一種中空纖維膜拉伸燒結機的製作方法
2023-05-12 21:41:26
一種中空纖維膜拉伸燒結機。主要用於中空纖維膜的製備，特別是聚四氟乙烯中空纖維膜的製備。
技術背景
聚四氟乙烯等類中空纖維膜的基本工藝流程是：混料→預製胚→推壓成膜絲胚→拉伸→燒結。關於其製備裝置的資料不多，其中關於拉伸和燒結的典型專利有兩個：CN201010508789.2和CN201120106272.1。前者，採用滾筒式拉伸方式，由於膜絲胚只能有一側與滾筒接觸，致使兩側受熱、受力都不均勻，拉出來的膜絲會偏心，導致兩側膜孔孔徑、孔隙率不一致，嚴重的會導致半邊盲孔，對3mm以上的大直徑的膜絲，不可避免地出現管壁壓痕或壓裂。後者，膜絲胚的安裝、取出都很麻煩，不便實現連續化生產，也不能實現拉伸和燒結在一臺設備上一次性完成。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是1、實現模絲胚圓周全角度受力均勻；2、保障模絲胚圓周全角度受熱均勻；3、實現拉伸和燒結兩道工序在一臺設備上完成。
本發明解決其技術問題的方案是：發明一種中空纖維膜拉伸燒結機，其特徵在於：
模絲胚放置在封閉容器裡；所述封閉容器其前端蓋之外面裝有前端自動夾；所述封閉容器其腔內裝有後端自動夾；所述後端自動夾安置在一個可往復移動的滑動平臺上；
模絲胚穿過前端自動夾，穿過前端蓋，進入封閉容器，穿過後端自動夾，穿過後端蓋，到達封閉容器之外；
工作時，前端自動夾和後端自動夾夾住膜絲胚，後端自動夾隨滑動平臺移動，對膜絲胚進行拉伸；
送風閥門、迴風閥門、不同溫度的熱風機共同構成多溫度、多循環風路，工作時切換閥門，建立、保持、切換所述封閉容器中的拉伸溫度和燒結溫度；
所述封閉容器，其前部裝有拉伸溫度熱氣進風口和燒結溫度熱氣進風口；所述封閉容器的後部裝有拉伸溫度熱氣出風口和燒結溫度熱氣出風口；裝有拉伸溫度循環熱風機和燒結溫度循環熱風機；工作時，送風閥門和迴風閥門依照設定順序分時間段分別向封閉容器內送入拉伸溫度的熱風或燒結溫度的熱風。
所述放置在封閉容器裡膜絲胚，其數量是1到20根，與此對應，所述前端自動夾、後端自動夾也分別有1到20組。
附圖說明
附圖1是本發明的一個實例，
本實例是一個垂直放置的機型，根據本發明的方案，可以有水平放置或其他角度的放置的機型，各种放置角度的形式，均在本發明的方案之內。
圖中：
1是前捲軸，用於纏繞膜絲胚。
2是前端自動夾，用電信號或壓縮空氣驅動，夾緊時可以夾住膜絲胚，不使其移動。
3是前端蓋。
4是封閉容器，內壁是不鏽鋼，外敷保溫材料和防護層。
5是後端自動夾；用於夾緊膜絲胚，對膜絲胚進行拉伸。
6是滑車，用於固定後端自動夾。
7是推桿，一端連接滑車6，一端伸出後端蓋10，與驅動部分連接，用於推動滑車6沿導柱8移動。
8是導柱，有兩根導柱，用於滑車6的導向和定位。
9是加工中的膜絲。
10是後端蓋。
11是後捲軸，用於收捲成品。
12是燒結溫度熱氣出風口。
13是拉伸溫度熱氣出風口。
14是燒結溫度熱氣迴風閥。
15是拉伸溫度熱氣迴風閥。
16是燒結溫度熱風機。
17是拉伸溫度熱風機。
18是燒結溫度熱氣送風閥。
19是拉伸溫度熱氣送風閥。
20是風管，是連接各風口、閥門、熱風機、封閉容器的管道。
21是拉伸溫度熱氣進風口。
22是燒結溫度熱氣進風口。
23是膜絲胚。
附圖2是一個可以同時處理多根膜絲胚方案的實例，圖中僅標出前端蓋上8個前自動夾環形排列的方式，其餘部分與圖1原理基本相同，只是需增加後端自動夾的數量，增加前、後捲軸的數量。
圖中：
3是上端蓋。
23是膜絲胚。
2是前端自動夾。
具體實施方案
結合附圖1。
