专利名称：一种用于制备聚氨酯人造革的凝固槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯人造革(PU)的制造领域，更具体地说，本发明涉及用于制备聚氨酯人造革的凝固槽。该凝固槽包括在内部具有运送导辊组的第一凝固槽和位于基布入口处的辊，其特征在于还具有第二凝固槽，该第二凝固槽包括进口和出口，其中，所述进口为脱盐水的入口，所述辊位于第二凝固槽的进口处，该第二凝固槽的出口位于第一凝固槽的外壁和导辊组之间。根据本发明，在制备人造革时，涂覆了聚氨酯工作浆的基布首先进入含有低浓度DMF(N，N-二甲基甲酰胺)水溶液的第二凝固槽中进行快速凝固，然后进入含有高浓度的DMF水溶液的第一凝固槽进行DMF的扩散。使用本发明的凝固槽制备的聚氨酯人造革的发泡效果好，因而弹性好、手感好。此外，使用本发明的凝固槽制备人造革时，最终高浓度的DMF溶液被送往回收区回收，从而节省了大量的能源费用。
背景技术：
聚氨酯人造革(PU革)是当今应用十分广泛的材料，它的出现替代了大量的天然皮革，主要应用于鞋类、服装、箱包、家俱等许多方面，近10年来在国内发展十分迅速，目前的国内聚氨酯湿法生产线已有四百条以上，年产量已达几亿平方米。
湿法聚氨酯PU革生产的凝固过程是在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)水溶液中进行的，盛有DMF水溶液的凝固槽是湿法成膜的唯一场所，当基布上涂覆了聚氨酯的工作浆进入DMF水溶液后，随着DMF不断扩散到水中，聚氨酯会凝固成膜，经过水洗、烘干，就形成了湿法半成品，经过贴面、后处理等一系列工序，就成为了聚氨酯人造革成品。
湿法聚氨酯工作浆是用聚氨酯树脂、DMF、助剂、色浆、填充料等混合而成，其中DMF所占的比重最大，约占工作浆重量的75％，当配制好的聚氨酯工作浆涂覆于基布或无纺布上后，迅速进入盛有大量DMF水溶液的凝固槽中，因工作浆中含有大量的DMF，同时由于DMF与水分子间有良好的氢键作用，因此，大量的DMF迅速与水分子结合扩散到水溶液中，由于聚氨酯是高分子材料制成，能溶解于DMF，当工作浆中的DMF分子不断失去，同时水分子不断渗入，聚氨酯高子将会“析出”并由于范德华力的作用而聚集在一起，从宏观上固化成膜，在成膜过程中，由于DMF分子与水分子的相互交换的双扩散过程进行，留下了大量交换的通道，因而膜的内部形成大量的微孔，这种微孔使人造革具有良好的弹性和透气性。
由于聚氨酯工作浆(简称PU浆)中DMF不断扩散到凝固槽中，所以为保持凝固槽DMF的浓度恒定，必需持续地加入脱盐水，同时把多余的DMF水溶液持续打往DMF回收区进行回收，回收出的DMF再循环使用。
当聚氨酯在DMF水溶液中凝固时，凝固槽中DMF水溶液的浓度不同，聚氨酯工作浆中的DMF往水中的水溶液中的扩散速度是不同的，一般来说凝固槽的DMF水溶液浓度越低，聚氨酯工作浆中的DMF往水中扩散的推动力就越大，扩散的速度就越快，凝固时间相对缩短，内部形成的微孔就比较大，手感好，弹性强，俗称发泡比较好，此时，工作浆的消耗也比较低。相反，如果凝固槽中的DMF水溶液浓度较高，则DMF与水的交换速度慢，凝固之后形成的微孔比较致密，手感死板，耗浆量大，所以在湿法人造革生产时，一般采用的浓度是15％-20％，浓度过高时，产品的品质将大大下降。
聚氨酯工作浆在凝固的时候，与凝固槽容积的大小没有关系，只与凝固时的浓度及温度有直接的关系，这也是本发明的凝固槽得以实用的基础。
