一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置制造方法
【專利摘要】一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，包括反應釜(1)、攪拌裝置(2)，所述反應釜（1）上部設有進料口(3)、真空口（5），底部中心位置設有出料口(4)所述反應釜(1)中心位置固定設有內筒體（9），所述內筒體（9）的上端部筒體口封閉，下端部筒體口開放，其上半部的外周上固定設有傘狀散流板（10），所述傘狀散流板（10）的外邊緣與反應釜（1）的內壁之間有間隙；所述內筒體（9）在傘狀散流板（10）上面部分的筒體壁上布滿出液小孔（11）；所述攪拌裝置(2)包括帶有螺旋槳（14）的攪拌軸（12）和攪拌動力裝置（13）；所述攪拌軸（12）的上端安裝在攪拌動力裝置（13）上，穿過機械密封裝置（16），伸入反應釜（1）內，下端固定在帶座軸承（6）上；所述攪拌軸（12）與內筒體（9）的軸心線重合，所述內筒體（9）的內壁與螺旋槳（14）之間有間隙。
【專利說明】 一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高黏度紡絲液的脫泡裝置，尤其涉及一種高黏度純殼聚糖紡絲液脫泡裝置。
【背景技術】
[0002]純殼聚糖纖維是指利用蝦蟹殼中的提取物制成的纖維，與傳統(tǒng)的陸地天然纖維與合成纖維相比具有許多特殊優(yōu)點。首先是既不依賴石油，又不與糧食爭奪土地，開辟了化學纖維的第三原料來源；二是廢物利用，符合綠色、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展趨勢。進一步講，純殼聚糖纖維具有廣譜抑菌性、防霉性、優(yōu)異的生物相容性和無免疫原性，還具有吸附螯合，止血促愈、減少疤痕的作用?；谄涔δ茏饔?，可廣泛應用于航天、醫(yī)療衛(wèi)生、軍用民用紡織品、過濾防護等領域，市場潛力巨大，同時對人類的健康事業(yè)的起到積極地推動作用。
[0003]脫乙酰度和黏度是殼聚糖的兩個重要質量指標。眾所周知，殼聚糖分子量越大，其黏度越大，黏度與分子量的關系Mark-Houwink表明，即:[η ] = k Ma, ( η:黏度，mpa.s,K:常數，M:相對分子質量，α:是一個與分子量有關的數值)由此就可以看出純殼聚糖紡絲液的黏度越高，其分子量越大，所紡制的純殼聚糖纖維的干斷裂強度越高，斷裂伸長率越大，可紡性越好。因此，只有髙黏度的純殼聚糖紡絲液才更符合高性能純殼聚糖纖維的紡絲要求?，F(xiàn)在紡制出高品質的純殼聚糖纖維所需的紡絲液的黏度以大于450000mpa *s為宜，該黏度的紡絲液是通常黏膠紡絲液黏度的近十倍，采用常規(guī)工藝脫泡，生產效率極低，無法實現(xiàn)工業(yè)化生產。
[0004]片狀殼聚糖本身在脫鈣、脫蛋白質后，其組織中會產生大量的間隙，這些間隙會有空氣充盈；另外，片狀殼聚糖原料是2片或多片的疊合而成，其間隙間也存有大量氣體，這些氣體在殼聚糖溶解過程中，粘結在殼聚糖溶液內部，無法逸出；同時，殼聚糖紡絲液在攪拌溶解、過濾、輸送的過程中也會產生大量氣泡，直至輸送到脫泡釜內。
[0005]濕法紡絲時，紡絲液必須無氣泡從噴絲板噴出進入凝固浴，若紡絲液帶有氣泡噴絲至凝固浴，氣泡逸出會導致斷絲。因此紡絲前必須進行脫泡處理。由于純殼聚糖紡絲液的黏度大于450000mpa.s，是黏膠纖維紡絲液黏度的近十倍，按現(xiàn)有的常規(guī)脫泡方式生產效率極低，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種脫泡效率高、脫泡效果好的脫泡裝置，所述脫泡裝置可一次性將氣泡脫離干凈，且適用紡絲液的黏度范圍廣。
