本实用新型专利技术公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺的专业纺丝系统装置，属于芳纶纺丝生产技术领域，它有纺丝原液螺杆混合溶解机、过滤机、纺丝机；纺丝原液螺杆混合溶解机是两级螺杆混合溶解机，其物料输出口接过滤机物料输入口，过滤机物料输出口接纺丝机物料输入口，具有生产连续顺畅，系统设计合理，成品丝品质高，断丝率低，且物料溶解脱泡在系统的一个设备内完成，效果好的优点，解决了目前已知的芳纶纺丝系统装置的不足。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术公开了一种聚对苯二甲酰对苯二胺的专业纺丝系统装置，属于特种高性能纤维生产
，特别属于芳纶纺丝生产
技术介绍
聚对苯二甲酰对苯二胺具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、耐有机溶剂腐蚀、密度低等特性和特点，且具有适当的韧性可进行纺织加工。因聚对苯二甲酰对苯二胺具有极高的强度，是优质钢材的5 6倍，模量是钢材、玻璃纤维的2 3倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5，用其纺出的丝拥有“人造钢丝”的美誉。“人造钢丝”在航空航天、国防军工、防护装甲、高级轮胎、交通桥梁、结构工程、通讯光纤、海底输油管道、土木结构工程等领域有重要的运用价值。目前，国际上只有四家公司，拥有能够工业规模化生产聚对苯二甲酰对苯二胺长纤维的技术，产能大的两家是美国杜邦公司和日本帝人公司，杜邦产能为3. 3万吨/年，帝人产能为2. 65万吨/年，这两家为全世界需求高性能纤维的客户提供着各种型号的产品，他们掌握的大规模工业化生产技术对外界没有文字记载，对全球各国更没有技术出口与许可；产能小的两家是韩国科隆1000吨/年，和俄罗斯的1000吨/年，他们的生产技术对外也没有文字介绍，同样也没有技术出口与许可。因芳纶长纤维在军事、国防等领域有着不可替代的重要运用价值，技术非拥有国都在努力研制寻找可大规模工业化再现的生产技术。现在，大家知道的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纺丝系统是反应釜、脱泡装置、纺丝机，将一定比例的聚对苯二甲酰对苯二胺粉料和硫酸一次性加入反应釜，在一定温度下搅拌溶解成液晶态，然后送至带搅拌的脱泡装置内进行脱泡处理，之后通过纺丝机纺出长纤维丝来。这类已知的纺丝系统技术存在着如下问题1.由于反应釜搅拌效率低，物料混合、溶解耗时长且难以控制，剪切效率低，混合效率差，导致物料溶解难于达到理想效果；2.由于脱泡设备搅拌效率低，耗时长且物料脱泡效率差，严重影响后续纺丝；3.由于溶解、脱泡耗时过长，物料降解严重，影响产品质量；4.由于反应釜溶解，物料脱泡为间歇过程，影响连续纺丝顺利进行；5.溶解和脱泡分别在两个不同装置内进行，存在设备之间的物料输送问题和相同设备的切换问题等。6、在不同设备内进行溶解和脱泡后而成的液晶态物料，从脱泡装置直接送入纺丝机，影响成丝品质，断丝率高，影响PPTA的工业规模化生产。由于已经知道的芳纶纺丝系统存在上述问题，使得芳纶长纤维国产化工业进程缓慢。面对现状，迫切需要尽快自主研制成功一种聚对苯二甲酰对苯二胺的专业纺丝系统技术，促进芳纶长纤维国产化进程，早日扭转我国长期依赖进口的局面。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种聚对苯二甲酰对苯二胺的专业纺丝系统装置，其具有生产连续顺畅，系统设计合理，成品丝品质高，断丝率低，且物料溶解脱泡在系统的一个设备内完成，效果好的特点。