組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置的制作方法

專利名稱：組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種合成纖維的生產(chǎn)設備，尤其是涉及一種對組合式低溫細流高 效動態(tài)混和裝置等結(jié)構(gòu)的改良。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，彩色及功能性纖維制成的高檔、休閑服裝的市場及家 訪、裝飾品市場需求與日俱增。例如滌綸彩色及改性環(huán)保纖維采用原液著色、原液改性，它 不僅具有品種多樣化、色彩豐富的優(yōu)勢，而且賦予了更多的功能性，如阻燃、抗菌、吸濕快干 等特殊功能。完全可以替代傳統(tǒng)的高溫高壓染色纖維制品，無須顧慮在染色加工過程中造 成功能下降或喪失；且色牢度好，不會因色牢度不好使織物在使用或洗滌過程中引起色斑； 由于新的滌綸彩色環(huán)保纖維的應用，使后加工流程縮短，比由后染色生產(chǎn)的同類滌綸纖維 產(chǎn)品具有更加優(yōu)異的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，同時降低了成本，無環(huán)境污染。目前，紡織行業(yè)纖維著色主要采用先織后整理染色。有色面料生產(chǎn)經(jīng)過紡絲 (紗)-高溫高壓染色一整經(jīng)織布一整理，或者紡絲一整經(jīng)織布一染前處理一高溫高 壓染色一整理等多道加工工序。采用常規(guī)紡紡制的白色滌綸長絲用分散性染料在高溫高 壓或載體存在下進行染色，對纖維損傷大，色牢度差，工藝流程長，能耗大，污染嚴重。用在線多元添加工藝方法生產(chǎn)彩色及功能性纖維新材料是今后化學纖維生產(chǎn)領 域的必然發(fā)展方向。以該工藝方法生產(chǎn)時，動態(tài)混合技術是在線多元添加生產(chǎn)彩色及功能 性纖維的關鍵性技術，目前已有的靜態(tài)或動態(tài)混合器主要存在以下缺點1.普通銷釘式混 合器剪切、均化次數(shù)不足。有色纖維原液著色是基于嵌入分子鏈的基礎上，按工藝目標重 新排列所實現(xiàn)的，現(xiàn)有的混合器基本為低剪切分散、混合效率低下、均化效果不明顯，無法 保證產(chǎn)品的色勻度與功能性品質(zhì)；2. —些提高剪切次數(shù)的動態(tài)如條槽式、球窩式以及3DD 混合器，運行速度低時分散性不理想；運行速度高時，所產(chǎn)生的大量剪切熱嚴重影響纖維可 紡性，無法保證正常的紡絲生產(chǎn)。此外，由于結(jié)構(gòu)問題，加工難度和成本很高，不利于推廣應 用。由于上述混合器所存在的缺陷，無法在直接紡生產(chǎn)線上應用在線添加，使得目前 纖維生產(chǎn)的添加技術仍停滯在切片紡對原料與添加物進行共熔的水平上，而共熔法存在著 明顯的高成本、高能耗。

實用新型內(nèi)容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置， 其主要是解決現(xiàn)有技術所存在的無法在直接紡生產(chǎn)線上應用在線添加，使得目前纖維生產(chǎn) 的添加技術仍停滯在切片紡對原料與添加物進行共熔的水平上，而共熔法存在著明顯的高 成本、高能耗等的技術問題。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，包括機架，機架上設有套筒部件，其特征在于所述的套筒部件前端設有進料部件與出料口，進料部件內(nèi)部設有弧形環(huán)槽， 套筒部件的內(nèi)部設有高效混合軸部件，高效混合軸部件連接有驅(qū)動裝置，高效混合軸部件 的軸身上設有與弧形環(huán)槽連通的預細流單元、預剪切單元，預細流單元由成環(huán)形分布的預 細流混合管組成，預剪切單元上設有成環(huán)形分布的預剪切塊，預剪切單元后端的高效混合 軸部件的軸身上設有1個或1個以上的共混機構(gòu)，所述的共混機構(gòu)由依次排列的細流混合 單元、剪切單元、低溫均化單元組成。機架上可以連接有兩個以上的支座，套筒部件固定在 支座上?；⌒苇h(huán)槽可以將進出料部件進料口的共混熔體分散到預細流單元中，弧形環(huán)槽也 可以將混合好后的混合物再集中到出料口中集中排出。預細流單元可將共混熔體初步分 散，并且經(jīng)預剪切單元進行初步剪切，將直徑較大的顆粒物切碎。作為優(yōu)選，所述的細流混合單元由成環(huán)形分布的細流混合管組成，剪切單元上設 有成環(huán)形分布的剪切塊，低溫均化單元上設有成環(huán)形分布的均化塊。共混熔體通過套筒部 件中旋轉(zhuǎn)的高效混合軸部件上的細流混合單元、剪切單元、低溫均化單元對共混熔體進行 高效分散、共混與低溫均化，剪切單元由鑲嵌在高效混合軸部件上的突起的剪切塊依據(jù)不 同的幾何形狀排列進行剪切，細流混合單元由多個不同形狀的細流混合管構(gòu)成，低溫均化 單元由鑲嵌在混合軸上的突起的均化塊依據(jù)幾何形狀的排列進行攪拌完成，最終進入紡絲 箱體進行紡絲。