传统的凝固槽是一个整体的体积庞大的凝固槽，内部设有许多导辊，涂覆的聚氨酯工作浆进入凝固槽后由导辊托着运行，同时进行DMF与水的交换过程，凝固槽内的浓度为15-20％，涂有聚氨酯工作浆的基布在入凝固槽内，在DMF与水的交换没有进行完全时，涂覆层不能与导辊的正面接触，这样才不至于在聚氨酯未凝固时将内部的结构破坏，厚度在0.8mm的产品，在25℃时凝固时间需要2分50秒钟。在产品凝固初期，由于开始DMF的浓度很大，所以进入凝固槽内的DMF扩散最快，在入凝固槽的涂覆层周围的DMF浓度较高区域，阻碍水分子进入涂覆层内部与DMF交换，如果此时凝固槽的浓度越高，水与DMF的交换速度就越慢，涂覆层在凝固槽内的凝固时间就越长，内部形成的泡孔结构就越小，在达到同等厚度时，所耗费的工作浆量就会增加。
本发明的凝固槽的原理就是利用了PU工作浆在低浓度的区内可以快速凝固，此时DMF还没有完全交换出来，待进入高浓度区时，DMF继续扩散到水中，特别经过反转轮时，产品的正面接触辊筒被挤压，此时DMF的扩散量最大，因此高浓度区仍然是DMF扩散最多的地方，这种高浓度的DMF溶液送往回收区回收，节省了大量的能源费用。
传统凝固槽的凝固路线如图1所示。
从传统的凝固槽的流程图可以看出，整个凝固槽的浓度均衡，产品的凝固过程几乎是在同一浓度下进行的，所以为了保证产品的内部发泡效果，凝固槽的DMF水溶液浓度只能保持在15％-20％。
目前，还没有能够克服传统凝固槽的上述缺点的新型凝固槽。
湿法PU革的生产过程中会产生大量的DMF水溶液，这些水溶液经过DMF回收装置将DMF重新回收出来再利用，过去人们知道DMF水溶液浓度的不同，回收中所耗费的能量是不同的，但是没有进行理论上的计算，本发明通过对于实际生产中的不同浓度的DMF溶液回收所消耗能量的比较，很好地回答了这个问题，对生产过程中DMF水溶液浓度的控制有一定的指导意义。
DMF溶液是湿法PU革生产过程中所产生的废液，这部分产生的废液送往DMF回收工段去进行回收，将DMF与水通过精馏的方式分开，并将得到的纯DMF送回车间循环使用，分离出的水一般送入冷水塔作为补充循环水使用或经过脱胺后送回车间作为脱盐水使用。
从生产革的角度来说，产品在凝固槽中凝固时，DMF水溶液的浓度越低越好，因为这样可以有利于凝固时，PU工作浆中的DMF尽快扩散到凝固槽中去，缩短产品的凝固时间，有利于生产速度的提高，DMF溶液浓度低，聚氨酯凝固后的皮膜内部形成的微孔比较大，因而弹性好，手感好，特别是生产牛巴类的磨绒产品，DMF水溶液的浓度过高，直接影响到皮膜内部的微孔成形，以至于产品最终无法磨绒。当然，除了与凝固槽的浓度有关外，凝固槽的湿度，工作浆的配比及其中使用的助剂等许多因素对产品的内部微孔均有影响。一般来说，生产时DMF水溶液的浓度在15-25％的范围内的比较正常的，浓度再提高对产品的品质有一定的影响。
从DMF回收的角度来说，DMF水溶液的浓度越高越好，这样可以大大节省能源，提高生产效率，这样便形成了一对矛盾，本发明就DMF水溶液浓度的不同，所需要的汽化热进行一下比较，就可以解释为什么DMF浓度的提高到回收区的节省十分有利。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制备聚氨酯人造革的凝固槽。本发明的发明人通过提供一种在制备聚氨酯人造革时将快速凝固区与DMF扩散区分隔开的凝固槽，从而解决了现有技术中存在的聚氨酯发泡效果不佳、成本高和DMF溶液回收率低的问题。
本发明提供了一种用于制备聚氨酯人造革的凝固槽，该凝固槽包括在内部具有导辊组4的第一凝固槽和位于基布入口处的辊5，其特征在于还具有第二凝固槽，该第二凝固槽包括进口和出口，其中，所述进口为脱盐水的入口3，所述辊5位于第二凝固槽的进口处，该第二凝固槽的出口位于第一凝固槽的外壁和导辊组之间。
