一種超高分子量聚乙烯纖維配料裝置的製作方法

2023-10-09 17:04:04

本實用新型涉及一種配料裝置，具體涉及一種超高分子量聚乙烯纖維配料裝置。

背景技術：

聚乙烯纖維是繼碳纖維、芳綸纖維之後出現的第三代高性能纖維，是高度取向、高度結晶的伸直鏈結構的纖維，具有廣泛的應用前景。目前生產超高分子量聚乙烯纖維是先將聚乙烯粉末與溶劑配製成均勻的紡絲溶液，將該溶液餵入雙螺杆擠出機中進行溶解後經噴絲組件噴出，經驟冷固化、萃取形成幹凍膠纖維，最後經多級多段熱拉伸獲得成品纖維。在以上工藝流程中，如何配製均勻的紡絲溶液對最終產品品質的均勻性是至關重要的。現有的紡絲溶液配置均在攪拌釜中完成，攪拌釜中設置攪拌裝置。傳統設計攪拌裝置只能滿足一般物料的生產，大多是單一的機械攪拌結構，即通過攪拌軸帶動攪拌槳轉動來實現物料的混合，攪拌效率低，物料混合不均勻，而且物料在重力的作用下很快會在釜體腔內底部形成堆積，造成底部濃度高，混合不均勻，影響聚乙烯纖維的質量。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種攪拌效果好，混料均勻的超高分子量聚乙烯纖維攪拌裝置。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案實現的：

一種超高分子量聚乙烯纖維配料裝置，包括進料裝置，底部設置有出料管的攪拌釜體，設置於所述攪拌釜體內的攪拌裝置，位於所述攪拌釜體上方用於驅動所述攪拌裝置旋轉的驅動電機，其特徵在於：所述進料裝置包括頂部開設有進料口的儲料箱、與所述儲料箱底部相通連接的進料管、位於所述進料管管道上用於運輸物料的物料輸送泵，所述進料管的上端與與所述配料釜頂部相通，所述儲料箱內設置有過濾裝置，所述過濾裝置包括邊沿與所述儲料箱內壁可拆卸連接的過濾板、位於過濾板下方的過濾支撐結構，所述過濾支撐結構包括兩端與所述儲料箱固連的水平支撐杆、垂直固連於所述水平支撐杆中心的豎向支撐杆，所述豎向支撐杆上端與所述過濾板可拆卸連接；所述攪拌裝置包括主攪拌軸、與所述主攪拌軸下端相連的第一攪拌軸、第二攪拌軸，所述第一攪拌軸側面由上至下依次設置有多個第一攪拌片、所述第二攪拌軸側面由上至下依次設置有多個第二攪拌片，所述第一攪拌片和第二攪拌片之間在豎直方向呈交錯設置；所述配料裝置還包括位於所述攪拌釜體內的氣體攪拌器，所述氣體攪拌器包括位於所述攪拌裝置下方且開設有多個噴氣孔的噴氣座、與所述噴氣座相通連接且上端伸出所述攪拌釜體外的通氣管。在進料箱中設置過濾裝置除去物料中存在的雜質，有利於物料在後續的攪拌時混合更均勻。在攪拌釜體內設置攪拌裝置，攪拌裝置包括主攪拌軸、與主攪拌軸下端相連的第一攪拌軸、第二攪拌軸，位於第一攪拌軸上的第一攪拌片與位於第二攪拌軸上的第二攪拌片在豎直方向呈交錯設置，這種交錯設置方式消除了同軸攪拌葉片之間的間隙，從而提高了攪拌效果。攪拌釜下部設置氣體攪拌器，氣體攪拌器中的氣流對下部沉積的聚乙烯纖維物料進行攪拌，使聚乙烯纖維混合的更均勻，同時有些聚乙烯纖維在氣流的作用下往上運動到攪拌裝置處，在攪拌片的攪拌作用下使聚乙烯纖維與溶劑混合更均勻。

