一种萃取槽的制作方法

1.本发明涉及纤维材料生产设备领域，尤其为一种萃取槽。


背景技术：

2.在冻胶法生产高强高模聚乙烯纤维中，需使用萃取槽，常用的萃取剂通常是碳氢溶剂，具有易挥发、易燃易爆、有毒有害的特点，为了规避这些问题，选用了不易燃的卤代烃作为萃取剂，利用了其密度大于水，现有技术如专利号为cn201920641300.6，专利名称为一种用于超高分子量聚乙烯纤维生产的四氯乙烯萃取装置采用全水封式结构，防止了其挥发，大大减轻了环境污染。
3.但现有技术仍存在如下技术问题：萃取通常采用多级萃取槽串联工艺，随着丝线向前移动，丝线中的白油越来越少，同时被萃取出来的白油也越来越少，相当于沿着丝线前进方向的萃取槽中的白油存在浓度递减的情况。这种浓度的递减有利于萃取进行。行业公知，萃取的效果与萃取剂用量及浓度正相关，现有技术将萃取槽分隔为若干萃取单元就是为了实现萃取剂的浓度梯级，但上述现有技术中是每个萃取单元内的萃取剂浓度是一致的，而在图5中c行程中，丝线中的白油是递减的。丝线在同一个萃取单元内竖向移动一个来回的较长萃取过程中,即图5中c行程中，萃取剂中的白油浓度和丝中的白油浓度是同时变化，且向中间靠拢，这种趋势是不利于萃取的。
4.为了确保每级萃取槽中的萃取剂不互相影响，常规工艺是丝通过每级萃取之后都需要抬升到萃取剂液面以上，即图5中a处，也就是每经过一级萃取都会离开萃取剂，离开萃取剂相当于萃取过程中断，然而萃取是用溶剂把从纤维本体之间渗出的白油移除的过程，随着白油渗出，移除不断进行，如果白油渗出太慢，会造成冻胶丝最外围的白油被很快移除，形成致密的皮质层，后续的萃取会因为皮质层的阻碍白油溶出而产生萃取困难，白油残留量高的问题。当然如果萃取效率太低，也即对应于白油相对于萃取剂而言渗出太快，萃取剂不能有效移除白油，则每级萃取槽不能很好地实现萃取效果，需要增加更多的萃取槽，才可以实现理想的效果，投资增加，设备占地面积增加。纤维每次的抬升离开萃取剂实际造成的萃取中断使得萃取速度忽快忽慢，冻胶丝的表面更新不能形成稳定的连续更新效果，这种不连续过程，会严重影响成丝手感，影响使用效果。
5.为保证每级萃取槽中的萃取剂不互相影响，每级萃取槽中的萃取剂在需要更换时都是先将溶剂排尽，再将下一级槽中的萃取剂打入本级槽，下一级槽中变成空槽状态，再将下下级槽中的萃取剂打入下级槽。依次类推，每次置换萃取剂都使得丝出现更长时间的不连续萃取状态。即便如cn201920641300.6公开的技术方案所述，利用连接各个萃取单元的溢流管实现萃取液的流动更替，但很显然，但凡萃取液上游或者下游的压力出现波动，出现萃取液不能及时流出或者流入萃取槽的萃取液量突然增大，都是可能造成萃取单元的液面被迫抬升导致所有的萃取单元的萃取液互联，即图5中b处抬升，使得整个装置内的萃取液浓度梯度完全被打破，使得萃取效果大幅下降。