对于本发明的凝固槽，其中所述第二凝固槽位于第一凝固槽外。
对于本发明的凝固槽，其中所述第二凝固槽位于第一凝固槽的内部。
对于本发明的凝固槽，当所述第二凝固槽位于所述第一凝固槽的内部时，所述的第二凝固槽为夹层III或夹套II结构。
对于本发明的凝固槽，沿夹层内壁设置有导绳器，所述导绳器由分别位于夹层入口、出口、底边两端的定滑轮及其上分布的导带组成，该导带的两端分别固定在夹层的入口和出口处的定滑轮上。
对于本发明的凝固槽，所述的第二凝固槽内的DMF的浓度远低于第一凝固槽内的DMF的浓度。
本发明的凝固槽是根据聚氨酯在水中凝固的特点，改变了传统的直接入浓度较高的凝固槽进行凝固，而是通过夹套或夹层进行凝固，使涂覆的聚氨酯工作浆先进入低浓度区进行快速凝固，内部的微孔结构快速形成，然后再进入高浓度区继续凝固，直至凝固完成。
传统的凝固槽补加脱盐水的方法是从距离聚氨酯工作浆入凝固槽较远的地方，对于整个凝固槽的浓度引起变化的持续时间长，可以说PU浆的凝固过程是在凝固槽内同一浓度下进行的。而本发明的凝固槽是夹套或夹层的入口处加入脱盐水，距离PU工作浆的入水凝固处位置十分接近，这样，PU工作浆一旦先进入夹套或夹层的水溶液中，首先与DMF浓度较低的水溶液接触，快速扩散DMF并形成内部微孔，夹套或夹层的水溶液最终与凝固槽的溶液混合，这样就克服了PU工作浆一开始就与高浓度的DMF水溶液接触凝固的传统方法。
本发明的凝固槽是对传统凝固槽的基础上利用PU革制备的原理进行改进的。对于本发明的带有夹套的凝固槽，脱盐水从夹套的上端加入，从夹套的下端排出，夹套的下端所留的缝隙很小，一般为3cm左右，保证产品能从缝隙中通过，这样在生产产品的过程中，不停地加入脱盐水，这样夹套区就是一个低浓度区，产品在入水后凝固最快，从夹套的低浓度区出来后，经过缝隙再进入传统的凝固槽中继续凝固，这是与传统的凝固槽加入脱盐水的办法有很大的区别，因为传统的加入脱盐水的办法不可能形成产品凝固的低浓度区，而是与大凝固槽的溶液直接混合了，因此凝固槽的DMF浓度一直是恒定的。
使用本发明的具有夹套的凝固槽可以部分提高排出的DMF溶液浓度，结构简单，易于制造，而且对于传统的凝固槽可以用这个方法加以改进。本发明的凝固槽可以提高原凝固槽的DMF浓度2～3％，而且不影响产品的质量。
在传统的凝固槽上分成两个凝固槽，第二凝固槽的目的是产品在低浓度的凝固槽内先凝固，这个凝固槽的导辊组只能是接触凝固产品的背面，保证产品表面光滑，如果此时产品的证明接触辊筒而受挤压时，产品凝固过程结算。
第二凝固槽的低浓度凝固过程并不是产品的最终凝固完毕，而需要进入第一凝固槽继续凝固，直至在第一凝固槽的产品正面接触辊筒处，凝固过程才完全结束。第二凝固槽的液面高宇第一凝固槽的液面(保证第二凝固槽的液体自流到第一凝固槽中)，这样从第二凝固槽出来的产品必然药露出液面，从而经过第二凝固槽较短的距离就能看到出水产品表面的情况，如打皱、针孔、色差、表面不平等问题，可以提前采取措施，如停机、调整工艺等，这个距离仅有20米作用就可以出水，二传统的凝固槽待产品出水时产品0已经是80～90米了，而1湿法产品的价值一般为10元/米左右，这样浪费比较严重。
第二凝固槽的设计方法，对于设备制造厂家来说是十分有益的，可以突破传统的凝固槽设计方法，这样的凝固槽对于制革厂来说可以大大降低回收成本，因而有很好的推广价值。
在通入温度较高的脱盐水的情况下，夹套内的温度上升很快，因此在冬天，不断地加入高温水，夹套内的温度可以达到50℃左右，产品的凝固速度明显加快；可以对入水的半成品起到保护作用，防止出现水波浪纹，防止凝固槽液面上的漂浮物碰到入水工作浆的表面。
