專利名稱：內置靜態混合器的紡絲組件的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于化纖聚合物熔體紡絲擠出加工，特別是聚合物及添加劑的多組分共混紡絲擠出加工，尤其涉及一種內置靜態混合器的紡絲組件。
背景技術：
現有技術中，在共混紡絲成型過程中多組份熔體公知的(超細纖維生產技術及應用M，中國紡織出版社，2007，182,259 261頁)混合技術是，采用管道型靜態混合器， 一種技術方案是在紡絲機的熔體輸送管路系統中裝設管道型靜態混合器，靜態混合器或安裝在紡絲計量泵前，或安裝在紡絲計量泵后。再一種方案是在原有紡絲組件內的噴絲板上方放置靜態混合器元件。其中多數是管道型靜態混合器(日本專利JP64-040613，昭 62-45721，美國專利US608343》，只有一種是圓盤型靜態混合器(日本專利昭47-40888)。 靜態混合器的優點是此種裝置結構簡單維修簡便，既能滿足高效混合的要求，又沒有機械式可動部件，不需借助外在動力。但是明顯的缺點是熔體管路系統內安裝靜態混合器，需要拆改設備原有結構。而紡絲組件內的管道型靜態混合器，由于大長徑比的結構特點限制了其在原有紡絲組件上的應用，新設計的專用紡絲組件也無法放置到原有的紡絲箱體中， 新設計制造或改造紡絲箱體，其工作量和施工成本也遠高于紡絲組件外裝設靜態混合器。 1972年日本專利(昭47-40888)中提出在紡絲組件內裝設圓盤型靜態混合器的設計。其缺點仍然是縱向尺寸過大，無法利用現有的紡絲組件和紡絲箱體。分析該專利的應用實例，不難發現，要取得聚合物分散相充分的分散和均勻的分布在連續相中，形成微纖結構，一般均需要8-12塊靜態混合圓盤。因而紡絲組件的縱向尺寸仍然比現有紡絲機使用的組件大得多，以致無法直接應用。上述專利提出的圓盤型靜態混合器之所以要使用8塊以上的靜態混合圓盤，說明此種混合圓盤的混合效能還不夠理想。由該專利可知，靜態混合圓盤的工作機理為一分為二的分流和合并，再分流和再合并的簡單循環過程，而沒有采用其他更有效的混合作用，特別是剪切混合作用。并且沒有在紡絲組件的內置元件設計中采用薄板結構。 以上兩點都說明該專利在設計理念上的不足。
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中存在的不足，研發了一種內置靜態混合器的紡絲組件，提供了一種不用改變現有紡絲箱體及組件外形結構，僅需將紡絲組件的原有部分內置元件方便地更換為高效靜態混合分配板。為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案為，內置靜態混合器的紡絲組件，所述組件包括熔體通道板，過濾網，接口板和噴絲板；所述組件還包括熔體混合分配板組合件；在所述熔體通道板上開設有至少一個進料通道；所述熔體通道板下方疊放有所述的過濾網，所述過濾網下方設置有上接口板，所述熔體混合分配板組合件設置在所述上接口板下方，所述熔體混合分配板組合件強化剪切混合熔體；充分混合后的熔體通過所述噴絲板噴出。在實際的結構中，所述組件還包括一個下接口板，所述下接口板設置在所述熔體混合分配板組合件下方，熔體通過所述熔體混合分配板組合件混合后流向所述下接口板， 并經過下接口板流進所述噴絲板；所述通道板，過濾網，上接口板，熔體混合分配板組合件，下接口板，噴絲板直接疊放在組件體內或采取所述上接口板，熔體混合分配板組合件，下接口板，噴絲板之間連接采用一個中心螺栓聯接在一起，并放置在組件內。在具體的實施中，所述熔體混合分配板組合件包括至少兩個以上的熔體混合分配板；所述組件包括2-8個熔體混合分配板，所述各個熔體混合分配板之間熔體通過內側或外側通孔自上而下流通；所述熔體混合分配板為平行平板，平板平面外部輪廓形狀為圓形或矩形中的一種；所述熔體混合分配板平面形狀和尺寸與組件使用的噴絲板適配；且在所述熔體混合分配板上表面開設有剪切混合導流流道凹槽結構。為了實現強化剪切混合熔體的功能，所述熔體混合分配板上表面開設的剪切混合導流流道凹槽結構包括一組異形隔柵，所述每個異形隔柵均由相鄰的流道壁面圍成的封閉多面體形成；所述一組異形隔柵沿熔體混合分配板中心向四周均勻分布；所述異形隔柵的高度等于流道深度。