一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置及清洗方法与流程

本发明涉及维纶纤维清洗，具体为一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置及清洗方法。

背景技术：

1、维纶是将聚乙烯醇纤维经甲醛处理所得的聚乙烯醇缩甲醛纤维，聚乙烯醇纤维(简称pva纤维)是将聚醋酸乙烯醇解制得聚乙烯醇，并以其水溶液经纺丝工艺制成的纤维。维纶性能接近棉花，有“合成棉花”之称，是现有合成纤维中吸湿性最大的品种，化学稳定性好，耐碱，耐日光性与耐气候性也很好，但不耐强酸。

2、现阶段，维纶通常采用硼交联湿法纺丝工艺制备而成，聚乙烯醇在纺丝过程中与硼酸发生交联化学反应，聚乙烯醇大分子与硼离子发生不同程度的络合反应，凝固成均匀的初生纤维，然后在中和浴中解除交联，在水洗浴中洗除硼酸，最后经高倍干热拉伸和热处理制得维纶高强高模纤维。维纶高强高模纤维的关键工艺是实现高倍牵伸，牵伸前丝束中的硼含量是影响纤维牵伸性能的主要因素之一，合适的硼含量，才更有利于纤维高倍牵伸，因此牵伸前的水洗工艺是影响纤维高倍牵伸性能的关键工艺，纤维交联结构中的硼离子应尽量洗除到0.5％以下。

3、目前生产线中使用的维纶丝束的清洗工艺是，在丝束生产线上设置水洗槽，高速运行的丝束在运行过程中通过水洗槽，水洗槽内的水洗液与丝束接触，实现丝束的清洗。此种清洗工艺清洗效果不好，清洗后的丝束中硼含量较高，在0.5％以上，丝束粘性高导致扩散性、牵引性能不好。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置及清洗方法，以解决现有的清洗工艺清洗后丝束的硼含量较高的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，包括水洗槽，水洗槽内均布有若干超声波震板，还包括将丝束引导至水洗槽内的导辊组件，丝束的运行速度是12-15m/min。

4、本方案的原理和有益效果为：

5、本方案采用超声波对丝束进行清洗，同时将丝束的运行速度控制在12-15m/min，两者结合，相比原有直接用水洗液进行清洗的方式而言，能够达到更加理想的清洗效果。

6、通过对原有清洗工艺的研究，发现其清洗效果不好的主要原因在于丝束是以运行的状态进入水洗槽的，导致丝束与水洗液接触时间短，故而清洗效果不好。于是发明人多次尝试降低丝束的运行速度来延长与水洗液的接触时间，但即使运行速度降至很低，也无法达到理想的清洗效果，同时还制约了整个生产线的效率，并对后续工序造成了影响。故而发明人尝试对水洗液的清洁性能进行调节，选用清洁能力更强的水洗液进行清洗，但是此种方式或多或少会对丝束造成损坏，影响产品质量。发明人另辟蹊径，通过超声波的方式来清洗丝束，同时将丝束的运行速度控制在12-15m/min，最终达到了理想的清洗效果，丝束的硼含量降至了0.5％以下，同时也不会对丝束的品质造成影响，丝束的运行速度控制在12-15m/min也不会因速度过低而影响生产线效率，以便后续工序顺利进行。

7、进一步，超声波震板的宽度大于丝束的宽度且是水洗槽宽度的0.5-0.6倍，相邻两个超声波震板之间的距离为3.5-5.5m，每个超声波震板的功率为1500-2000w。

8、有益效果：经研究，丝束保持12-15m/min的运行速度时，控制超声波震板的功率在1500-2000w，且超声波震板按照本方案的设置方式设置时，能够达到更理想的清洗效果。

9、进一步，超声波震板的功率为1800w。

10、有益效果：超声波震板的功率在1800w时，相比选用其他功率而言清洗效果更好。

11、进一步，水洗槽一端连通有进水管、另一端连通有出水管，清洗时水洗槽内的水洗液从进水管进入、出水管排出，水洗液的流动方向与丝束的运行方向相反，水洗液的流动速度为1-3m/min。

12、有益效果：当丝束的运行速度保持在12-15m/min，且超声波震板按照本发明的方式设置时，再结合本方案，即采用活水进行清洗，能够达到理想的清洗效果，清洗的同时还能排污。

13、在实际的运用过程中，发明人偶然发现水洗液以与丝束相反的方向流动起来时，不仅排污效果更好，且丝束的清洗效果更好，于是发明人猜想水洗液的流动速度是否也能影响丝束的清洗效果，经过无数次试验和研究，证实了上述猜想，于是发明人在此基础上对水洗液的流速进行了进一步优化，发现将水洗液的流速保持在1-3m/min时，能够达到理想的清洗效果，丝束中的硼含量能够降至理想范围。

