[实用新型]碱纤生产装置的超声降聚仪

说明书

技术领域

本实用新型属于粘胶纤维制造领域，具体的说是对碱纤生产装置中的浆粥进行超声降聚的超声降聚仪。

技术背景

纤维素的降聚(降低聚合度)是在粘胶生产中不可缺少的工艺步骤，只有把植物纤维素的降低到一定程度才能满足后续粘胶纤维的生产要求，而在其中降聚的均匀性和降聚程度是纤维素降聚的关键。

制备粘胶的纤维素的降聚方法有：有氧降聚和碱降聚。实际运用中以有氧降聚为主，而碱降聚温度要求相对较高、而且对纤维素原有特性损害较大，因此较少使用。

200810044654.9棉短绒氧解制备溶解浆的方法、200810044655.3氧解连蒸法制备溶解浆的生产方法、200810044656.8纸浆氧解制备溶解浆的方法、20081004452.x一种植物纤维的降聚工艺等专利文献均系有氧降聚。

20081004452.x：一种植物纤维的降聚工艺，采用了以造纸级浆板为原料，通过制浆、反应釜内降聚最后生产出能用于粘胶纤维生产的溶解级植物浆粕。获得的溶解级植物浆粕可直接用于粘胶纤维生产。该发明专利申请所公开的技术方案的实质是将不能用于粘胶纤维生产的造纸级植物纤维浆板，通过在反应釜能有氧高温降聚溶解级浆粕，原料经处理过直接用于常规粘胶纤维生产工艺获得粘胶纤维。常规粘胶纤维生产工艺包括浸渍、压榨老成、黄化、过滤、脱泡、纺丝、精炼、烘干。

上述现有技术虽然有效利用了造纸级植物浆板价格低廉的优势来生产粘胶纤维生产用的溶解级浆粕，但也使粘胶纤维生产一段式生产变为两段式生产，先把把浆板浸渍获得浆粥再降聚压榨获得碱纤，再进行纤维生产，20081004452.x工艺仍然属于浆粕变性工艺，先将如造纸级植物纤维浆板进行浸渍，然后在反应釜内进行高压有氧降聚，降聚后压榨获得碱纤，然后才用碱纤生产粘胶纤维，虽然能使浆粕的变性与粘胶纤维生产相衔接，但是由于其降聚过程在高温有氧的反应釜内进行，使其存在着诸多弊端，这些弊端也是有氧降聚共同的问题，主要包括：

一、降聚不均匀：由于反应釜体积大、搅拌死角多，导致搅拌不均；而氧气的加入也不能均匀渗入浆粥参加反应，最终导致降聚不均；

二、反应釜占地面积大，且需要压缩空气和高温环境，使整个粘胶纤维生产工艺过程变得庞大、耗时、设备多、占地厂房面积大，不便于生产管理；

三、反应釜工作需要压缩空气和蒸汽，能耗大。

四、反应釜内的反应在高温、有氧、搅拌条件下，工艺控制点多、控制难度大，造成产品质量不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于碱纤生产装置的超声降聚仪，该装置对植物纤维降聚后通过压榨生产出的碱纤可直接用于粘胶纤维生产环节，无需再制成浆粕，以超声降聚仪代替了传统的反应釜，克服了采用反应釜的有氧降聚方式存在的降聚不均匀、能耗大、设备多、占地空间大、产品质量不稳定的弊端。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

碱纤生产装置的超声降聚仪，包括超声产生机构和超声发射机构，其特征在于：超声发射机构设置在碱纤生产装置中的浆粥管道外部，超声发射机构发射的超声波作用在浆粥管道内的浆粥上。

降聚原理是超声声波对高分子的降解作用，高分子在超声波作用下可降解为单体，这里纤维素(聚糖)在超声降解达到一定时间和强度下可降解为单糖。

所述超声发射机构是超声波仪的组成部分，不同的超声波仪其发射机构构造原理都不尽相同。超声波仪可采用现有技术的构造原理，比如：包括超声发生器、输出变压器、阻抗元件、超声换能器、共振薄片等构成。这里的超声换能器、共振薄片即是超声发射机构，超声发生器、输出变压器、阻抗元件即为超生产生机构。

采用以上超声波仪降聚的工作原理是：首先输出变压器及阻抗元件对超声换能器或者超声发生器进行阻抗变换，使超声换能器的阻抗与超声发生器的负载相匹配，目的是使超声换能器能接受超声波发生器所发出的特征频率信号和通过输出变压器线圈调整输出功率，超声发生器把交流电转化为直流电，驱动内部高频信号发生器产生一个特定频率的震荡信号，然后把这特定频率的信号输入超声换能器，引起共振薄片机械振动，就能产生这个特定频率的超声波，通过控制电路系统控制输出频率，通过输出电压变压器控制输出功率，还可以通过控制浆粥流速及通过泵让浆粥在通过超声的循环来控制降聚时间，从而控制降聚程度。

现有超声波仪有各种类型，本发明不排斥任何一种，关键在于超声波仪中超声发射机构，如前述的超声换能器和共振薄片(有可能是其他结构形式，都是现有技术)，将其包围在浆粥管道上，浆粥在通往压榨机过程中完成降聚。