技术实现要素：

6.本发明目的在于解决现有技术同一级萃取单元内萃取剂浓度无法实现梯度、萃取过程实质性不连续、以及现有技术萃取剂置换需要间歇进行的技术问题，提供了一种萃取槽，具体由以下技术方案实现：一种萃取槽，包括槽体、若干下隔板，所述槽体的槽口向上，所述的若干下隔板沿槽体纵向间隔式设置在槽体的底部，下隔板将所述槽体的下部分割成若干萃取段，还包括若干上隔板，所述上隔板竖向设置于所述萃取段的上部，并且上隔板的上边沿高于所述下隔板的上沿，上隔板的下边沿高于所述槽体的底壁；所述下隔板的上边沿低于所述槽体的槽口。
7.所述的萃取槽，其进一步设计在于，槽体内容有萃取液，所述萃取液上覆盖有不易挥发且密度小于所述萃取液的密封液；所述萃取液的液面高于所述下隔板的上边沿。
8.所述的萃取槽，其进一步设计在于，位于槽体纵向一端的萃取段对应的槽体侧壁开设有进液口，另一端的萃取段对应的槽体侧壁开设有出液口。
9.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述槽体倾斜设置，并且出液口对应一端低于所述进液口一端；或者，所述的出液口不低于所述进液口，并且进液口连接有高压萃取液源。
10.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述上隔板可竖向移动地设置自所述萃取段的上部。
11.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述上隔板的下端设置有导丝辊。
12.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述上隔板固定设置在所述萃取段的上部。
13.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述上隔板具有若干竖向开设的导丝槽，以及连接于所述导丝槽的隔断条；所述上隔板的一侧设置有可竖向运动的导丝辊。
14.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述上隔板包括若干子隔板，所述子隔板间隙式设置在所述萃取段的上部，相邻两个子隔板之间的间隙形成所述导丝槽。
15.所述的萃取槽，其进一步设计在于，所述子隔板经由若干固定件与所述槽体的内侧壁或者所述下隔板的侧壁连接，使得所述子隔板位于所述萃取段的上部。
16.本发明的有益效果在于：通过设置上隔板，在密封液与槽体的底壁之间形成由上隔板、下隔板阻隔形成的连续的“s”形萃取液流道，使得现有技术的萃取液的台阶式跳跃的浓度梯度形成与丝中白油含量相适应的连续的浓度梯度；并且丝在萃取全程无需脱离萃取液，确保萃取过程不会中断；并且萃取工艺全程都在逐步更换萃取液，既不需要为了更换萃取液而中断萃取过程，又不会由于萃取液流道的引起的萃取液供应量或者排出量的轻微波动导致各个萃取单元之间的萃取液混合而打破整体的浓度梯度。
附图说明
17.图1是本发明专利的结构示意简图。
18.图2是实施例1的正面结构示意图。
19.图3是实施例1的侧面结构示意图。
20.图4是实施例2的槽体局部俯视结构示意图。
21.图5是本专利背景技术所涉及现有技术的结构示意图。
具体实施方式
22.以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明：实施例1：如图1所示的一种萃取槽，包括槽体1、若干下隔板2，所述槽体的槽口向上，所述的若干下隔板沿槽体纵向间隔式设置在槽体的底部，下隔板将所述槽体的下部分割成若干萃取段，还包括若干上隔板3，所述上隔板竖向设置于所述萃取段的上部，并且并且上隔板的上边沿高于所述下隔板的上沿，上隔板的下边沿高于所述槽体的底壁12；所述下隔板的上边沿低于所述槽体的槽口11。
23.在投入使用时，槽体内容有萃取液4，所述萃取液上覆盖有不易挥发且密度小于所述萃取液的密封液5；在选用卤代烃作为萃取剂时，密封液5可以选择用水，则在卤代烃的液面上方形成水封；所述萃取液的液面高于所述下隔板的上边沿。从而槽体内部经上隔板和下隔板交替阻隔形成形成位于密封液5与槽体的底壁12之间形成“s”连续蜿蜒的萃取剂流道。
24.位于槽体纵向一端的萃取段对应的槽体侧壁开设有进液口13，另一端的萃取段对应的槽体侧壁开设有出液口14；所述槽体内的萃取液自进液口向出液口方向流动。而胶丝6的行走方向与萃取液的流动方向相反，使得白油含量较高的胶丝位于白油含量同样较高的萃取剂环境中，白油含量较低的胶丝位于白油含量同样较低的萃取剂环境中。
25.为了促使萃取剂流动，一般而言，可以在进液口13与出液口14之间形成压力差，比如，增大进液口14的萃取剂供应压力或者减小出液口13的压力，该种方式虽可行，但可能造成萃取剂流动过程中的紊流现象，对丝形成破坏效果。
26.因此，实施例将所述槽体倾斜设置，例如倾斜度为5
°
（示意图中未倾斜画出），并且出液口对应一端低于所述进液口一端，使得所述萃取液自进液口向出液口方向流动，形成层流效果，避免对胶丝形成破坏。当然，也可以设置成出液口一端高于进液口或者两者持平，此时利用高于槽体的萃取液箱连接进液口形成萃取液源。
27.所述上隔板3可竖向移动地设置自所述萃取段的上部。相应地，在槽体上方设置龙门架8、驱动机构9（图2中为螺母丝杠机构，也可以是液压或者气压伸缩杆等能实现上隔板的竖向直线运动的其他驱动机构），并且槽体的侧壁设置于上隔板两侧边沿相对应的滑轨，并且所述上隔板的下端设置有导丝辊7。如此，可以在作业伊始抬高上隔板3以及导丝辊7，从而将胶丝至于导丝辊下方，而后上隔板带动导丝辊下行，即可将胶丝压入萃取液中。
28.实施例2：实施例2与实施例1的主体结构相同，主要区别在于上隔板固定设置在所述萃取段的上部，导丝辊单独驱动，并且上隔板上具有若干竖向开设的导丝槽，以及连接于所述导丝槽的隔断条，导丝槽供丝进入萃取剂中时通过，而隔断条在萃取初始避让胶丝通过，在萃取过程中阻隔同一萃取段中的萃取剂横向扩散流动；具体而言，所述上隔板的一侧设置有可竖向运动的导丝辊，与前述上隔板可竖向移动地设置自所述萃取段的上部的实施例相类似，只是此时，龙门架、驱动机构以及滑轨10都用来驱动导丝辊，尤其是，此时滑轨可以是竖向设置的曲线型的，使得导丝辊最终进入上隔板的正下方，而上隔板固定不动。隔断条31可
以采用弹性材料制成，在向萃取剂中压入胶丝时，隔断条避让胶丝，在胶丝随导丝辊进入萃取剂下部时，隔断条阻止同一萃取段内的萃取剂横向扩散流通。当然，为了在萃取伊始实现避让丝通行以及在萃取过程中阻隔萃取液的效果，隔断条也可以做成铰链门或者闸门之类的其他等同方式。再具体地讲，所述上隔板包括若干子隔板32，所述子隔板间隙式设置在所述萃取段的上部，相邻两个子隔板之间的间隙形成所述导丝槽。所述子隔板经由若干固定件33与所述槽体的内侧壁或者所述下隔板的侧壁连接，使得所述子隔板位于所述萃取段的上部。