所述熔體混合分配板上表面開設的剪切混合導流流道凹槽結構包括一組異形凸釘，所述每個異形凸釘均由相鄰的流道壁面圍成的封閉多面體形成；所述異形凸釘沿熔體混合分配板中心向四周均勻分布；所述異形凸釘的高度等于流道深度。在具體的實施中，所述熔體混合分配板外部輪廓為圓形，所述一組異形隔柵和一組異形凸釘沿四周交錯排列，間隔均勻地布置在所述熔體混合分配板上表面，所述異形隔柵的個數和所述異形凸釘的個數由所構成的剪切混合導流流道數決定。具體應用中，在所述熔體通道板上開設包括至少1條以上的進料通道；所述進料通道條數的設置根據進料組分決定。為了起到固定各個工作元件的作用，所述組件還包括聯接螺栓和組件體；所述聯接螺栓將組件體聯接固定在紡絲箱體的組件座上；所述組件體將所述通道板，過濾網，上接口板，熔體混合分配板組合件，下接口板，噴絲板等工作元件包容在內，并用壓蓋壓緊固定各元件，壓蓋和組件體之間為螺紋聯接。具體的應用中，所述熔體混合分配板為平行平板，包括平板厚度至少Imm以上，平板平面形狀和尺寸與組件使用的所述噴絲板一致；所述熔體通道板，上接口板，下接口板均為平行平板，所述平板平面形狀和尺寸與組件使用的噴絲板一致；所述各工作元件中的熔體通道尺寸均按工藝要求設定。本實用新型提出的安裝在紡絲組件內的高效平板型靜態混合器，根據粘性液體混合原理，除保留分流混合作用外，在流道設計上將縱向流道改為徑向流道，特別強化剪切混合作用，同時采用薄板結構，因而可用較少的混合分配板元件，即可實現高效混合的要求。 由于混合分配板元件數量少，而且按流體動力學原理設計的流道阻力小和按結構力學薄殼理論設計的平板體，可以使平板厚度很薄，這樣就為新型平板型靜態混合器裝置在內腔空間有限的紡絲組件內提供了有力保證。
圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖；圖3為本實用新型熔體混合分配板的俯視圖1為熔體通道板，2為過濾網，3為上接口板，4為熔體混合分配板a，5為熔體混合分配板b，6為下接口板，7為噴絲板，8為組件體，9為聯接螺栓，10為進料通道，11為外側通孔，12為內側通孔，13為內或外側通孔，14為異形隔柵，15為異形凸釘，圖1中，A為預混合后多組分的共混紡絲聚合物熔體進口，圖2中，符號A代表共混紡絲聚合物一個組分熔體的進口，符號B代表共混紡絲聚合物第二個組分熔體的進口。
具體實施方式
圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；一種內置靜態混合器的紡絲組件，所述組件包括熔體通道板1，過濾網2，上接口板3和噴絲板7 ；所述組件還包括兩個熔體混合分配板4和5 ；在所述熔體通道板1上開設有一個進料通道10 ；所述熔體通道板1下方放置有所述的過濾網2，所述過濾網2下方設置有上接口板3，所述熔體混合分配板4固定設置在所述上接口板下方，所述熔體混合分配板強化剪切混合熔體；所述熔體混合分配板外部輪廓形狀為圓形，且包括2個熔體混合分配板，所述各個熔體混合分配板之間通過通孔流體連通，熔體混合分配板4通過外側通孔11與熔體混合分配板5連通，熔體混合分配板5通過內側通孔12與下接口板6連通。所述組件還包括一個下接口板6，所述下接口板固定設置在所述熔體混合分配板 5下方，熔體通過所述熔體混合分配板4和5混合后流向所述下接口板6，并經過下接口板 6流進所述噴絲板7。充分混合后的熔體通過所述噴絲板7噴出。工作時熔體由單進口 A進入熔體通道板1，經過濾網2過濾后流入上接口板3，再經上接口板3達到混合分配板4，并由曲折流道流入外側通孔，經過外側通孔流向下面的混合分配板5，再由曲折流道流入內側通孔。共混熔體反復流過混合分配板組合件后，進入下接口板6，最后進入噴絲板7并通過噴絲板上的噴絲孔擠出形成共混纖維絲束。圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖；一種內置靜態混合器的紡絲組件，所述組件包括熔體通道板1，過濾網2，上接口板3和噴絲板7 ；所述組件還包括兩個熔體混合分配板4和5 ；在所述熔體通道板1上開設有兩個進料通道10，A為一個組分熔體的進口，B為第二個組分熔體的環形進口 ；所述熔體通道板1下方固定有所述的過濾網2，所述過濾網2下方設置有上接口板3，所述熔體混合分配板4設置在所述上接口板下方，所述熔體混合分配板強化剪切混合熔體；所述熔體混合分配板外部輪廓形狀為圓形，且包括2個熔體混合分配板，所述各個熔體混合分配板之間通過通孔流體連通，熔體混合分配板4通過外側通孔 11與熔體混合分配板5連通，熔體混合分配板5通過內側通孔12與下接口板6連通。所述組件還包括一個下接口板6，所述下接口板固定設置在所述熔體混合分配板
65下方，熔體通過所述熔體混合分配板4和5混合后流向所述下接口板6，并經過下接口板 6流進所述噴絲板7。充分混合后的熔體通過所述噴絲板7噴出。符號A代表共混紡絲聚合物一個組分熔體的進口，符號B代表共混紡絲聚合物第二個組分熔體的進口。工作時熔體由進口 A和進口 B分別進入熔體通道板1，經過濾網2過濾后流入上接口板3，再經上接口板3達到混合分配板4，并由曲折流道流入外側通孔，經過外側通孔流向下面的混合分配板5，再由曲折流道流入內側通孔。共混熔體反復流過混合分配圓盤組合件后，進入下接口板6，最后進入噴絲板7并通過噴絲板上的噴絲孔擠出形成共混纖維絲束。圖3為本實用新型熔體混合分配板的俯視圖本實用新型實施方式為，所述熔體混合分配板外部輪廓為圓形，所述一組異形隔柵和一組異形凸釘沿四周交錯排列間隔均勻地布置在所述熔體混合分配板上表面，所述異形隔柵的個數和所述異形凸釘的個數由所構成的剪切混合導流流道數決定。工作時熔體由上接口板3到達熔體混合分配板4后，經由板面上異形隔柵14和異形凸釘15形成的曲折流道流入外側通孔11，再經過外側通孔11流向下面的熔體混合分配板5后，熔體由熔體混合分配板4到達熔體混合分配板5后，經由板面上異形隔柵14和異形凸釘15形成的曲折流道流入內側通孔12，再經過內側通孔12流向下面的下接口板6。在現有共混紡絲技術中，無論是采用熔體管路中安裝管道型靜態混合器，還是采用內置管道型靜態混合器的紡絲組件，都需要改造紡絲機的管路或箱體結構。同樣即使采用日本專利所述的內置圓盤型靜態混合器的紡絲組件，仍然需要改造紡絲機的管路或箱體結構。機器改造增加的成本，限制了上述技術的實施。本實用新型專利的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種不用改變現有紡絲箱體及組件外形結構，僅需將紡絲組件的原有部分內置元件方便地更換為高效靜態混合分配板。公知的紡絲組件在紡絲生產過程中， 其內置元件在使用一定時間后必須煅燒清理，從組件內拆換，屬常規操作。因此將配套設計制造的高效靜態混合器平板等元件換裝在已有的紡絲組件內，操作是非常容易簡便的。實施本實用新型專利，不需對紡絲機生產線作任何改造即可直接應用于共混紡絲的生產。這對于進一步生產新功能性纖維和新型服裝面料都將起到積極的推動作用。上述技術方案只是本實用新型的一種實施方式，對于本領域內的技術人員而言， 在本實用新型公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本實用新型上述具體實施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優選的，而并不具有限制性的意義。
權利要求1.內置靜態混合器的紡絲組件，所述組件包括熔體通道板，過濾網，接口板和噴絲板； 其特征在于，所述組件還包括熔體混合分配板組合件；在所述熔體通道板上開設有至少一個進料通道；所述熔體通道板下方疊放有所述的過濾網，所述過濾網下方設置有上接口板，所述熔體混合分配板組合件設置在所述上接口板下方，所述熔體混合分配板組合件強化剪切混合熔體；充分混合后的熔體通過所述噴絲板噴出。
2.根據權利要求1所述的內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述熔體混合分配板組合件包括至少兩個以上的熔體混合分配板；所述熔體混合分配板為平行平板，平板平面外部輪廓形狀為圓形或矩形中的一種；所述熔體混合分配板平面形狀和尺寸與組件使用的噴絲板適配；且在所述熔體混合分配板上表面開設有剪切混合導流流道凹槽結構。
