包括离心机、粗白油储罐、进液过滤器、离心泵、精细过滤器、高精细过滤器、三通阀(7)和连接管道，其中，在离心机排液管后，连接粗白油储罐，在粗白油储罐底部连接进液过滤器，再连接离心泵，离心泵后分出两路，一路回到粗白油储罐，另一路经由精细过滤器、高精细过滤器直接进入到白油回收系统管路中。

本发明还提供一种分离超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝内所含白油的方法，包括以下步骤：将含有白油的冻胶丝投入到离心机中；开启离心机，设定转数及离心时间；将分离出的粗白油导入粗白油储罐中储存；当粗白油储罐中白油到达一定液位高度后，开启离心泵，使白油通过过滤器进入离心泵并由离心泵打出；由离心泵打出的白油通过三通阀，一路经过精细过滤器和高精细过滤器，进入白油回收系统管路进行回收，另一路返回到粗白油储罐进行循环。

其中优选的离心时间为40-50分钟。

本发明具有以下有益的技术效果：