使用本发明的具有夹套的凝固槽，水洗槽来的脱盐水从夹层进口处加入，此点也正是聚氨酯工作浆入水凝固之处，入水的浓度最低，整个夹层因容积较小，在加入脱盐水量与传统凝固槽相同的情况下，因聚氨酯工作浆内的DMF只是交换了三分之一，所以整个夹层的DMF浓度较低，运行时间较长，利于产品的发泡；如果夹层加入的来自水洗槽的脱盐水是已经被加温的，因夹层的容积量不大，夹层的温度上升很快，很容易将夹层的溶液温度提高，特别是在冬季，产品更容易凝固。实验表明同一厚度的产品，在同一浓度中，如果温度为1℃，凝固时间需要3分0秒；如果在30℃时，需要2分0秒；50℃时，则需要1分55秒；产品在夹层的低浓度溶液中，表面已经凝固，内部尚未完全凝固，此时表面露出水面，可能及时发现产品的表面是否有针孔，产品是否打皱，是否有暗孔等问题，一旦发现可以及时停机，这样可以避免了传统的凝固槽需要运行700米以后才能出凝固槽，发现问题时已经造成了很大的浪费，而这种新型的凝固槽在产品出来20米之后就能发现问题，避免了生产中巨大的浪费。
根据本发明，在带夹层的凝固槽的夹层内布有一套导绳器，它是由上端A处和B处的两个定滑轮及槽内底部的两个定滑轮所组成，用耐水的尼龙绳在四个滑轮之间连成一个循环，它们布置在凝固槽的内壁的一侧，在生产产品时，它们不影响产品的运行，也不影响产品的质量。一旦产品断在夹层中，可以通过这个导绳器将一根结实的导带通过导绳器的A端牵引到B端，然后再用导带将一段导布从A端牵引到B端，从而用导布将产品从断开处重新接好，使产品继续按原来的路线运行生产，不需要将槽内的溶液排出，节约了处理意外事故的时间。而传统的凝固槽一旦出现了断布的情况，必须把整个凝固槽内的水溶液全部打空(一般为60～80吨水溶液)，然后人员要进入凝固槽中将产品断开处接好，重新注入水溶液后才能继续生产，这一过程往往需要5～8小时才能完成。
根据本发明的技术方案，还可以把传统的凝固槽改变为密封的凝固箱，不需要采用传统的大量的水溶液，凝固箱可以分段对接，凝固箱内有一定量的水溶液，一旦出现问题，排水十分方便。在凝固箱内可以做成卡链传动的装置，可以做无张力的产品。
本发明采用这种新型的凝固槽可以在保证产品质量的同等条件下，将原来的DMF浓度提高4-5％，回收上节省的能源只需要几个月就能收回投资。
综上所述，本发明的新型凝固槽最大的突破就是在传统概念上的突破。一方面，产品在DMF水溶液中的凝固与凝固槽的容积大小是无关的，而只是与凝固时的DMF水溶液的浓度及温度有关，因此可以将凝固槽作成扁平状，只要该凝固槽能够容下导辊和产品运行需要的空间就可以，将这样的凝固槽对接起来，这样内部水溶液就可以很少了，传统的凝固槽的水容量为60～80吨，而这种凝固槽的凝固只要几吨就够了，一旦需要将水排出，前者需要几小时，而后者最多几十分钟，产品在该凝固槽内由足够的运行时间就可以。另一方面，这种新型的凝固槽是脱盐水与产品通向运行，在产品内的DMF扩散出的最快区域，也是水溶液最低的区域，而传统凝固槽做不到这一点。在产品凝固的初期，由于初凝固区的水容积小，因此在此小区域内提高温度是很方便的，温度的高低决定着产品的凝固速度和泡孔的大小。再一方面，如果使用扁平的凝固箱，可以在内部安置链条传输装置，使产品可以无拖引张力的情况下行运，对于生产弹力布等门幅受张力影响较大的产品，具有十分重要的意义。
图1为传统的凝固槽的结构图。
图2为本发明的带有夹套的凝固槽的结构图。
图3为本发明的带有夹层的凝固槽的结构图。
图4为带有夹层的凝固槽内的导绳器的布置图。
