一种超高分子量聚乙烯纺丝用溶胀釜的制作方法

1.本实用新型涉及化纤生产设备技术领域，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯纺丝用溶胀釜。


背景技术：

2.现如今，随着超高分子量聚乙烯纤维生产的发展，所得到的纤维的品质和用途不断地提高、扩大。这主要归功于超高分子量聚乙烯纤维优异的力学性能以及其它特种纤维无法比拟的特点。
3.目前，国内大部分都是利用湿法纺丝的方式生产超高分子量聚乙烯纤维，在整个湿法纺丝过程中，在物料进入螺杆挤出机之前超高分子量聚乙烯粉末在第一溶剂中的溶胀过程是十分关键的步骤，溶胀料的均一程度直接影响着成品纤维的条干均匀度、强度、模量等性能。
4.此外由于溶胀需要在较高的温度下持续数小时，这会导致超高分子量聚乙烯粉末在长时间高温环境下与空气中的氧气接触发生氧化降解反应，进一步降低了纤维的整体强度。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单的超高分子量聚乙烯纺丝用溶胀釜，使内部的溶胀料可充分搅拌，提高了溶胀料的均一程度，而且溶胀过程稳定，可避免高温热氧化的问题，可提高成品纤维的质量。
6.为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述超高分子量聚乙烯纺丝用溶胀釜，包括釜体，所述釜体顶部设置有电机，所述电机的输出轴与伸入所述釜体内部的一级搅拌组件相连，所述一级搅拌组件外套接有导流筒，所述导流筒外设置二级搅拌组件，所述二级搅拌组件与一级搅拌组件相连，且所述二级搅拌组件将导流筒内向上流出的溶胀液挡止后离心甩出并搅拌。
7.所述一级搅拌组件包括绞龙轴，所述绞龙轴外沿其长度方向设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片的输料方向朝上。
8.所述釜体的顶端固定有定位座，所述定位座上安装所述电机，所述电机通过联轴器与伸入所述釜体内的绞龙轴的一端相连，所述绞龙轴的另一端通过轴承座与所述釜体的底部相连。
9.所述导流筒包括直筒段和扩口段，所述直筒段的下端与所述扩口段相连，所述扩口段的周向通过多根连接杆与所述釜体底部固定相连。
10.所述二级搅拌组件包括圆锥形挡板和辅助搅拌桨，所述圆锥形挡板的头部与所述一级搅拌组件固定相连，所述圆锥形挡板的开口端朝下且开口端的外周间隔布置有多组所述辅助搅拌桨。
11.所述辅助搅拌桨与所述导流筒之间相隔一段距离。
12.所述釜体设置为双层釜，所述釜体的外壁内设置有空腔结构，所述釜体外设置有与所述空腔结构相通连的导热油进口和导热油出口，所述导热油进口和导热油出口通过管道与温控油箱相连。
13.所述导热油进口和导热油出口处均连接有电控阀，所述釜体内设置有温度传感器，所述温度传感器通过plc与两个所述电控阀电连接。
14.所述釜体上部和下部分别连接有进料口和出料口，所述出料口处连接有出料控制阀。
15.所述釜体的底部连接有出口朝下的放净管和通入惰性气体的进气管，所述放净管和进气管相通连，且所述放净管和进气管的端部均连接有手动阀或电子阀。
16.本实用新型的有益效果是：
17.1、本实用新型通过在釜体内由内向外依次设置一级搅拌组件、导流筒和二级搅拌组件，电机的输出轴与一级搅拌组件和二级搅拌组件相连，在电机的驱动下，一级搅拌组件转动使导流筒底部的溶胀液连续快速地通过导流筒并向上方输送，同时二级搅拌组件转动对向上方输送的溶胀液挡止后离心甩出，并与釜体底部的溶胀液混合进行二次搅拌，使溶胀料可充分搅拌，提高了溶胀料的均一程度。
18.2、本实用新型通过将釜体设置成双层釜，通过向其中通入恒温导热油，可保证釜体内溶胀液的温度在恒定的范围内，使混料的效果更好；本实用新型通过由釜体底部的进气管通入惰性气体，一方面可减少釜内溶胀液与空气中氧气等活泼气体接触面积，避免了超高分子量聚乙烯粉末在长时间高温环境下与空气中的氧气等活泼气体接触而发生氧化降解反应，另一方面，通入的惰性气体能防止釜底凝絮物产生，使溶胀液均匀性进一步提升，保证了成品纤维的强度；本实用新型通过在釜体底部设置放净管，方便了对釜体中的溶胀液的进行更换。
19.综上，该溶胀釜整体结构简单，使内部的溶胀料可在恒温下充分搅拌，提高了溶胀料的均一程度，而且避免了高温热氧化的问题，提高了成品纤维的质量。
附图说明
20.下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.上述图中的标记均为：1.釜体，11.空腔结构，12.导热油进口，13.导热油出口，14.进料口，15.出料口，2.电机，3.一级搅拌组件，31.绞龙轴，32.螺旋叶片，4.导流筒，41.直筒段，42.扩口段，43.连接杆，5.二级搅拌组件，51.圆锥形挡板， 52.辅助搅拌桨，6.定位座，7.放净管，8.进气管。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.本实用新型具体的实施方案为：如图1所示，一种超高分子量聚乙烯纺丝用溶胀釜，包括釜体1，釜体1顶部设置有电机2，电机2的输出轴与伸入釜体 1内部的一级搅拌组件3相连，一级搅拌组件3外套接有导流筒4，导流筒4外设置二级搅拌组件5，二级搅拌组件5与一级搅拌组件3相连，且二级搅拌组件 5将导流筒4内向上流出的溶胀液挡止后离心甩出并搅拌。在电机2的驱动下，一级搅拌组件3转动使导流筒4底部的溶胀液连续快速地通过导流筒4并向上方输送，同时二级搅拌组件5转动对向上方输送的溶胀液挡止后离心甩出，并与釜体1底部的溶胀液混合进行二次搅拌，使溶胀料可充分搅拌，提高了溶胀料的均一程度。
