[发明专利]一种用于高性能聚乙烯纤维干法纺丝的溶剂回收方法

说明书

技术领域

本发明属于高性能聚乙烯纤维干法纺丝，涉及一种溶剂回收的方法。

背景技术

目前，国际上形成以Dyneema为代表的干法技术和以Spectra为代表的湿法技术。两种路线的最主要区别则是有无萃取过程。干法纺丝流程短，溶剂直接回收，无需萃取并减少排放；可纺制高强、细旦纤维，且产品耐磨、抗蠕变性能优异。

国内产业化的干法技术采用高挥发性十氢萘溶剂制备超高分子量聚乙烯纺丝原液，生产工艺采用立式吹风干燥，为保证丝条能够完全干燥，集束点与喷丝板垂直间距高达9m。如此长的距离，即使在无风环境中，丝条也会不可避免发生抖动，没有凝固完全的丝条必会在抖动的过程中造成纤维的不均匀。为了使大量溶剂彻底挥发，在喷丝板下面还需要使用大量的侧吹风和甬道风。纺丝细流在侧吹风和甬道风的作用下，就会发生摆动或者抖动，造成纤维条干不匀。

在传统纤维生产冷却环节中，主要有侧面吹风和环形吹风两种形式。由于侧面吹风技术要求相对较低，设备加工相对容易，投资成本不高，工艺要求简单，因此最初的纺丝装置多采用侧面吹风技术。随着对产品性能的不断提高，工艺的不断改进，环吹技术开始被提及和研究。从理论上分析，环形吹风由于在纤维的一周同时受到吹风环境的影响，纤维受力相对均衡，不会产生明显的波动，更加有利于提高纤维均匀性。在本世纪初，关于外部环形吹风研究的报道逐渐增多，但是由于相对于成熟的侧面吹风技术，具有一定的技术难度，对设备、工艺等有更高的要求。

发明内容

本发明的目的就是提出一种高性能聚乙烯纤维干法纺丝溶剂回收的环吹工艺。

本发明的主要技术方案：用于高性能聚乙烯纤维干法纺丝的溶剂回收方法，其特征是吹风气体从进风口进入环吹风筒内，经分配后从环吹风筒四周向筒中心吹风，在出风口处设置吸风环节，含有十氢萘蒸汽的气体被均匀抽走，送至回收系统分离后重新使用。

一般地，环吹的风速为0.2-1.0 m/s，风温为20-140℃。

进一步，本发明在环吹风筒上增加抽吸回风结构，安装防短路装置以强制形成均匀吹风流场。

所述抽吸回风结构和防短路装置均为密闭结构。

本发明在环吹设备上有进风口和出风口，在出风口增加抽吸回风结构，并且需要解决随之出现的吹入风-抽吸回风短路问题，设计防短路装置以强制形成均匀吹风流场。吹入风-抽吸回风防短路装置均设计为密闭结构，防止溶剂泄漏和空气进入。

本发明环吹风对后纺牵伸工艺及纤维性能具有影响，强度和模量均具有显著提高，强度CV值显著降低，说明在前纺纺丝工艺过程中，增加环吹风工艺，对提高纤维的品质具有积极的影响。

附图说明

图1为本发明实施例的方案的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明方法加以详细描述。

以下实施例参见附图1，吹风气体从进风口进入环吹风筒内，经分配后从环吹风筒四周向筒中心吹风，在出风口处设置吸风环节，含有十氢萘蒸汽的气体被均匀抽走，送至回收系统分离后重新使用。环吹的风速为0.2-1.0 m/s，风温为20-140℃。在环吹风筒上增加抽吸回风结构，安装防短路装置以强制形成均匀吹风流场，抽吸回风结构和防短路装置均为密闭结构。

实例1：使用上述环吹工艺，环吹风筒直径为120mm，风速为0.6 m·s-1，原丝条干CV值较低，能够达到2.5%，湿含量为11%；纤维强度32.00cN·dtex-1，模量1313cN·dtex-1。

实例2：使用上述环吹工艺，环吹风筒直径为120mm，风速为0.4 m·s-1，原丝条干CV值为2.87%，湿含量为11.54%；纤维强度31.57cN·dtex-1，模量1344cN·dtex-1。

环吹风对后纺牵伸工艺及纤维性能具有影响，强度和模量均具有显著提高，强度CV值显著降低，说明在前纺纺丝工艺过程中，增加环吹风工艺，对提高纤维的品质具有积极的影响。