附图标记I第一凝固槽 II夹套 III夹层 M夹套的进口 N夹套的出口 E夹层的进口 F夹层的出口1聚氨酯工作浆加料处2人造革基布进入处3进入DMF溶液凝固处4导辊组5辊6反转轮7脱盐水入口
8凝固的聚氨酯出第一凝固槽，去往水槽进行水洗处9多于DMF水溶液排出处10DMF水溶液去往回收区处11导绳器12夹层的溢水口U、V、W、X定滑轮具体实施方式
以下根据实施例详细说明本发明，可以理解，以下实施例仅用于解释本发明，但本发明绝不仅限于此。
实施例1带夹套的凝固槽这种带夹套的凝固槽如2所示，在夹套的入口处具有一个辊5，涂有聚氨酯工作浆的基布通过辊5进入一个与凝固槽隔开的夹套II中，脱盐水的入口7位于夹套的进口M，在夹套的上端，加入脱盐水，此时入水的聚氨酯工作浆可以在低浓度的夹套内快速凝固，同时形成的内部微孔也比较大，夹套的出口N位于导辊组4与第一凝固槽I的外壁之间，加入的脱盐水可以从A端与部分DMF一起流出，也可以将此夹套延长到B端，这样可以更好地保证聚氨酯工作浆在低浓度区内凝固。
加入这种夹套的另一个优点是可以提高在冬季为进入夹套的脱盐水加温，从而使夹套中的温度迅速上升，这样更可以加快聚氨酯工作浆的凝固速度，因为凝固的温度越高，DMF脱出的速度就越快，所需的凝固时间就越短。
这种加入夹套的装置，可以对现有的传统凝固槽加以改进，而不破坏原来的结构。
我们通过实验证明，如果凝固槽的DMF浓度是20％，而隔离夹套内的DMF浓度仅有11％，对产品的凝固是十分有益的。
实施例2带夹层的凝固槽如图3所示，在夹层的入口处具有一个辊5，涂有聚氨酯工作浆的基布通过辊5进入一个与凝固槽隔开的夹层II中，脱盐水的入口7位于夹层的进口E，在夹层的上端，加入脱盐水，此时入水的聚氨酯工作浆可以在低浓度的夹层内快速凝固，同时形成的内部微孔也比较大，夹层的出口F位于导辊组4与第一凝固槽I的外壁之间。考虑到可能会遇到断布等问题，还要在夹层凝固区内布置好导绳器11。
在聚氨酯人造革产品的生产过程中，产品因接缝不牢固或其它原因而断在凝固槽内的事情常有发生。
如图3所示，在带夹层的凝固槽的夹层内布有一套导绳器，它是由上端U处和V处的两个定滑轮及槽内底部的两个定滑轮所组成，用耐水的尼龙绳在四个滑轮之间连成一个循环，它们布置在凝固槽的内壁的一侧，在生产产品时，它们不影响产品的运行，也不影响产品的质量。
实施例3使用带夹套的凝固槽制备聚氨酯人造革使用实施例1中的带夹套的凝固槽制备聚氨酯人造革。首先，聚氨酯人造革从聚氨酯人造革进入处2进入，经聚氨酯工作浆加料处1，被涂覆聚氨酯工作浆；然后，涂覆有聚氨酯工作浆的基布进入含有11％的DMF溶液的夹套内，进行聚氨酯的快速凝固，同时从脱盐水的入口3处加入脱盐水，从而保持夹套内为低浓度的DMF；然后，凝固的聚氨酯进入含有20％DMF溶液的第一凝固槽I，DMF继续扩散到水中，特别经过反转轮6时，聚氨酯正面接触辊筒，凝固结束，此时DMF的扩散量最大；最后，所得的聚氨酯经8去往水槽进行水洗。
第一凝固槽内多于的DMF溶液经9排出，再经10被回收。
这种置入夹套的方法可以使产品在入水凝固时经过一段路程的低浓度区，低浓度区的长短取决于夹套的长短，夹套做的越长，产品在入水凝固时所经过的低浓度区就越长，发泡的效果和凝固的速度就越快，这样改进的目的可以使加入的脱盐水在产品凝固时发挥更大的作用，这是区别与传统凝固方法的地方。
