[實用新型]一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備

有效

• 申請號: 201320570980.X
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN203507615U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 余木火;亢春卯;孔海娟;劉靜;宋福如;鐘鴻鵬;劉新東;邱大龍;沈偉波;李雙江;杜凌棟;宋志強;葉盛;宋利強;宋聚強;滕翠青;韓克清;馬禹;張玥;鮑詒訓;周衛民
• 申請（專利權）人: 東華大學;河北硅谷化工有限公司
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本實用新型涉及一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備。

背景技術

在高粘度聚合物溶液的紡絲過程中，為了提高纖維質量和減少紡絲斷頭，提高生產率，均需將聚合物溶液進行脫泡處理，除去紡絲液中的小氣泡。通常所用方法為靜置真空脫泡法、超聲脫泡法和狹縫溢流真空脫泡法。靜置真空脫泡法是將流體置于一個密封容器中，一般使熔體中流體的體積占容積全部體積的1/2～1/3，然后將容器的上部空氣抽空，真空度一般0.08～0.10MPa，流體中的氣泡由于真空膨脹而溢出液面、破裂。超聲脫泡法是在裝置外側放置超聲波發生器，從而加快氣泡的破裂速度。狹縫溢流真空脫泡法一般需要連續真空12～36個小時。狹縫溢流真空脫泡法是讓紡絲流體以較低的輸送壓力（0.2～0.5MPa），通過一個環形縫隙形成薄膜，薄膜沿桶壁勻速流下，在下流過程中同時對桶體內抽真空，流體中的氣泡由于真空膨脹而溢出膜表面、然后破裂，從而達到脫泡的目的。這兩種脫泡方法都存在一種致命的缺陷，當紡絲流體為高粘度流體（例如高粘度PPTA濃硫酸紡絲液，其紡絲流體的粘度高達200～500Pa·S）時，這兩種脫泡方法都無法實現，原因是：當采用靜止真空脫泡法時，由于氣泡在高粘度流體中擴散速度太慢，氣泡在真空負壓作用下從容器中間部位移動到容器表面需要較長的時間，所以脫泡時間很長，而某些高粘度流體如高粘度PPTA濃硫酸紡絲液的允許停留時間卻很短，當超過一定的時間之后，該流體的特性會發生改變，無法滿足后續紡絲工藝要求。當采用狹縫溢流真空脫泡法時，紡絲流體在桶壁上表面張力太大，不會自動流動，當紡絲流體在溢流口的狹縫處集聚較長時間后，以團狀物形式整體流下，不能形成連續的薄膜，所以無法脫泡。對于其他的脫泡方法，對于高粘流體都存在不同缺點，有的脫泡速度慢或達不到要求，有的脫泡成本高，不能連續生產等。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，旨在克服現有技術中高粘度PPTA濃硫酸液晶溶液靜止真空脫泡時間長且不能連續脫泡等缺陷。

本實用新型的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述的脫泡設備的主體為雙螺桿擠出裝置，所述雙螺桿擠出裝置依次分為導入區、中間區、負向輸送區、脫泡區和壓力恢復區，在所述脫泡區設置有真空脫泡接口和超聲波發生器，所述超聲波發生器位于所述真空脫泡接口的前端，即所述超聲波發生器介于所述真空脫泡接口和所述壓力恢復區之間。

作為優選的技術方案：

如上所述的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述中間區和所述負向輸送區設置一恒溫裝置。

如上所述的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述導入區設置一液體喂料口。

如上所述的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述真空脫泡接口處的真空度為700～750mm汞柱，所述真空脫泡接口對稱分布四個。

如上所述的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述超聲波發生器產生的超聲波頻率為28～40kHz，所述超聲波發生器并列設置兩個。

如上所述的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述雙螺桿擠壓裝置的長徑比為50，所述脫泡區的溫度為60℃～90℃。

如上所述的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，所述雙螺桿擠壓裝置的內腔涂覆一層聚四氟乙烯。為防止硫酸對本設備雙螺桿擠及桶壁的腐蝕作用，本設備在雙螺桿及桶壁上均涂覆了聚四氟乙烯，該表面的表面能較低，本身具有良好的憎水憎油性，同時由于表面的特殊微納米陣列及石林結構，在起到了很好的防腐蝕作用同時能夠誘導氣泡的迅速破裂。

本實用新型的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，在雙螺桿的剪切作用下，同時由于雙螺桿裝置的恒溫作用，高粘度PPTA濃硫酸的溶液的粘度有所降低，利于氣泡的運動與匯集。由于真空的吸附作用以及超聲波在液體中的空化作用，使得液體中溶解的氣體不斷凝聚，成為很細小的氣泡，最后成為球狀氣泡脫離液體表面，由于雙螺桿表面特殊的表面微納米陣列結構及石林結構，達到液體表面的氣泡在接觸到該表面后迅速誘導該氣泡破裂，通過以上各作用的綜合從而達到液體脫氣、液體消泡的目的。

有益效果

本實用新型的一種高粘度PPTA濃硫酸液晶流體的脫泡設備，由于安裝了抽真空設備、超聲波發生器、特殊的雙螺桿表面結構和恒溫夾套層，大大提高了脫泡速度與生產效率；在脫泡容器的出料口處安裝有流體增壓擠出裝置，解決了高粘度液晶流體流動性差的問題，出料方便快捷。

附圖說明