作為優選，所述噴氣座包括用於存儲氣體的噴氣囊、多個位於所述噴氣囊外表面且與所述噴氣囊囊腔相通連接的噴氣管，所述噴氣管的外端密布有噴氣孔，所述通氣管與所述噴氣囊相通連接。

作為優選，所述配料裝置還包括混料循環裝置，所述混料循環裝置包括與所述釜體底部相通連接的循環管，所述循環管頂端與所述攪拌釜體上部相通並伸入所述攪拌釜體內，所述循環管上還設置有用於驅動混料流動的循環泵。

在攪拌釜中設置循環管，在循環泵的作用下，底部含有聚乙烯纖維沉積物的料液重新被泵入攪拌釜中攪拌，進一步提高了聚乙烯纖維與溶劑的混合程度，使混合溶液更均勻。

作為優選，所述循環管上埠連接有噴淋裝置，所述噴淋裝置包括容納循環混料的噴淋腔室、多個位於所述噴淋腔室底部的噴淋嘴。

在循環管上埠設置噴淋裝置，循環物料經過噴淋裝置將循環物料分成若干小液滴，提高了聚乙烯纖維在溶劑中分散性，使聚乙烯纖維物料與溶劑混合更均勻。

作為優選，所述噴淋腔室為圓環狀噴淋腔室，所述主攪拌軸穿過所述圓環狀噴淋腔室的中心孔，所述噴淋嘴以所述圓環狀噴淋腔室的軸心線為中心呈輻射狀設置。

作為優選，出料管上設置有控制物料流出速率的控制閥，所述攪拌釜體頂部還開設有用於釜內氣體排出的洩氣孔。

綜上所述，本實用新型的有益效果為：

1. 在進料箱中設置過濾裝置除去物料中存在的雜質，有利於物料在後續的攪拌時混合更均勻。在攪拌釜內設置攪拌裝置，攪拌裝置包括主攪拌軸、與主攪拌軸下端相連的第一攪拌軸、第二攪拌軸，位於第一攪拌軸上的第一攪拌片與位於第二攪拌軸上的第二攪拌片在豎直方向呈交錯設置，這種交錯設置方式消除了同軸攪拌葉片之間的間隙，從而提高了攪拌效果。另一方面採用兩個攪拌軸進行攪拌作用的面積更大，攪拌效果更好。在攪拌釜下部設置氣體攪拌器，氣體攪拌器中的氣流對下部沉積的聚乙烯纖維物料進行攪拌，使聚乙烯纖維混合的更均勻，同時有些聚乙烯纖維在氣流的作用下往上運動到攪拌裝置處，在攪拌片的攪拌作用下使聚乙烯纖維與溶劑混合更均勻。

2. 在攪拌釜中設置循環管，在循環泵的作用下，底部含有聚乙烯纖維沉積物的料液重新被泵入攪拌釜中攪拌，進一步提高了聚乙烯纖維與溶劑的混合程度，使混合溶液更均勻。

3. 在循環管上埠設置噴淋裝置，循環物料經過噴淋裝置將循環物料分成若干小液滴，提高了聚乙烯纖維在溶劑中分散性，使聚乙烯纖維物料與溶劑混合更均勻。

附圖說明

圖1為本實用新型配料裝置的結構示意圖；

圖2為噴氣座的結構示意圖；

圖3為噴氣管的俯視圖；

圖4為噴淋裝置的仰視圖；

圖中1-攪拌釜體，11-出料管，12-洩氣孔，21-主攪拌軸，22-第一攪拌軸，23-第二攪拌軸，24-第一攪拌片，25-第二攪拌片，31-噴氣囊，32-噴氣管，321-噴氣孔，33-通氣管，41-循環管，42-循環泵，51-噴淋腔室，52-噴淋嘴，61-進料管，62-儲料箱，63-物料輸送泵，64-過濾板，65-水平支撐杆，66-豎向支撐杆。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