[0007]本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0008]一種高黏度純殼聚糖紡絲液脫泡裝置，包括反應釜1、攪拌裝置2，所述反應釜I上部設有進料口 3，底部中心位置設有出料口 4，其特征在于:所述反應釜I上部還設有真空口 5 ;所述反應釜I中心位置固定設有內筒體9，所述內筒體9的上端部筒體口封閉，下端部筒體口開放；內筒體9上半部的外周上固定設有傘狀散流板10，所述傘狀散流板10的外邊緣與反應釜I的內壁之間有間隙；所述內筒體9在傘狀散流板10上面部分的筒體壁上布滿出液小孔11 ;所述攪拌裝置2包括帶有螺旋漿14的攪拌軸12和攪拌動力裝置13，所述攪拌軸12的上端安裝在攪拌動力裝置13上；攪拌軸12穿過機械密封裝置16，伸入反應釜I內，下端固定在帶座軸承6上；所述攪拌軸12與內筒體9的軸心線重合，所述內筒體9的內壁與螺旋漿14之間有間隙。
[0009]所述反應釜I內上方固定設有環(huán)狀進料管道7，所述環(huán)狀進料管道7與進料口 3連通，所述環(huán)狀進料管道7水平中心面以下部分布滿出料小孔8。
[0010]所述傘狀散流板10與內筒體9的軸線夾角a = 65°?80°。
[0011]所述內筒體9的上端部筒體口用布滿出液小孔11的圓板封閉。
[0012]所述攪拌軸12與所述出料口 4在一條直線上。
[0013]所述反應釜I的下部設有取樣孔18。
[0014]所述環(huán)狀進料管道7是通過固定在反應釜I內壁傘狀散流板10上方的托桿20而固定，所述反應釜I的內筒體9是通過上、下支撐桿22固定在反應釜I的中心位置。
[0015]所述反應釜I內設限位器19，所述反應釜I上部設有破壞真空進氣口 15、真空表17、觀察窗21、人孔23、壓縮空氣放氣口 24、視鏡燈26、視鏡27、安全閥28、電接點壓力表29。
[0016]所述的反應釜I由上封頭、下封頭和筒體焊接組成，所述上、下封頭都為橢圓形。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1、從本發(fā)明的結構上看:
[0019]a、由于釜體內上方設有環(huán)狀進料管道，所述環(huán)狀進料管道與進料口連通且底部設有多個出料小孔，帶有壓力的高黏度純殼聚糖紡絲液通過進料口進入環(huán)狀進料管道再由出料小孔擠出時，由于出料小孔直徑僅有0.5mm-5mm，且脫泡釜內壓力小于3000pa，紡絲液在重力的作用下自由下落至傘狀散流板上，紡絲液內的氣泡從出料小孔分離時受到剪切，紡絲液界面層發(fā)生變化，氣泡快速脫出，完成高壓分離剪切的第一次脫泡過程。
[0020]b、實現(xiàn)第一次脫泡的純殼聚糖紡絲液均勻的滴流在傘狀散流板上，由于重力的作用和傘狀散流板的傾斜角度，紡絲液從傘狀散流板內邊緣向傘狀散流板外邊緣流動，形成的紡絲液薄膜，增大了脫泡面積，在脫泡釜內壓力小于3000pa條件下，部分氣泡自由逸出；紡絲液流到傘狀散流板外邊緣時，紡絲液在重力的作用下自由下流至反應釜底部，下流時，傘狀散流板外邊緣對紡絲液產生剪切作用，紡絲液界面層發(fā)生變化，氣泡快速脫出，完成刮膜剪切的第二次脫泡過程。
[0021]C、本發(fā)明所述的脫泡釜具有內筒體和帶有螺旋漿的攪拌軸，以及所述傘狀散流板上部的內筒體壁和上端部密封蓋上布滿出液小孔的特殊結構的，實現(xiàn)第二次脫泡過程的純殼聚糖紡絲液經過螺旋漿攪拌，從釜體底部提升至內筒體的上部，那么，這些純殼聚糖紡絲液只能通過出液小孔擠出，實現(xiàn)(a)過程的脫泡效果；當紡絲液滴流到傘狀散流板上面至釜體底部的過程中，實現(xiàn)(b)過程的脫泡效果，完成這一攪拌提升裝置的一個流程就實現(xiàn)了Ca)和(b)兩個脫泡過程的脫泡效果。特別是避免了常規(guī)脫泡法在脫泡釜底部的紡絲液難以脫泡的弊病。此裝置連續(xù)運行，實現(xiàn)高效率、高質量脫泡。
[0022]2、從脫泡的實際效果來看:在同容積、同截面積的反應釜內用本發(fā)明，6噸黏度為500000 mpa.s的純殼聚糖紡絲液8小時內能完全脫泡，用常規(guī)真空脫泡技術，6噸黏度為500000 mpa.s的純殼聚糖紡絲液40—55小時能完全脫泡，可見，本發(fā)明能提高脫泡效率5-7 倍。
[0023]眾所周知，純殼聚糖紡絲液的黏度越高，由其制備成的殼聚糖纖維干斷裂強度越高，斷裂伸長率越高，可紡性越好。在常溫下，純殼聚糖紡絲液會隨著時間的延長發(fā)生降解，黏度降低，這就導致制備成的純殼聚糖纖維質量下降。