前捲軸1上纏繞著待加工的膜絲胚23。膜絲胚23垂直穿過前端自動夾2，垂直穿過前端蓋3，再穿過後端自動夾5，再垂直穿過後端蓋10，纏繞在後捲軸11之上。
封閉容器4的腔體內部裝有兩根導柱8，導柱8上裝有滑車6，後端自動夾5安裝在滑車6之上。滑車6連接推桿7，推桿7伸出機箱後端蓋10，與驅動裝置連接，驅動裝置帶動推桿7往復位移，推桿7推動滑車6沿導柱往復移動。所述「驅動裝置」可以採用任何一種可控制的直線移動動力裝置，如步進電機——絲槓組合、步進電機——同步帶組合、高精度氣缸等等，由於是標準成熟技術，同行很容易做到，不再贅述。
封閉容器4的前端部分有拉伸溫度熱氣進風口21和燒結溫度熱氣進風口22，封閉容器4的後端部分有燒結溫度熱氣出風口12和拉伸溫度熱氣出風口13。封閉容器4通過管道20、燒結溫度熱氣送風閥18、拉深溫度熱氣送風閥19、燒結溫度熱風機16、拉伸溫度熱風機17、燒結溫度熱氣迴風閥14、拉伸溫度熱氣迴風閥15構成雙循環熱風系統。由於風閥、循環熱風機都是成熟市售部件，對其不再贅述。
本發明的中空纖維膜拉伸定型機用控制裝置實現程序控制，但本發明申請中不涉及具體的控制裝置及其實現方式，僅涉及中空纖維膜拉伸定型機的工作流程結構本身。
這個中空纖維膜分段式拉伸定型機實例的工作流程結構如下：
燒結溫度熱風機16、拉伸溫度熱風機17啟動；
拉深溫度熱氣送風閥19和拉伸溫度熱氣迴風閥15打開，這時封閉容器4腔內溫度達到拉伸工藝所需溫度，通常為160—300度中的某一個溫度；
前端自動夾2和後端自動5夾同時夾緊；
驅動裝置驅動推桿7向下移動，帶動滑車6和後端自動5開始向下移動，移動的速度和距離通過控制裝置提前設定；
由於前端自動夾2夾緊了膜絲胚23，在後端自動夾5的牽引下，膜絲胚23被拉伸；
當滑車6運動到預設位置之後，推桿7停止運動，拉伸完成；
關閉拉深溫度熱氣送風閥19和拉伸溫度熱氣迴風閥15，打開燒結溫度熱氣送風閥18和燒結溫度熱氣迴風閥14，燒結溫度熱風機16產生的熱風進入封閉容器4腔內，溫度急速上升到燒結溫度，典型值為350度；
燒結時間通常為3---20秒中的某一個時間參數，燒結完成之後，打開拉深溫度熱氣送風閥19和拉伸溫度熱氣迴風閥15，關閉燒結溫度熱氣送風閥18和燒結溫度熱氣迴風閥14，封閉容器4腔內的溫度重新回到拉伸溫度；
前端自動夾2和後端自動夾同時打開。後捲軸11轉動，將已經拉伸、燒結完成的成品膜絲收卷在捲軸上；
進入下一個循環。
有益效果
由於膜絲胚的周邊不依靠滾筒，所有位置直接與熱空氣接觸，膜絲胚全方位的溫度是均勻的。
由於是直線拉伸，不是像滾筒拉伸那樣，僅靠單邊摩擦牽引，所以膜絲胚受到的拉力是均勻的，不會出現偏心現象。
比較傳統的滾筒式拉伸法，更容易控制溫度、拉伸速度、拉伸率等工藝條件，保障了產品的一致性和質量。
可以同時加工多根膜絲胚。
由於採用分階段變換溫度的方法，實現了拉伸、燒結一次完成，實現了在一臺設備上完成兩道工序。
改進方案
1、本發明所述的一種中空纖維膜拉伸燒結機，可以有水平式和直立式兩種主要機型，也不排除其他角度的機型。
2、本發明所述的一種中空纖維膜拉伸燒結機，將所述前自動夾也安裝在一個移動平臺上，有利於更靈活方便地選擇夾持膜絲胚的長度和位置。
3、本發明所述的一種中空纖維膜拉伸燒結機，所述前捲軸的直徑越大越好，500mm---2000mm為宜。
4、本發明所述的一種中空纖維膜拉伸燒結機，在所述封閉容器的外殼安裝可以打開的門，方便檢修，方便安裝膜絲胚；在所述封閉容器的外殼安裝透明玻璃，方便觀察。
5、本發明所述的一種中空纖維膜拉伸燒結機，所述放置在封閉容器裡膜絲胚數量較多時，可以環形排列，也可以分排排列，也可以直線排列。