[实用新型]用于生产聚乙烯纤维的萃取装置和多级萃取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚乙烯纤维的生产，尤其涉及一种用于生产聚乙烯纤维的萃取装置和多级萃取装置。

背景技术

超高分子量聚乙烯(ultra high molecular weight polyethylene简称UHMWPE)纤维也称高强高模聚乙烯(high strength high module polyethylene简称HSHMPE)纤维或伸展链(elongation chain polyethylene简称ECPE)聚乙烯纤维或高性能聚乙烯(high performance polyethylene简称HPPE)纤维或高模量聚乙烯(high module polyethylene简称HMPE)纤维，一般是指重均分子量在(1～6)×10⁶的聚乙烯纤维，有时重均分子量还会高于此值，这种纤维在本实用新型中简称为聚乙烯纤维。

聚乙烯纤维是由荷兰的DSM公司首先开发制造的。采用的方法是凝胶纺丝-超倍拉伸法，基本原理是：超高分子量聚乙烯在一定的温度下以一定的浓度溶解在适当的溶剂中，此时聚乙烯分子得以解开缠结，然后此溶液通过喷丝板纺丝再经过拉伸，聚乙烯分子链进一步得到拉伸，分子链平行排列，规整度很高，形成高度结晶的聚乙烯纤维。聚乙烯纤维中的聚乙烯分子链高度伸展、取向度达到95％以上、结晶度达到85％以上。聚乙烯纤维的内部结构决定了其具有优异的力学性能、耐磨性能和化学稳定性等。因此，聚乙烯纤维一经问世就得到了世界各国的广泛关注，发展较快。我国的东华大学对此纤维的研究较为深入并取得了丰硕的研究成果。

将超高分子量聚乙烯溶于第一溶剂中，在一定的温度和压力下配制成聚乙烯溶液或者成为悬浮液，然后再由螺杆挤出机挤出，经纺丝箱体喷出后，迅速冷却凝固成凝胶纤维或称为冻胶丝，得到初生纤维。将初生纤维再用挥发性的第二溶剂或称为萃取剂萃取出第一溶剂，最后进行超倍数热牵伸的牵伸和热定型工艺，最终获得成品纤维。

凝胶纺丝而成的聚乙烯初生纤维，内部含有大量第一溶剂，网络结构较为疏松，聚乙烯高分子链之间的作用力较小，在拉伸时会发生高分子链之间的滑移，因而难以进行产生高分子链取向的有效拉伸，无法生产出高强度高模量的聚乙烯纤维产品。因此，在拉伸之前必须通过萃取和干燥处理除去纤维中存在的大量的溶剂或称第一溶剂。

聚乙烯纤维的生产过程中，萃取剂选自溶剂汽油、煤油、苯、甲苯、二甲苯、氟氯烃、石油醚、卤代烃等，还有其它烃类的混合物等。当使用具有挥发性的溶剂时，这些溶剂通常又具有较大的毒性或者有易燃易爆性，如果挥发到空气中，会对操作人员造成危害，或者给工艺操作带来较多的危险性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供用于生产聚乙烯纤维的萃取装置，可以将萃取剂限制在萃取装置内部。

本实用新型的又一目的是提供用于生产聚乙烯纤维的多级萃取装置。

为了实现上述的目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种用于生产聚乙烯纤维的萃取装置，其特征在于，包括萃取单元，所述的萃取单元包括萃取槽，萃取槽用于盛装萃取液，萃取槽的内部有由若干个张力辊组成的导丝机构，张力辊的轴向与聚乙烯纤维的运动方向所在的平面垂直；所述的萃取单元还包括导向辊和分丝栅，聚乙烯纤维依次经过分丝栅和导向辊；所述的萃取单元的顶部有一个密封盖。

优选地，所述密封盖为推拉式的密封盖。

优选地，所述密封盖和萃取单元通过导向槽或者导向轮连接。

优选地，所述萃取槽的侧壁上有进液阀。

优选地，所述的若干个张力辊分上下两层平行设置。

优选地，所述的导向辊和分丝栅位于萃取槽的顶部。

本实用新型还提供一种用于生产聚乙烯纤维的多级萃取装置，其特征在于，包括两个或者两个以上上述任意一项所述的用于生产聚乙烯纤维的萃取装置。

优选地，后一级萃取装置的萃取槽的底壁比前一级萃取单元的萃取槽的底壁高。

优选地，后一级萃取装置的萃取槽的底壁比前一级萃取装置的萃取槽的底壁高30mm(毫米)-1000mm，更优选100mm-600mm。

本实用新型提供的用于生产聚乙烯纤维的萃取装置和多级萃取装置，与现有技术相比，能够将萃取剂限制在萃取装置内部，并且节约了萃取剂，提高了萃取剂的利用率。

本实用新型提供的用于生产聚乙烯纤维的萃取装置和多级萃取装置，特别适用于生产聚乙烯纤维过程中的萃取工艺。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于生产聚乙烯纤维的萃取装置的示意图。