作為優(yōu)選，所述的套筒部件后端的外表面設有冷卻部件，冷卻部件內(nèi)設有可存放 冷卻介質(zhì)的的空腔，并且冷卻部件上開有冷卻介質(zhì)進口與冷卻介質(zhì)出口，套筒部件的筒身 外表面還設有加熱冷卻單元，進料部件外設有加熱元件。冷卻部件是為了冷卻共混熔體在 完成低溫細流混合均化后的溫度，從而防止共混熔體在套筒部件后端膨脹后溢出。作為優(yōu)選，所述的驅(qū)動裝置包括有電機，電機通過后蓋安裝在套筒部件上，電機通 過減速機連接高效混合軸部件，電機、減速機通過線路連通有控制單元?？刂茊卧梢杂勺?頻、控溫裝置、PLC、PC組成，其能整體控制整臺裝置的運轉(zhuǎn)，變頻、控溫裝置、PLC、PC都為外 購產(chǎn)品。作為優(yōu)選，所述的進料部件上設有溫度壓力傳感器，溫度壓力傳感器通過線路連 通控制單元。混合單元的溫度由加熱冷卻單元調(diào)控，溫度壓力傳感器能夠檢測進料口處的 溫度壓力，從而將數(shù)據(jù)傳送到控制單元處，再由控制單元通過加熱冷卻單元調(diào)整溫度和高 效混合軸部件的轉(zhuǎn)速等參數(shù)。作為優(yōu)選，所述的高效混合軸部件后端端部與后蓋之間設有軸承，可以使得高效 混合軸部件轉(zhuǎn)動起來更加順暢。作為優(yōu)選，所述的套筒部件后端的內(nèi)壁與高效混合軸部件之間設有密封件，可以 防止共混熔體從高效混合軸部件與套筒部件之間的縫隙溢出。作為優(yōu)選，所述的共混機構(gòu)為3個，即共混熔體一共經(jīng)過三個階段的低溫細流混 合均化過程，使得混合更加完全。因此，因此，本發(fā)明具有由于混合、剪切、均化單元在高效動態(tài)混合軸上完成，比傳 統(tǒng)的動態(tài)混合器要求套筒內(nèi)壁進行幾何形狀的槽型加工成本大幅度降低，可通過控制單元 控制高效混合軸部件旋轉(zhuǎn)的速度，從而得到所需的分散、混合、均化效果，對不同產(chǎn)品、不同 添加物的共混熔體可通過快速拆裝高效混合軸部件上的共混機構(gòu)個數(shù)滿足工藝要求的特 點；本發(fā)明還具有可通過有限次的剪切與大量的細流混合與低溫均化使共混熔體達到良好的分散效果，產(chǎn)生的剪切熱較少，確保了產(chǎn)品的可紡性與產(chǎn)品品質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單、合理等特點。
附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是低溫均化單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是剪切單元結(jié)的剖面構(gòu)示意圖；附圖4是細流混合單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是預剪切單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是預細流單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中零部件、部位及編號機架1、套筒部件2、進料部件3、弧形環(huán)槽4、高效混合軸 部件5、預細流單元6、預剪切單元7、預細流混合管8、細流混合單元9、剪切單元10、低溫均 化單元11、細流混合管12、剪切塊13、均化塊14、冷卻部件15、冷卻介質(zhì)進口 16、冷卻介質(zhì) 出口 17、電機18、后蓋19、控制單元20、溫度壓力傳感器21、軸承22、密封件23、前蓋24、支 座25、加熱冷卻單元26、出料口 27、加熱元件28。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例本例的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，如圖1，有一個機架1，機架上 通過兩個支座25固定有套筒部件2，套筒部件的前后兩端分別通過法蘭連接有前蓋24、后 蓋19。套筒部件內(nèi)部設有高效混合軸部件5，高效混合軸部件的后端通過鍵槽連接有減速 機，減速機連接電機18。電機、減速機通過線路與控制單元20連接。高效混合軸部件后端 與套筒部件之間設有密封件23，并且高效混合軸部件后端端部與后蓋19之間設有軸承22。 套筒部件2上設有進料部件3與出料口 27，并且進料部件設有弧形環(huán)槽4，進料部件外有加 熱元件28，并設有溫度壓力傳感器21，溫度壓力傳感器通過線路與控制單元20連通。弧形 環(huán)槽4連通有預細流單元6，如圖6，預細流單元由成環(huán)形分布的預細流混合管8組成，其設 在套筒部件內(nèi)壁與高效混合軸部件之間。預細流單元后端的高效混合軸部件上設有預剪切 單元7，如圖5，預剪切單元上設有成環(huán)形分布的預剪切塊。預剪切單元后端的高效混合軸 部件5上設有3個共混機構(gòu)，每個共混結(jié)構(gòu)都依次設有細流混合單元9、剪切單元10、低溫 均化單元11組成，如圖4，細流混合單元由成環(huán)形分布的細流混合管12組成，如圖3，剪切 單元上設有成環(huán)形分布的剪切塊13，如圖2，低溫均化單元上設有成環(huán)形分布的均化塊14。 