实施例4使用带夹层的凝固槽制备聚氨酯人造革使用实施例2中的带夹层的凝固槽制备聚氨酯人造革。首先，聚氨酯人造革从聚氨酯人造革进入处2进入，经聚氨酯工作浆加料处1，被涂覆聚氨酯工作浆；然后，涂覆有聚氨酯工作浆的基布进入含有11％的DMF溶液的夹层内，进行聚氨酯的快速凝固，同时从脱盐水的入口3处加入脱盐水，从而保持夹层内为低浓度的DMF；然后，凝固的聚氨酯进入含有20％DMF溶液的第一凝固槽I，DMF继续扩散到水中，特别经过反转轮6时，聚氨酯正面接触辊筒，凝固结束，此时DMF的扩散量最大；最后，所得的聚氨酯经8去往水槽进行水洗。
第一凝固槽内多于的DMF溶液经9排出，再经10被回收。
实施例5DMF水溶液的浓度与回收成本的关系我们知道要想使DMF水溶液中的DMF与水通过精馏的方法分开，从精馏塔顶出来的是汽相的水，塔底出来的是汽相的DMF，那么水溶液中的DMF和水必须完全汽化(饱和蒸汽)，这是实现这一分离的先决条件，现从1kg不同浓度的DMF水溶液的进行分析。
假如现有20℃时1kg废液的浓度是15％(重量比)，溶液中DMF的重量是150克，水的重量是850克，在常压下，将20℃的水加热到100℃并汽化，同时将20℃的DMF加热到153℃并汽化。
由附表已知水的比热是1卡/克·℃(液体焓)，水的汽化热是539.4卡/克，850克水从20℃升高到100℃时，所需要的热量为850×1×(100-20)＝68000cal即68kcal850克水从100℃的水变成100℃的蒸汽，所需要的热量为850×539.4＝458490cal即458.49kcal由此可得知如果将850克水从20℃升高到100℃并变成100℃的蒸汽，那么需的总热量为458.49+68＝526.49kcal以上水汽化需要的热量的计算可以以一个简便的公式如下X×(80+539.4)＝619.4X.................公式(A)
式中X为DMF溶液中水的重量。80表示水从20℃升高到100℃的温差，539.4为水的汽化热。
从附表中查到，DMF的20℃比热是0.539卡/克·℃，153℃时的比热是0.668卡/克·℃(按附表中150℃值计算)，在常压状态时，153℃的DMF将从液态转化为汽态，汽化热为138.62卡/克，由此我们可以算出，DMF在20℃的液体焓为150×0.539×20＝1617cal 即1.617kcalDMF在153℃的液体焓为150×0.686×153＝15743.7cal 即12.7437kcal常压下，DMF在153℃时从液态变成汽态时的汽化热为150×138.62＝20793cal 即20.793kcal从以上计算可知将150克DMF从20℃加热到153℃并加热成为汽态的DMF，总共需要的热量为20.793+12.7437-1.617＝31.9197kcalDMF需要热量的计算可以以一个简便的公式如下Y×(138.62+0.686×153-0.539×20)＝232.798Y……公式(B)式中Y为DMF溶液中水的重量。138.62为水的汽化热。0.686是DMF在153℃的比热，0.539是DMF在20℃的比热。
综上所述，要将20℃1kg 15％的DMF水溶液在常压全部汽化，需要外部提供的总热量是
31.9197kcal+526.49kcal＝558.4097kcal同理，依照公式(A)和公式(B)我们可以计算出20℃时1kg 16％的DMF水溶液，在常压下全部汽化，所需要的总热量为619.4×840+232.798×160＝557543.68cal 即557.54368kcal我们通过以上的公式，计算DMF水溶液浓度范围从15％----35％的液体汽化，所需热量的计算结果可以列表如下(假设是1kg溶液，起始温度均是20℃)
从以上计算可以看出，如果DMF水溶液的浓度从15％提高到35％并使之完全汽化所需要能源的节能率为
