一种超高分子量聚乙烯纤维配料装置的制作方法

本实用新型涉及一种配料装置，具体涉及一种超高分子量聚乙烯纤维配料装置。

背景技术：

聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的第三代高性能纤维，是高度取向、高度结晶的伸直链结构的纤维，具有广泛的应用前景。目前生产超高分子量聚乙烯纤维是先将聚乙烯粉末与溶剂配制成均匀的纺丝溶液，将该溶液喂入双螺杆挤出机中进行溶解后经喷丝组件喷出，经骤冷固化、萃取形成干冻胶纤维，最后经多级多段热拉伸获得成品纤维。在以上工艺流程中，如何配制均匀的纺丝溶液对最终产品品质的均匀性是至关重要的。现有的纺丝溶液配置均在搅拌釜中完成，搅拌釜中设置搅拌装置。传统设计搅拌装置只能满足一般物料的生产，大多是单一的机械搅拌结构，即通过搅拌轴带动搅拌桨转动来实现物料的混合，搅拌效率低，物料混合不均匀，而且物料在重力的作用下很快会在釜体腔内底部形成堆积，造成底部浓度高，混合不均匀，影响聚乙烯纤维的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种搅拌效果好，混料均匀的超高分子量聚乙烯纤维搅拌装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种超高分子量聚乙烯纤维配料装置，包括进料装置，底部设置有出料管的搅拌釜体，设置于所述搅拌釜体内的搅拌装置，位于所述搅拌釜体上方用于驱动所述搅拌装置旋转的驱动电机，其特征在于：所述进料装置包括顶部开设有进料口的储料箱、与所述储料箱底部相通连接的进料管、位于所述进料管管道上用于运输物料的物料输送泵，所述进料管的上端与与所述配料釜顶部相通，所述储料箱内设置有过滤装置，所述过滤装置包括边沿与所述储料箱内壁可拆卸连接的过滤板、位于过滤板下方的过滤支撑结构，所述过滤支撑结构包括两端与所述储料箱固连的水平支撑杆、垂直固连于所述水平支撑杆中心的竖向支撑杆，所述竖向支撑杆上端与所述过滤板可拆卸连接；所述搅拌装置包括主搅拌轴、与所述主搅拌轴下端相连的第一搅拌轴、第二搅拌轴，所述第一搅拌轴侧面由上至下依次设置有多个第一搅拌片、所述第二搅拌轴侧面由上至下依次设置有多个第二搅拌片，所述第一搅拌片和第二搅拌片之间在竖直方向呈交错设置；所述配料装置还包括位于所述搅拌釜体内的气体搅拌器，所述气体搅拌器包括位于所述搅拌装置下方且开设有多个喷气孔的喷气座、与所述喷气座相通连接且上端伸出所述搅拌釜体外的通气管。在进料箱中设置过滤装置除去物料中存在的杂质，有利于物料在后续的搅拌时混合更均匀。在搅拌釜体内设置搅拌装置，搅拌装置包括主搅拌轴、与主搅拌轴下端相连的第一搅拌轴、第二搅拌轴，位于第一搅拌轴上的第一搅拌片与位于第二搅拌轴上的第二搅拌片在竖直方向呈交错设置，这种交错设置方式消除了同轴搅拌叶片之间的间隙，从而提高了搅拌效果。搅拌釜下部设置气体搅拌器，气体搅拌器中的气流对下部沉积的聚乙烯纤维物料进行搅拌，使聚乙烯纤维混合的更均匀，同时有些聚乙烯纤维在气流的作用下往上运动到搅拌装置处，在搅拌片的搅拌作用下使聚乙烯纤维与溶剂混合更均匀。

作为优选，所述喷气座包括用于存储气体的喷气囊、多个位于所述喷气囊外表面且与所述喷气囊囊腔相通连接的喷气管，所述喷气管的外端密布有喷气孔，所述通气管与所述喷气囊相通连接。

作为优选，所述配料装置还包括混料循环装置，所述混料循环装置包括与所述釜体底部相通连接的循环管，所述循环管顶端与所述搅拌釜体上部相通并伸入所述搅拌釜体内，所述循环管上还设置有用于驱动混料流动的循环泵。

在搅拌釜中设置循环管，在循环泵的作用下，底部含有聚乙烯纤维沉积物的料液重新被泵入搅拌釜中搅拌，进一步提高了聚乙烯纤维与溶剂的混合程度，使混合溶液更均匀。

作为优选，所述循环管上端口连接有喷淋装置，所述喷淋装置包括容纳循环混料的喷淋腔室、多个位于所述喷淋腔室底部的喷淋嘴。

在循环管上端口设置喷淋装置，循环物料经过喷淋装置将循环物料分成若干小液滴，提高了聚乙烯纤维在溶剂中分散性，使聚乙烯纤维物料与溶剂混合更均匀。

作为优选，所述喷淋腔室为圆环状喷淋腔室，所述主搅拌轴穿过所述圆环状喷淋腔室的中心孔，所述喷淋嘴以所述圆环状喷淋腔室的轴心线为中心呈辐射状设置。

作为优选，出料管上设置有控制物料流出速率的控制阀，所述搅拌釜体顶部还开设有用于釜内气体排出的泄气孔。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