實施例一

如圖1所示，一種超高分子量聚乙烯纖維配料裝置，包括進料裝置，底部設置有出料管11的攪拌釜體1，設置於攪拌釜體1內的攪拌裝置，位於攪拌釜體1上方用於驅動攪拌裝置旋轉的驅動電機3，進料裝置包括頂部開設有進料口的儲料箱62、與儲料箱62底部相通連接的進料管61、位於進料管61管道上用於運輸物料的物料輸送泵63，進料管61的上端與與配料釜1頂部相通，儲料箱62內設置有過濾裝置，過濾裝置包括邊沿與儲料箱62內壁可拆卸連接的過濾板64、位於過濾板下方的過濾支撐結構，過濾支撐結構包括兩端與儲料箱62固連的水平支撐杆65、垂直固連於水平支撐杆65中心的豎向支撐杆66，豎向支撐杆66上端與過濾板64可拆卸連接；物料從儲料箱上端的進料口進入儲料箱，在儲料箱中的過濾板作用下，除去雜質，經物料輸送泵輸入到配料釜中，進行物料的混合攪拌。過濾板可拆卸連接，方便更換和清洗過濾板。

攪拌裝置包括主攪拌軸21、與主攪拌軸21下端相連的第一攪拌軸22、第二攪拌軸23，第一攪拌軸22和第二攪拌軸23以主攪拌軸為對稱軸對稱設置，第一攪拌軸22側面由上至下依次設置有多個第一攪拌片24、第二攪拌軸23側面由上至下依次設置有多個第二攪拌片25，第一攪拌片24和第二攪拌片25之間在豎直方向呈交錯設置，這種互相交錯設置的攪拌片消除了同軸攪拌葉片之間的間隙，從而提高了攪拌效果。另一方面採用兩個攪拌軸進行攪拌作用的面積更大，攪拌效果更好。

配料裝置還包括位於釜體1內下方的氣體攪拌器，如圖2所示，氣體攪拌器包括位於攪拌裝置下方且開設有多個噴氣孔321的噴氣座、噴氣座包括用於存儲氣體的噴氣囊31、多個位於噴氣囊31外表面且與噴氣囊31囊腔相通連接的噴氣管32，噴氣管的外端密布有噴氣孔321，通氣管33與噴氣囊31相通連接。在攪拌過程中通過通氣管向噴氣囊中充氣，經噴氣孔噴出，對位於攪拌釜底部的聚乙烯纖維物料進行空氣攪拌，使聚乙烯纖維混合的更均勻，同時有些聚乙烯纖維在氣流的作用下往上運動到攪拌片處，在攪拌片的攪拌作用下使聚乙烯纖維與溶劑混合更均勻。同時在通氣過程中由於釜內的氣壓增大，可以通過攪拌釜頂部開設的洩氣孔12排出，防止發生危險。攪拌釜體1的出料管11上還設置有可以調節物料流出速率大小的控制閥門14。

配料裝置還包括混料循環裝置，混料循環裝置包括與攪拌釜體1底部相通連接的循環管41，循環管41頂端與攪拌釜體1上部相通並伸入攪拌釜體1內並與位於攪拌釜體1內的噴淋裝置相連，循環管41上還設置有用於驅動混料流動的循環泵42，如圖3、4所示，噴淋裝置包括容納循環混料的圓環狀噴淋腔室51、攪拌裝置的主攪拌軸21穿過圓環狀噴淋腔室51的中心孔，圓環狀噴淋腔室51的底部設置有多個噴淋嘴52，噴淋嘴52以圓環狀噴淋腔室的軸心線為中心呈輻射狀設置。在循環泵42的作用下，攪拌釜體1內的物料從底部經循環管41，進入噴淋裝置，循環物料經過噴淋裝置將循環物料分成若干小液滴，提高了聚乙烯纖維在溶劑中分散性，使聚乙烯纖維物料與溶劑混合更均勻。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求範圍內都受到專利法的保護。