(558.4097-484.0893)÷484.0893＝15.35％也就是说如果用同样的回收设备处理15％和35％的DMF水溶液，每小时的处理量是2吨不变，那么前者仅得到300kg纯DMF，后者可以得到700kg纯DMF，这是废液的浓度所决定的事实。同时，由于前者含有的水份高，汽化热高，所以后者比前还要节能15.35％，由此看来，假如前者获得300kg纯DMF，花费的回收成本是1000元，那么后者获得700kg纯DMF，花费的成本则是846.5元，前者获得每kg纯DMF的成本是3.33元，后者的成本是1.21元/kg，前者的回收成本是后者的2.75倍，可见DMF水溶液的浓度对于DMF回收的成本是多么得重要。
当然，我们这里计算是按常压下的理论值，而DMF回收设备是在减压状态下工作的，塔内压力一般为250mmHg，塔顶水的温度一般为60℃，塔底DMF的出料温度为120℃，我们根据附表中的比热及汽化热值，通过上述方法可以计算20℃时1kg 15％DMF水溶液完全汽化所需要的热能，与常压状态相比是差不多的。
在DMF回收过程中，不但需要使DMF水溶液完全汽化的热量，还要加上精馏过程中回流水量所消耗的能量，不同浓度的DMF溶液在回收过程中，回流比有一些差异，但是不会相差很大，一般来说，处理浓度低的废液，回流比小，处理浓度高的废液，回流比大，如果在设备的热效率相同，热损失相近的情况下，前者的回收费用至少也是后者的2.5倍。
从前面的计算我们还可以看出15％的DMF溶液汽化过程中，水的耗能是526.49kcal，DMF的耗能量是31.9197kcal，水成为汽相的耗能是DMF的16倍还要多。如果水消耗的这部分能量不能得到再利用，是一件十分浪费的事情，对于单塔DMF回收就是属于这种情况，无法将水的这部分热量再利用，而是通过塔顶冷凝器将热量带走了，所以现在DMF回收大部采用双塔或多塔工艺，可以将水的热能再得到重复利用，大大降低回收的成本。
附表水和DMF的比热及汽化热值
权利要求1.一种用于制备聚氨酯的凝固槽，该凝固槽包括在内部具有导辊组的第一凝固槽和位于基布入口处的辊，其特征在于还具有第二凝固槽，该第二凝固槽包括进口和出口，其中，所述进口为脱盐水的入口，所述辊位于第二凝固槽的进口处，该第二凝固槽的出口位于第一凝固槽的外壁和导辊组之间。
2.如权利要求1所述的凝固槽，其特征在于所述第二凝固槽位于第一凝固槽外。
3.如权利要求1所述的凝固槽，其特征在于所述第二凝固槽位于第一凝固槽的内部。
4.如权利要求3所述的凝固槽，其特征在于所述的第二凝固槽为夹层或夹套结构。
5.如权利要求3所述的凝固槽，其特征在于，沿夹层内壁设置有导绳器，所述导绳器由分别位于夹层入口、出口、底边两端的定滑轮及其上分布的导带组成，该导带的两端分别固定在夹层的入口和出口处的定滑轮上。
专利摘要本实用新型涉及聚氨酯人造革(PU)的制造领域，更具体地说，本实用新型涉及用于制备聚氨酯人造革的凝固槽。该凝固槽包括在内部具有运送导辊组的第一凝固槽和位于基布入口处的辊，其特征在于还具有第二凝固槽，该第二凝固槽包括进口和出口，其中，所述进口为脱盐水的入口，所述辊位于第二凝固槽的进口处，该第二凝固槽的出口位于第一凝固槽的外壁和导辊组之间。使用本实用新型的凝固槽制备的聚氨酯人造革的发泡效果好，因而弹性好、手感好。此外，使用本实用新型的凝固槽制备人造革时，最终高浓度的DMF溶液被送往回收区回收，从而节省了大量的能源费用。
文档编号D06N3/12GK2756675SQ20042009319
公开日2006年2月8日 申请日期2004年9月10日 优先权日2004年9月10日
发明者魏鹏程 申请人:魏鹏程