[0024]本發(fā)明大大減少了紡絲液的降解，實現(xiàn)了純殼聚糖紡絲液高效率、高質量脫泡，保證了高質量純殼聚糖纖維的工業(yè)化生產。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的俯視圖；
[0027]說明書中數字說明:
[0028]反應釜1，攪拌裝置2，進料口 3，出料口 4，真空口 5，帶座軸承6，環(huán)狀進料管道7，出料小孔8，內筒體9，傘狀散流板10，出液小孔11，攪拌軸12，攪拌動力裝置13，螺旋漿14，破壞真空進氣口——15，機械密封裝置16，真空表17，取樣口 18，限位器19，托桿20，觀察窗21，支撐桿22，人孔23，壓縮空氣放氣口 24，動力支座25，視鏡燈26，視鏡27，安全閥28，電接點壓力表29。
【具體實施方式】
[0029]為了把本專利說明清楚，現(xiàn)結合附圖1、圖2，具體說明如下。
[0030]一種高黏度純殼聚糖紡絲液脫泡裝置，包括反應釜1、攪拌裝置2，所述的反應釜I由上封頭、下封頭和筒體焊接組成，所述上、下封頭都為橢圓形，可根據承壓的大小及承壓的壓差來決定上封頭、下封頭和筒體不銹鋼材料的厚度和材質。
[0031]所述反應釜I上部設有進料口 3，所述的進料口 3的位置設置在反應釜I的上部的側面，所述的進料口 3設置在反應釜I上半部側面并和反應釜I內的環(huán)狀進料管道7在同一平面內時最好。
[0032]反應釜I底部設有出料口 4，所述的出料口 4最好在反應釜I底部的中心位置，便于脫完泡的紡絲液排出；底部還可以設有取樣口 18，便于了解紡絲液脫泡的情況。
[0033]所述反應釜I上部設有真空口 5，最好在反應釜I的上封頭上，便于反應釜I內氣體逸出。
[0034]反應釜I的上部還可以設有破壞真空進氣口 15，使得脫泡完成后，反應釜I內變成常壓，便于開啟反應釜1，也便于輸出紡絲液。
[0035]所述反應釜I內還可以設限位器19，便于了解反應釜I內紡絲液的容量情況。
[0036]所述反應釜I上部設有觀察窗21、安全閥28、電接點壓力表29、真空表17、人孔23、壓縮空氣放氣口 24，視鏡燈26，視鏡27。
[0037]所述環(huán)狀進料管道7是通過固定在反應釜I內壁傘狀散流板10上方150mm處的托桿20而固定，所述環(huán)狀進料管道7與進料口 3連通且水平中心面以下部分的管壁上均勻布滿直徑為0.5mm-5mm出料小孔8。[0038]內筒體9固定在反應釜I的中心位置，所述的固定是指通過上、下支撐桿22，把內筒體9固定在反應釜I內。所述的內筒體9的上端部筒體口封閉僅僅是相對下端部筒體口開放而言，實際上，內筒體9的上端部筒體口用布滿出液小孔11的圓板封閉，其目的是既阻止螺旋漿14提升上來的紡絲液從上端部筒體口直接流出，又能讓紡絲液從上端部筒體口圓板上的出液小孔11擠出，液體下流，氣泡逸出，起到脫泡作用；另外，由于紡絲液的快速提升及內筒體上端部筒體口的阻力，對上部筒體的側壁產生一個較大的壓力，紡絲液也會從上部筒體側壁出液小孔11擠出，液體下流，氣泡逸出，從而達到脫泡的效果。
[0039]所述傘狀散流板10固定在內筒體9上半部的外周上，應保證傘狀散流板10下邊緣在有效容積液面之上，所述傘狀散流板10的頂部最好固定在距內筒體9上端部筒體口300mm處，這樣，內筒體9就被傘狀散流板10分成上部與下部兩部分；所述環(huán)狀散流板10與內筒體9的軸線夾角a = 65°?80° ;所述環(huán)狀散流板10的外緣周與反應釜I的釜內壁之間有100mm-200mm的間隙；所述傘狀散流板10經過拋光處理。
[0040]所述攪拌動力裝置13包括電機、減速機、動力支架25，動力支架25安裝在反應釜I的頂部外壁上，在動力支架25上安裝著減速機和電機；攪拌軸12的上端安裝在攪拌動力裝置13上，具體是攪拌軸12和減速機的輸出軸聯(lián)動；所述攪拌軸12從上端向下穿過動力支架25內設有的帶座軸承，穿過用來密封反應釜I與述攪拌軸12之間裝配間隙的機械密封裝置16，進入溶解釜I中，下端固定在底部帶座軸承6上，通過上下兩端固定后，攪拌軸12運行更穩(wěn)定。
