專利名稱：微型濕法紡絲機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種生產(chǎn)人造長絲的成套設(shè)備，更具體說是一種適于紡絲研究的微型濕法紡絲機(jī)。
用于科學(xué)研究試驗(yàn)的濕法紡絲設(shè)備目前大部分是小型的，如上海合成纖維研究所、中國科學(xué)院山西煤化所都有這種設(shè)備，但均不是定型產(chǎn)品。其工藝過程和設(shè)備基本相同，都是由溶解、脫泡、過濾、噴絲、凝固成形、拉伸、水洗、干燥定型、收絲、傳動等部分所組成。紡絲溶解量1－2kg，體積仍然十分龐大，(長度＞17m，凈占地面積＞50m2)。因而配用的無級調(diào)速器體積大，需配用減速器，使得其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)速機(jī)構(gòu)幾何尺寸大(1200×750×700mm)。該設(shè)備的水洗工藝采用淋洗和浸洗，所以設(shè)備長，洗滌時間長，耗水量大(＞500kg／h)，耗電量大(＞35kw)，因此每次試驗(yàn)所需費(fèi)用較高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小，能夠經(jīng)濟(jì)、方便地進(jìn)行紡絲研究的微型濕法紡絲機(jī)。
本實(shí)用新型根據(jù)小型紡絲機(jī)所存在的缺陷主要是在傳動結(jié)構(gòu)和水洗部分作了改進(jìn)，使得體積變小，結(jié)構(gòu)更為緊湊。
本實(shí)用新型的微型濕法紡絲機(jī)主要由溶解、脫泡、過濾、噴絲、凝固成形、拉伸、水洗、干燥定型、收絲、傳動等部分組成，其特征在于所說的水洗部分為采用超聲波技術(shù)所制成的超聲波水洗設(shè)備，該設(shè)備由纖維浸洗槽、換能器振子、淋洗水嘴及纖維拉伸、導(dǎo)絲部件組成，傳動機(jī)構(gòu)采用摩擦式小型無級調(diào)速器帶動傳動系統(tǒng)。
這種超聲波清洗裝置使纖維在很短的水洗過程中由于超聲波的作用，將浸漬在水槽中的絲束沖洗干凈，解決了熱拉伸過程中的“并絲”問題，這樣就使水洗設(shè)備的長度與體積變小，適宜微型化的要求。
本實(shí)用新型微型濕法紡絲機(jī)所采用的摩擦式小型無級調(diào)速器由輸入軸、齒輪、齒輪軸、壓緊彈簧、摩擦傳動盤、調(diào)速手輪、調(diào)速絲桿、定位件、調(diào)速輪座、調(diào)速膠輪、蝸輪、蝸桿、輸出軸組成，無級變速是通過調(diào)速手輪旋轉(zhuǎn)調(diào)速絲桿，由定位件撥動調(diào)速膠輪，使其與傳動盤的徑向觸點(diǎn)改變而實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型的微型濕法紡絲機(jī)在噴絲板前放置一個200－240目的金屬分布過濾網(wǎng)，可防止雜質(zhì)及凝膠進(jìn)入噴絲板內(nèi)。
附圖所示為本實(shí)用新型的實(shí)施例。


圖1為本實(shí)用新型微型濕法紡絲機(jī)裝配示意圖。
圖2為無級調(diào)速器裝配示意圖。
圖3為超聲波水洗設(shè)備示意圖。
圖4為噴絲板前分布過濾網(wǎng)的安裝示意圖。
圖1中的1是攪拌器，2是溶解釜，3是過濾器，4是脫泡釜，5是無級調(diào)速器，6是計量泵，7是噴絲頭，8是凝固浴槽(一)，9是拉伸輥(一)，10是凝固浴槽(二)，11是拉伸輥(二)，12是沸水槽，13是拉伸輥(三)，14是超聲波水洗槽，15是上油槽，16是加熱拉伸輥(四)，17是熱拉伸爐，18是拉伸輥(五)，19是控制盤，20是遠(yuǎn)紅外烘干爐，21是防塵罩，22是拉伸輥(六)，23是收絲機(jī)，24是貯水器，25是水泵，26是超聲波控制器，27是恒溫浴槽，28是制冷容器，29是真空泵，30是N2瓶。這種微型紡絲機(jī)長度只有5.8米。
圖2中的1是輸入軸，2是齒輪(1)，3是齒輪(2)，4是齒輪(2)軸，5是壓緊彈簧，6是摩擦傳動盤，7是調(diào)速手輪，8是調(diào)速絲桿，9是定位件，10是調(diào)速輪座，11是調(diào)速膠輪，12是蝸輪，13是蝸桿，14是齒輪(3)，15是齒輪(4)，16是齒輪軸，17是輸出軸。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動輸入軸轉(zhuǎn)動時經(jīng)齒輪(1)齒輪(2)減速，摩擦傳動盤與齒輪(2)同軸并可在齒輪(2)軸上自由軸向滑動，摩擦傳動盤由壓緊彈簧緊緊地與調(diào)速膠輪相壓，由摩擦傳動盤驅(qū)動調(diào)速膠輪轉(zhuǎn)動，而無級變速是通過調(diào)速手輪旋轉(zhuǎn)調(diào)速絲桿，由定位件撥動調(diào)速膠輪使其與摩擦傳動盤的徑向觸點(diǎn)改變而實(shí)現(xiàn)的。這種無級調(diào)速器及拉伸傳動結(jié)構(gòu)均采用線接觸和面接觸方式，消減了振動與脈沖。相應(yīng)機(jī)構(gòu)均采用彈性件來消除振動與噪音。由于選用了合理的傳動速度，因而保證了拉伸傳動件不受磨損，摩擦傳動用調(diào)速膠輪選用聚胺脂膠輪以確保在傳動過程中既有足夠的傳遞力矩又不受磨損。調(diào)速比為17.5和110，輸出軸轉(zhuǎn)速范圍為1～7.5轉(zhuǎn)／分－4～43轉(zhuǎn)／分，配用電機(jī)功率80－120w。