3.根據權利要求2所述的內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述熔體混合分配板上表面開設的剪切混合導流流道凹槽結構包括一組異形隔柵，所述每個異形隔柵均由相鄰的流道壁面圍成的封閉多面體形成；所述一組異形隔柵沿熔體混合分配板中心向四周均勻分布；所述異形隔柵的高度等于流道深度。
4.根據權利要求2或3所述的內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述熔體混合分配板上表面開設的剪切混合導流流道凹槽結構包括一組異形凸釘，所述每個異形凸釘均由相鄰的流道壁面圍成的封閉多面體形成；所述異形凸釘沿熔體混合分配板中心向四周均勻分布；所述異形凸釘的高度等于流道深度。
5.根據權利要求4所述的內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述熔體混合分配板外部輪廓為圓形或矩形，所述一組異形隔柵和一組異形凸釘沿四周交錯排列，間隔均勻地布置在所述熔體混合分配板上表面。
6.根據權利要求1或2所述內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述組件包括 2-8個熔體混合分配板，所述各個熔體混合分配板之間熔體通過內側或外側通孔自上而下流通；
7.根據權利要求1所述內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述組件還包括一個下接口板，所述下接口板設置在所述熔體混合分配板組合件下方，熔體通過所述熔體混合分配板組合件混合后流向所述下接口板，并經過下接口板流進所述噴絲板；所述通道板，過濾網，上接口板，熔體混合分配板組合件，下接口板，噴絲板直接疊放在組件體內或采取所述上接口板，熔體混合分配板組合件，下接口板，噴絲板之間連接采用一個中心螺栓聯接在一起，并放置在組件內。
8.根據權利要求1所述內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，在所述熔體通道板上開設包括至少1條以上的進料通道。
9.根據權利要求1所述內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述組件還包括聯接螺栓和組件體；所述聯接螺栓將組件體聯接固定在紡絲箱體的組件座上；所述組件體將所述通道板，過濾網，上接口板，熔體混合分配板組合件，下接口板，噴絲板等工作元件包容在內，并用壓蓋壓緊固定各元件，壓蓋和組件體之間為螺紋聯接。
10.根據權利要求1或2所述內置靜態混合器的紡絲組件，其特征在于，所述熔體混合分配板為平行平板，包括平板厚度至少Imm以上，平板平面形狀和尺寸與組件使用的所述噴絲板一致；所述熔體通道板，上接口板，下接口板均為平行平板，所述平板平面形狀和尺寸與組件使用的噴絲板一致。
專利摘要本實用新型是一種內置靜態混合器的紡絲組件，所述組件包括熔體通道板，過濾網，接口板和噴絲板；所述組件還包括至少兩個熔體混合分配板；在所述熔體通道板上開設有至少一個進料通道；所述熔體通道板下方固定有所述的過濾網，所述過濾網下方設置有上接口板，所述熔體混合分配板固定設置在所述上接口板下方，所述熔體混合分配板強化剪切混合熔體；充分混合后的熔體通過所述噴絲板噴出。本實用新型提出的安裝在紡絲組件內的高效平板型靜態混合器，根據粘性液體混合原理，除保留分流混合作用外，在流道設計上將縱向流道改為徑向流道，特別強化剪切混合作用，同時采用薄板結構，因而可用較少的混合分配板元件，即可實現高效混合的要求。
文檔編號D01D5/40GK202187099SQ20112018593
公開日2012年4月11日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年6月2日
發明者郭英, 韓霞 申請人:北京服裝學院