27.具体地，其中的一级搅拌组件3包括绞龙轴31，该绞龙轴31外沿其长度方向设置有螺旋叶片32，当其中的螺旋叶片32的旋向为左旋时，电机2输出轴的转动方向为逆时针转动，或当其中的螺旋叶片32的旋向为右旋时，电机2输出轴的转动方向为顺时针转动，可保证螺旋叶片32的输料方向朝上，可将导流筒 4底部的溶胀液连续快速地通过导流筒4并向上方输送，由导流筒4顶部流出后与釜体1底部的溶胀液充分搅拌混合。
28.具体地，其中的釜体1的顶端固定有定位座6，定位座6上安装电机2，电机2通过联轴器与伸入釜体1内的绞龙轴31的一端相连，绞龙轴31的另一端通过轴承座与釜体1的底部相连，使绞龙轴31的两端均有转动支点，使绞龙轴 31的转动更稳定，使输料效果更好。
29.具体地，其中的导流筒4包括直筒段41和扩口段42，直筒段41的下端与扩口段42相连，扩口段42的周向通过多根连接杆43与釜体1底部固定相连，扩口段42可使釜体1底部更多的溶胀液导向进入直筒段41，使更多的溶胀液在导流筒内往复循环搅拌，使搅拌更加充分。
30.具体地，其中的二级搅拌组件5包括圆锥形挡板51和辅助搅拌桨52，圆锥形挡板51的头部与绞龙轴31的光轴段固定相连，圆锥形挡板51的开口端朝下且开口端的外周间隔布置有多组辅助搅拌桨52，辅助搅拌桨52与导流筒之间相隔一段距离，为辅助搅拌桨52的搅拌提供了搅拌空间。导流筒4底部的溶胀液连续快速地通过导流筒4并向上方输送，由导流筒4上端流出的溶胀液被圆锥形挡板51挡止后，随着圆锥形挡板51的转动将溶胀液向外离心甩出，甩出的溶胀液与釜体1底部的溶胀液在辅助搅拌桨52的作用下进行混合搅拌，使搅拌效果更好。
31.具体地，其中的釜体1设置为双层釜，釜体1的外壁内设置有空腔结构11，釜体1外设置有与空腔结构11相通连的导热油进口12和导热油出口13，导热油进口12和导热油出口13分别设置在釜体1的下部和上部，导热油进口12和导热油出口13通过管道与温控油箱相连，可向空腔结构11内通入循环导热油，保证了釜体1的温度恒定，使溶胀液的混合效果更好。其中的导热油进口12和导热油出口13处均连接有电控阀，釜体1内设置有温度传感器，温度传感器检测釜体1内的温度，温度传感器通过plc与两个电控阀电连接，当釜体1内的温
度低于设定的温度范围时，plc控制两个电控阀的开度来增加进入空腔结构 11的导热油流量，当釜体1内的温度高于设定的温度范围时，plc控制两个电控阀的开度来减小进入空腔结构11的导热油流量，可控制釜体1内的温度在设定的范围内。
32.具体地，其中的釜体1上部和下部分别连接有进料口14和出料口15，出料口15处连接有出料控制阀，可根据下一级釜体1的液位情况，控制出料控制阀的流量和开合。
33.具体地，其中的釜体1的底部连接有出口朝下的放净管7和通入惰性气体的进气管8，放净管7和进气管8相通连，且放净管7和进气管8的端部均连接有手动阀或电子阀。当釜体1处于工作状态时，放净管7处的手动阀或电子阀关闭，进气管8处的手动阀或电子阀打开，通过进气管8通入惰性气体，一方面可减少釜内溶胀液与空气中氧气等活泼气体接触面积，避免了超高分子量聚乙烯粉末在长时间高温环境下与空气中的氧气等活泼气体接触而发生氧化降解反应，另一方面，通入的惰性气体能防止釜底凝絮物产生，使溶胀液均匀性进一步提升，保证了成品纤维的强度；当釜体1内需换料或要排空操作时，进气管8处的手动阀或电子阀关闭，放净管7处的手动阀或电子阀打开，通过放净管7将釜体1内的溶胀液导出。
34.上述溶胀釜的工作原理是：首先，向釜体1的空腔结构11内通入循环高温导热油，通过进料口14将溶胀料导入釜体1内，将放净管7处的手动阀或电子阀打开，向釜体1内通入惰性气体；然后，电机2带动绞龙轴31、圆锥形挡板 51和辅助搅拌桨52同步转动，使导流筒4底部的溶胀液连续快速地通过导流筒 4并向上方输送，由导流筒4上端流出的溶胀液被圆锥形挡板51挡止后，随着圆锥形挡板51的转动将溶胀液向外离心甩出，甩出的溶胀液与釜体1底部的溶胀液在辅助搅拌桨52的作用下进行混合搅拌；最后，搅拌一段时间后，打开出料口15处的出料控制阀，将均匀混合的溶胀液导入下一级釜体1进行后期的操作。
35.综上，该溶胀釜整体结构简单，使内部的溶胀料可在恒温下充分搅拌，提高了溶胀料的均一程度，而且避免了高温热氧化的问题，提高了成品纤维的质量。
36.以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。