[0041]所述帶座軸承6固定在反應釜I的內壁底部軸心位置上；
[0042]所述攪拌軸12與內筒體9的軸心線重合并與所述出料口 4在一條直線上；
[0043]所述螺旋漿14與內筒體9的內筒壁之間有的間隙。
[0044]本發(fā)明脫泡效率高、脫泡效果好、避免紡絲出現(xiàn)斷絲的高黏度紡絲液脫泡裝置，所述該裝置可一次性將氣泡脫離干凈，且適用料液的黏度范圍廣。
【權利要求】
1.一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，包括反應釜(I)、攪拌裝置(2)，所述反應釜(I)上部設有進料口(3)，底部中心位置設有出料口(4)，其特征在于:所述反應釜(I)上部還設有真空口(5);所述反應釜(I)中心位置固定設有內筒體(9)，所述內筒體(9)的上端部筒體口封閉，下端部筒體口開放；內筒體(9 )上半部的外周上固定設有傘狀散流板(10 )，所述傘狀散流板(10)的外邊緣與反應釜(I)的內壁之間有間隙；所述內筒體(9)在傘狀散流板(10)上面部分的筒體壁上布滿出液小孔(11);所述攪拌裝置(2)包括帶有螺旋漿(14)的攪拌軸(12)和攪拌動力裝置(13)，所述攪拌軸(12)的上端安裝在攪拌動力裝置(13)上；攪拌軸(12)穿過機械密封裝置(16)，伸入反應釜(I)內，下端固定在帶座軸承(6)上；所述攪拌軸(12)與內筒體(9)的軸心線重合，所述內筒體(9)的內壁與螺旋漿(14)之間有間隙。
2.如權利要求1所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于，所述反應釜(I)內上方固定設有環(huán)狀進料管道(7)，所述環(huán)狀進料管道(7)與進料口(3)連通，所述環(huán)狀進料管道(7)水平中心面以下部分布滿出料小孔(8)。
3.如權利要求1或2所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于，所述傘狀散流板(10)與內筒體(9)的軸線夾角a = 65°?80°。
4.如權利要求1或2所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于，所述內筒體(9)的上端部筒體口用布滿出液小孔(11)的圓板封閉。
5.如權利要求3所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于，所述內筒體(9)的上端部筒體口用布滿出液小孔(11)的圓板封閉。
6.如權利要求5所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于:所述攪拌軸(12)與所述出料口(4)在一條直線上。
7.如權利要求6所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于:所述反應釜(I)的下部設有取樣孔(18)。
8.如權利要求7所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液的脫泡裝置，其特征在于:所述環(huán)狀進料管道(7)是通過固定在反應釜(I)內壁傘狀散流板(10)上方的托桿(20)而固定，所述反應釜(I)的內筒體(9)是通過上、下支撐桿(22)固定在反應釜(I)的中心位置。
9.如權利要求8所述的一種高黏度純殼聚糖紡絲液脫泡裝置，其特征在于:所述反應釜(I)內設限位器(19);所述反應釜(I)上部設有破壞真空進氣口(15)、真空表(17)、觀察窗(21)、人孔(23)、壓縮空氣放氣口(24)、視鏡燈(26)、視鏡(27)、安全閥(28)、電接點壓力表(29)。
10.如權利要求9所述一種高黏度純殼聚糖紡絲液脫泡裝置，其特征在于:所述的反應釜(I)由上封頭、下封頭和筒體焊接組成，所述上、下封頭都為橢圓形。
【文檔編號】B01D19/02GK203494229SQ201320541192
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權日:2013年9月2日
【發(fā)明者】周家村, 胡廣敏 申請人:海斯摩爾生物科技有限公司