[实用新型]芳纶沉析纤维性能可控生产系统

说明书

本实用新型涉及一种芳纶沉析纤维的生产系统，属于化工机械领域。芳纶沉析纤维性能可控生产系统包括：聚合釜、沉析机、凝固槽、过滤装置、洗涤装置和脱水装置，所述聚合釜、沉析机、凝固槽、过滤装置、洗涤装置和脱水装置依次相连；芳纶沉析纤维性能可控生产系统还包括冷冻剂循环系统，聚合釜上设置有冷却换热装置、冷冻剂进口、冷冻剂出口、搅拌装置、温度检测装置和粘度计，所述冷冻剂循环系统通过冷冻剂进口和冷冻剂出口与冷却换热装置相连接。本新型针对间位芳纶树脂合成过程中聚合速度过快，难以稳定控制分子量及分布，设计了生产系统，配合间苯二胺和对苯二胺与间苯二甲酰氯共聚能调低聚合速度，达到芳纶沉析纤维性能可控的生产的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种芳纶沉析纤维的生产系统，属于化工机械领域。

背景技术

芳纶沉析纤维，是一种综合性能优良的耐高温特种纤维，具有优异的热稳定性(可在220℃使用10年以上，240℃下受热1000小时，机械强度仍保持原有的65％，在370℃以上才分解出少量气体)、阻燃性(具有自熄性，高温燃烧时表面碳化，不助燃，不产生熔滴)、电绝缘性(芳纶绝缘纸耐击穿电压可达到10kv/mm)、可纺性、化学稳定性、耐辐射性，在电绝缘纸、高温过滤材料、防护服装、蜂窝结构材料等方面有着广泛用途，是航天、航空、国防、电子、通讯、环保、石油、化工、海洋开发等高科技领域的重要基础材料。

芳纶可分为邻位、对位和间位3种，而邻位无商业价值。自20世纪60年代由美国杜邦公司成功开发出芳纶纤维并率先产业化后，在30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过度的历程，价格也降低了一半。现在国外的芳纶无论是研发水平还是规模生产都日趋成熟。在芳纶纤维生产领域，对位芳纶纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国。如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔公司的Twaron纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。间位芳纶纤维的品种有Nomex、Conex、Fenelon纤维等。

沉析纤维的表征指标包括：尺寸分布、打浆度、保水值、比表面积、形态、湿强、分子量分布和结晶度等，目前尚无国家标准。以往的研究大多集中在解决间位芳纶沉析纤维的杂质含量偏高问题，如申请号2015101797970和2016106945174的中国专利申请，以及间位芳纶沉析纤维的形态控制技术和过滤技术等，如申请号为2012101707665和申请号2016108857197的中国专利申请。

如何稳定的控制间位芳纶树脂合成时的分子量及其分布是稳定控制芳纶沉析纤维性能指标的重要基础之一，另外通过调整沉析机剪切结构和剪切速度、凝固液配方、聚合物溶液粘度、沉析凝固时间等纤维成型过程工艺参数也可调控沉析纤维产品性能指标，两者需要有机结合才能得到性能稳定的芳纶沉析纤维的生产方法。

申请号为201610694516X的中国专利申请公开了一种高纯间位芳纶沉析纤维的生产装置，装置包括浆液计量输送系统、沉析液计量输送系统、溶剂计量输送系统、水洗系统及沉析机等，解决浆液进入沉析机时发生堵塞的问题。目前还没有针对芳纶沉析纤维的性能控制的生产系统。

实用新型内容

为了控制芳纶沉析纤维的性能，生产出不同性能的芳纶沉析纤维，本实用新型提供一种芳纶沉析纤维性能可控生产系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的芳纶沉析纤维性能可控生产系统包括：

聚合釜、沉析机、凝固槽、过滤装置、洗涤装置和脱水装置，所述聚合釜、沉析机、凝固槽、过滤装置、洗涤装置和脱水装置依次相连；所述芳纶沉析纤维性能可控生产还包括冷冻剂循环系统，所述聚合釜上设置有冷却换热装置、冷冻剂进口、冷冻剂出口、搅拌装置、温度检测装置和粘度计，所述冷冻剂循环系统通过冷冻剂进口和冷冻剂出口与冷却换热装置相连接。

优选的，所述芳纶沉析纤维性能可控生产系统还包括精馏塔，所述精馏塔与脱水装置相连。

优选的，所述冷却换热装置为冷却盘管或聚合釜夹套。