套筒上設有兩個加熱冷卻單元26，平衡熔體溫度；套筒部件2后端的外表面設有冷卻部件 15，冷卻部件內(nèi)設有可存放冷卻介質(zhì)的的空腔，并且冷卻部件上開有冷卻介質(zhì)進口 16與冷 卻介質(zhì)出口 17。使用時，在控制單元20上設定好溫度、壓力以及轉(zhuǎn)速，電機18驅(qū)動高效混合軸部 件5進行旋轉(zhuǎn)；將共混熔體通過進料部件3通入弧形環(huán)槽4內(nèi)，共混熔體通過預細流單元 6的分流后，通入到預剪切單元7進行初步剪切；然后共混熔體均勻地進入到細流混合單元 9中進行第一階段的低溫細流高效動態(tài)混合，共混熔體進入細流混合管8中，在每一個旋轉(zhuǎn) 的細流混合管內(nèi)進行三維翻滾分散與混合；經(jīng)細流混合管8混合后的共混熔體通過剪切單元10進行剪切后進入低溫均化單元11中進行三維動態(tài)低溫均化，完成第一階段的低溫細 流混合均化，完成混合的混合物再通入下兩組的細流混合單元、剪切單元、低溫均化單元， 重復第一階段的低溫細流混合均化過程，從而完成第二階段、第三階段，完成三個階段低溫 細流混合均化后的混合物從出料口 27排出。
權(quán)利要求一種組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，包括機架(1)，機架上設有套筒部件(2)，其特征在于所述的套筒部件(2)上設有進料部件(3)與出料口(27)，進料部件內(nèi)部設有弧形環(huán)槽(4)，套筒部件的內(nèi)部設有高效混合軸部件(5)，高效混合軸部件連接有驅(qū)動裝置，高效混合軸部件的軸身上設有與弧形環(huán)槽連通的預細流單元(6)、預剪切單元(7)，預細流單元由成環(huán)形分布的預細流混合管(8)組成，預剪切單元上設有成環(huán)形分布的預剪切塊，預剪切單元后端的高效混合軸部件的軸身上設有1個或1個以上的共混機構(gòu)，所述的共混機構(gòu)由依次排列的細流混合單元(9)、剪切單元(10)、低溫均化單元(11)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述的細流 混合單元(9)由成環(huán)形分布的細流混合管(12)組成，剪切單元(10)上設有成環(huán)形分布的 剪切塊(13)，低溫均化單元(11)上設有成環(huán)形分布的均化塊(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述 的套筒部件(2)后端的外表面設有冷卻部件(15)，冷卻部件內(nèi)設有可存放冷卻介質(zhì)的的空 腔，并且冷卻部件上開有冷卻介質(zhì)進口(16)與冷卻介質(zhì)出口(17)，套筒部件(2)的筒身外 表面還設有加熱冷卻單元(26)，進料部件(3)外設有加熱元件(28)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述的 驅(qū)動裝置包括有電機(18)，電機通過后蓋(19)安裝在套筒部件(2)上，電機通過減速機連 接高效混合軸部件(5)，電機、減速機通過線路連通有控制單元(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述的進料 部件(3)上設有溫度壓力傳感器(21)，溫度壓力傳感器通過線路連通控制單元(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述的高效 混合軸部件(5)后端端部與后蓋(19)之間設有軸承(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述的 套筒部件(2)后端的內(nèi)壁與高效混合軸部件(5)之間設有密封件(23)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置，其特征在于所述的 共混機構(gòu)為3個。
專利摘要本實用新型涉及一種合成纖維的生產(chǎn)設備，尤其是涉及一種組合式低溫細流高效動態(tài)混和裝置。其主要是解決現(xiàn)有技術所存在的無法在直接紡生產(chǎn)線上應用在線添加，使得目前纖維生產(chǎn)的添加技術仍停滯在切片紡對原料與添加物進行共熔的水平上，而共熔法存在著明顯的高成本、高能耗等的技術問題。本實用新型包括機架，機架上設有套筒部件，套筒部件上設有進料部件與出料口，進料部件內(nèi)部設有弧形環(huán)槽，套筒部件的內(nèi)部設有高效混合軸部件，高效混合軸部件連接有驅(qū)動裝置，高效混合軸部件的軸身上設有預細流單元、預剪切單元，預剪切單元后端的高效混合軸部件的軸身上設有1個或1個以上的共混機構(gòu)。
文檔編號B29B7/40GK201625508SQ20092031365
公開日2010年11月10日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者周全忠, 喻平, 曹欣羊, 汪森軍, 王應忠, 趙江峰, 錢樟寶 申請人:浙江華欣新材料股份有限公司