本技术的目的是这样实现的一种聚对苯二甲酰对苯二胺的专业纺丝系统装置，它有纺丝原液螺杆混合溶解机和纺丝机，纺丝原液螺杆混合溶解机的出料口接纺丝机的物料输入口；在纺丝原液螺杆混合溶解机和纺丝机之间可以有过滤机，纺丝原液螺杆混合溶解机的出料口接过滤机的物料输入口，过滤机的物料输出口接纺丝机的物料输入口 ；其中，纺丝原液螺杆混合溶解机有预混合螺杆挤出机和混溶螺杆挤出机，预混合螺杆挤出机有螺杆，螺杆的一端接动力源，螺杆的另一端通过连接件与混溶螺杆挤出机连通固定连接；混溶螺杆挤出机也有螺杆，螺杆的一端接动力源，螺杆的另一端接出料口，螺杆紧密匹配有壳体；纺丝原液螺杆混合溶解机上的壳体外部包有加热片；纺丝原液螺杆混合溶解机上的加热片上装有温控装置；纺丝原液螺杆混合溶解机上的螺杆由单头螺纹块、或双头螺纹块、或捏合螺纹块、或反向单头螺纹块、或反向双头螺纹块单独或组合组成；纺丝原液螺杆混合溶解机上的预混合螺杆挤出机是加料段，混溶螺杆挤出机是混溶段；或是，预混合螺杆挤出机有加料段和混合段，混溶螺杆挤出机是混溶段；或是，预混合螺杆挤出机有加料段和混合段，混溶螺杆挤出机有脱气段和调压段；或是，预混合螺杆挤出机有加料段和混合段，混溶螺杆挤出机有混溶段、脱气段和调压段；纺丝原液螺杆混合溶解机上的混溶螺杆挤出机上开有一个或两个或多个排气室(多个是两个以上)，排气室密封连接真空机。本技术的优点是由于本技术所述的芳纶专业纺丝系统装置中采用了特殊结构的纺丝原液螺杆混合溶解机，解决了我们能够知道的芳纶纺丝系统的不足，其纺丝原液螺杆混合溶解机优选结构设计的技术方案出现将PPTA纺丝物料的混合、溶解和脱泡三个步骤完美的融合在一起，提高了生产效率和成品丝品质，节省成本，其具有的如下一系列优点为我国芳纶纺丝系统大规模工业化提供了基础；由于本技术所述的芳纶专业纺丝系统装置中采用了过滤机，在芳纶纺丝原液进入纺丝机前，进一步提高了原液品质，进一步确保了后续生产连续顺畅，系统设计更加合理，进一步提高了成品丝的品质，进一步降低断丝率，成品丝质量更高；而本技术所述系统中的纺丝原液螺杆混合溶解机具有优点如下两级螺杆的采用，使得大规模工业化再现容易，实现了溶解脱泡同时进行，物料推进容易顺畅，大大提高了后续纺丝原液的品质，确保后续生产流畅，断丝率低，解决了已知芳纶纺丝系统原液混合溶解设备的不足；由于纺丝原液螺杆混合溶解机采用的是在双螺杆，或是三螺杆、四螺杆、五螺杆、多螺杆上，根据需求串套单头螺纹块结构、双头螺纹块结构、捏合螺纹块结构、反向单头螺纹块结构、反向双头螺纹块结构单独或组合结构，不同数量、不同长度、不同结构的采用，使得物料可以受到推进、剪切、分散、混合及捏合等多种作用力，能够实现对物料在螺杆挤出机中所受到的剪切力和停留时间长短的控制，达到好的混合溶解状态，在增大产能的同时方便实现并满足液晶态纺丝原液制备过程中不同的要求条件；由于纺丝原液螺杆混合溶解机脱泡装置结构的合理选用以及不同功能螺纹元件的优选组合，极大地提高了脱泡效率，解决了 PPTA原液生产过程中物料脱泡长期解决不了的问题，大大提高了成品丝品质；由于纺丝原液螺杆混合溶解机沿轴向可以设置1个或2个或多个排气室O个以上)，通过排气室与真空系统相连，将物料中的气体抽离系统；加之通过螺杆高效的剪切、分散作用，不断更新物料表面，确保物料内部的微少气泡被推向表面，极大地提高了脱泡效果，使得挤出的物料中无气泡品质高，大大降低了纺丝断丝率；由于纺丝原液螺杆混合溶解机结构采用了在螺杆外壳体处加裹加热片，通过加热片给物料进行加热，按PPTA的溶解需求提供了所需的热量，同时加热片上装有温感装置，能够对体系的温度进行有效控制和局部调整；解决了已有无加热控温螺杆挤出机存在的沿程物料温度不均，严重影响PPTA的溶解质量和效率的问题；由于纺丝原液螺杆混合溶解机结构的协同作用，加之不同的优选区段不同的组合，确保了纺丝原液用物料混合效率高，溶解快、脱泡效率高、脱泡效果好，物料降解率低，物料推进容易；多级双螺杆纺丝原液挤出机使得整个芳纶纺丝生产系统可控性大大增强，方便根据不同工序的工艺特点进行分别调控；由于纺丝原液螺杆混合溶解机的合理结构选择，也解决了已知的反应釜溶解，系统中必须要配备专门的物料脱泡装置，解决了由于脱泡在另一设备内进行导致两设备之间的工序间歇时间长、物料降解严重、并影响后续纺丝连续顺利进行的问题；也解决了反应釜与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，王泽，张永林，程晓，欧阳健敏，
申请(专利权)人：国能飞腾科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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