1. 在进料箱中设置过滤装置除去物料中存在的杂质，有利于物料在后续的搅拌时混合更均匀。在搅拌釜内设置搅拌装置，搅拌装置包括主搅拌轴、与主搅拌轴下端相连的第一搅拌轴、第二搅拌轴，位于第一搅拌轴上的第一搅拌片与位于第二搅拌轴上的第二搅拌片在竖直方向呈交错设置，这种交错设置方式消除了同轴搅拌叶片之间的间隙，从而提高了搅拌效果。另一方面采用两个搅拌轴进行搅拌作用的面积更大，搅拌效果更好。在搅拌釜下部设置气体搅拌器，气体搅拌器中的气流对下部沉积的聚乙烯纤维物料进行搅拌，使聚乙烯纤维混合的更均匀，同时有些聚乙烯纤维在气流的作用下往上运动到搅拌装置处，在搅拌片的搅拌作用下使聚乙烯纤维与溶剂混合更均匀。

2. 在搅拌釜中设置循环管，在循环泵的作用下，底部含有聚乙烯纤维沉积物的料液重新被泵入搅拌釜中搅拌，进一步提高了聚乙烯纤维与溶剂的混合程度，使混合溶液更均匀。

3. 在循环管上端口设置喷淋装置，循环物料经过喷淋装置将循环物料分成若干小液滴，提高了聚乙烯纤维在溶剂中分散性，使聚乙烯纤维物料与溶剂混合更均匀。

附图说明

图1为本实用新型配料装置的结构示意图；

图2为喷气座的结构示意图；

图3为喷气管的俯视图；

图4为喷淋装置的仰视图；

图中1-搅拌釜体，11-出料管，12-泄气孔，21-主搅拌轴，22-第一搅拌轴，23-第二搅拌轴，24-第一搅拌片，25-第二搅拌片，31-喷气囊，32-喷气管，321-喷气孔，33-通气管，41-循环管，42-循环泵，51-喷淋腔室，52-喷淋嘴，61-进料管，62-储料箱，63-物料输送泵，64-过滤板，65-水平支撑杆，66-竖向支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，一种超高分子量聚乙烯纤维配料装置，包括进料装置，底部设置有出料管11的搅拌釜体1，设置于搅拌釜体1内的搅拌装置，位于搅拌釜体1上方用于驱动搅拌装置旋转的驱动电机3，进料装置包括顶部开设有进料口的储料箱62、与储料箱62底部相通连接的进料管61、位于进料管61管道上用于运输物料的物料输送泵63，进料管61的上端与与配料釜1顶部相通，储料箱62内设置有过滤装置，过滤装置包括边沿与储料箱62内壁可拆卸连接的过滤板64、位于过滤板下方的过滤支撑结构，过滤支撑结构包括两端与储料箱62固连的水平支撑杆65、垂直固连于水平支撑杆65中心的竖向支撑杆66，竖向支撑杆66上端与过滤板64可拆卸连接；物料从储料箱上端的进料口进入储料箱，在储料箱中的过滤板作用下，除去杂质，经物料输送泵输入到配料釜中，进行物料的混合搅拌。过滤板可拆卸连接，方便更换和清洗过滤板。

搅拌装置包括主搅拌轴21、与主搅拌轴21下端相连的第一搅拌轴22、第二搅拌轴23，第一搅拌轴22和第二搅拌轴23以主搅拌轴为对称轴对称设置，第一搅拌轴22侧面由上至下依次设置有多个第一搅拌片24、第二搅拌轴23侧面由上至下依次设置有多个第二搅拌片25，第一搅拌片24和第二搅拌片25之间在竖直方向呈交错设置，这种互相交错设置的搅拌片消除了同轴搅拌叶片之间的间隙，从而提高了搅拌效果。另一方面采用两个搅拌轴进行搅拌作用的面积更大，搅拌效果更好。

配料装置还包括位于釜体1内下方的气体搅拌器，如图2所示，气体搅拌器包括位于搅拌装置下方且开设有多个喷气孔321的喷气座、喷气座包括用于存储气体的喷气囊31、多个位于喷气囊31外表面且与喷气囊31囊腔相通连接的喷气管32，喷气管的外端密布有喷气孔321，通气管33与喷气囊31相通连接。在搅拌过程中通过通气管向喷气囊中充气，经喷气孔喷出，对位于搅拌釜底部的聚乙烯纤维物料进行空气搅拌，使聚乙烯纤维混合的更均匀，同时有些聚乙烯纤维在气流的作用下往上运动到搅拌片处，在搅拌片的搅拌作用下使聚乙烯纤维与溶剂混合更均匀。同时在通气过程中由于釜内的气压增大，可以通过搅拌釜顶部开设的泄气孔12排出，防止发生危险。搅拌釜体1的出料管11上还设置有可以调节物料流出速率大小的控制阀门14。

配料装置还包括混料循环装置，混料循环装置包括与搅拌釜体1底部相通连接的循环管41，循环管41顶端与搅拌釜体1上部相通并伸入搅拌釜体1内并与位于搅拌釜体1内的喷淋装置相连，循环管41上还设置有用于驱动混料流动的循环泵42，如图3、4所示，喷淋装置包括容纳循环混料的圆环状喷淋腔室51、搅拌装置的主搅拌轴21穿过圆环状喷淋腔室51的中心孔，圆环状喷淋腔室51的底部设置有多个喷淋嘴52，喷淋嘴52以圆环状喷淋腔室的轴心线为中心呈辐射状设置。在循环泵42的作用下，搅拌釜体1内的物料从底部经循环管41，进入喷淋装置，循环物料经过喷淋装置将循环物料分成若干小液滴，提高了聚乙烯纤维在溶剂中分散性，使聚乙烯纤维物料与溶剂混合更均匀。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。