14、进一步，水洗槽长60m，宽50cm，超声波震板的数量为8-12个。

15、有益效果：经研究，采用本方案的水洗槽时，超声波震板的数量为8-12个时清洗效果理想，且纤维的强度和伸度没有影响。

16、进一步，超声波震板的数量为10个。

17、有益效果：经研究，采用本方案时，清洗效果最佳，丝束中的硼含量能够降到0.4％以下，丝束色相好，分散性好，且丝束的强度和伸度没有影响。

18、本发明还提供一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗方法，将运行速度为12-15m/min的丝束引入设置有超声波震板的水洗槽内进行清洗。

19、有益效果：采用超声波对丝束进行清洗，同时将丝束的运行速度控制在12-15m/min，两者结合，相比原有直接用水洗液进行清洗的方式而言，能够达到更加理想的清洗效果。

20、进一步，采用功率为1500-2000w的超声波震板，超声波震板以间隔3.5-5.5m的方式设置在水洗槽内，超声波震板的宽度大于丝束的宽度且是水洗槽宽度的0.5-0.6倍。

21、有益效果：清洗时将超声波震板按照本方案设置，结合丝束的运行速度，能够达到更理想的清洗效果。

22、进一步，清洗时水洗槽内的水洗液匀速流动且流动方向与丝束的运行方向相反，水洗液的流动速度为1-3m/min。

23、有益效果：保持丝束运行速度为12-15m/min、且超声波震板按照上述设置方式设置时，控制水洗液以与丝束运行方向相反流动并保持流速为1-3m/min时，丝束的清洗效果更好，丝束中的硼含量能够降至理想范围，丝束色相好，分散性好，且强度和伸度没有影响。

24、进一步，清洗时丝束的宽度为19-21cm，丝束的厚度为0.2-0.5cm。

25、有益效果：经研究，丝束的宽度和厚度保持在本方案的范围内时，更加有助于清洗，能够达到理想的清洗效果。

技术特征：

1.一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，包括水洗槽，其特征在于：水洗槽内均布有若干超声波震板，还包括将丝束引导至水洗槽内的导辊组件，丝束的运行速度是12-15m/min。

2.根据权利要求1所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，其特征在于：超声波震板的宽度大于丝束的宽度且是水洗槽宽度的0.5-0.6倍，相邻两个超声波震板之间的距离为3.5-5.5m，每个超声波震板的功率为1500-2000w。

3.根据权利要求2所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，其特征在于：超声波震板的功率为1800w。

4.根据权利要求3所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，其特征在于：水洗槽一端连通有进水管、另一端连通有出水管，清洗时水洗槽内的水洗液从进水管进入、出水管排出，水洗液的流动方向与丝束的运行方向相反，水洗液的流动速度为1-3m/min。

5.根据权利要求4所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，其特征在于：水洗槽长60m，宽50cm，超声波震板的数量为8-12个。

6.根据权利要求5所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置，其特征在于：超声波震板的数量为10个。

7.一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗方法，其特征在于：将运行速度为12-15m/min的丝束引入设置有超声波震板的水洗槽内进行清洗。

8.根据权利要求7所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗方法，其特征在于：采用功率为1500-2000w的超声波震板，超声波震板以间隔3.5-5.5m的方式设置在水洗槽内，超声波震板的宽度大于丝束的宽度且是水洗槽宽度的0.5-0.6倍。

9.根据权利要求8所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗方法，其特征在于：清洗时水洗槽内的水洗液匀速流动且流动方向与丝束的运行方向相反，水洗液的流动速度为1-3m/min。

10.根据权利要求9所述的一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗方法，其特征在于：清洗时丝束的宽度为19-21cm，丝束的厚度为0.2-0.5cm。

技术总结本发明涉及维纶纤维清洗技术领域，具体为一种用于维纶高强高模纤维的超声波清洗装置及清洗方法，包括水洗槽，水洗槽内均布有若干超声波震板，还包括将丝束引导至水洗槽内的导辊组件，导辊组件的运行速度是12‑15m/min。本方案采用超声波对丝束进行清洗，同时将丝束的运行速度控制在12‑15m/min，两者结合，相比原有直接用水洗液进行清洗的方式而言，能够达到更加理想的清洗效果。技术研发人员：李会容,谢长培,黄世文,何云,王建,向鹏伟受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27