圖3中的1是纖維束，2是拉伸導(dǎo)輥，3是纖維浸洗槽，4是導(dǎo)絲輥，5是換能器振子，6是導(dǎo)絲輪，a、b為淋洗水嘴。纖維束1經(jīng)拉伸輥2進(jìn)入帶有溢流口的水洗槽3浸入水中，纖維束在兩導(dǎo)輥4上纏繞一圈或兩圈后經(jīng)導(dǎo)絲輪6和拉伸輥2導(dǎo)出，將a、b兩水嘴直沖導(dǎo)絲輪和纖維束，粘結(jié)在水洗槽3底部的超聲波換能器振子在0.5kw的功率下工作。在超聲波的振動下水也隨之振動，絲束被抖開，水進(jìn)入絲束，因而將絲束中的溶劑溶于水中達(dá)到洗滌干凈，節(jié)水而水洗設(shè)備變小的目的。
圖4中的1是噴絲座，2是噴絲壓帽，3是聚四氯乙烯墊片，4是不銹鋼網(wǎng)(240目)，5是噴絲板，將噴絲板5置于噴絲壓帽2中，放置一聚四氯乙烯墊片3后再將240目不銹鋼網(wǎng)4剪成與墊片外徑相等的園片放入，而后再加一墊片擰在噴絲座上壓緊即可。這種分布過濾網(wǎng)可防止因紡絲原液配制的間歇或?qū)嶒?yàn)的間斷而造成的雜質(zhì)混入或凝膠進(jìn)入噴絲板內(nèi)，因而能有效地防止毛絲斷絲現(xiàn)象，并能保證在紡絲期間噴絲壓力始終不變。
本實(shí)用新型的微型濕式紡絲機(jī)在原有小型紡絲機(jī)的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，采用超聲波水洗工藝和小型無級調(diào)速器使整個設(shè)備大大縮小，體積只有5.8×1.2×0.8m，本機(jī)最少原料用量100克，最大300克，最小紡絲量4ml／分，最大120ml／分。噴絲規(guī)格200～1000孔，纖度1～3d，噴絲速度0.5～2m／min，拉伸倍率最大范圍～18倍，收絲速度最大線速度～15m／min，總電功率8kw，耗水量＜15kg／hr。當(dāng)用于PAN共聚物紡絲實(shí)驗(yàn)時，能制取性能良好的連續(xù)長絲，其單絲纖度低于1.5旦，強(qiáng)度高達(dá)6.5克／旦。多次紡絲實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，這種微型濕法紡絲機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，運(yùn)轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定，操作簡單，它適用于科研單位、大專院校進(jìn)行各種紡絲工藝的研究和教學(xué)。本機(jī)可紡制聚丙烯腈纖維、粘膠纖維、差別化纖維、人造蠶絲、合成蛋白纖維、生物纖維等。它不僅可進(jìn)行各種化纖紡絲工藝研究，還可以進(jìn)行合成蛋白紡絲、有關(guān)食品工程的紡絲及醫(yī)用生物纖維研究。
權(quán)利要求1.一種微型濕法紡絲機(jī)，包括溶解、脫泡、過濾、噴絲、凝固成形、拉伸、水洗、干燥定型、收絲、傳動部分，其特征在于所說的水洗部分為采用超聲波技術(shù)所制成的超聲波水洗設(shè)備，該設(shè)備由纖維浸洗槽、換能器振子、淋洗水嘴及纖維拉伸，導(dǎo)絲部件組成，傳動機(jī)構(gòu)采用摩擦式小型無級調(diào)速器帶動傳動系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型濕法紡絲機(jī)，其特征在于所說的摩擦式小型無級調(diào)速器由輸入軸、齒輪、齒輪軸、壓緊彈簧、摩擦傳動盤、調(diào)速手輪、調(diào)速絲桿、定位件、調(diào)速輪座、調(diào)速膠輪、蝸輪、蝸桿、輸出軸所組成，無級變速是通過調(diào)速手輪旋轉(zhuǎn)調(diào)速絲桿，由定位件撥動調(diào)速膠輪，使其與傳動盤的徑向觸點(diǎn)改變而實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型濕法紡絲機(jī)，其特征在于在噴絲板前放置一個200－240目的金屬分布過濾網(wǎng)，可防止雜質(zhì)及凝膠進(jìn)入噴絲板內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種微型濕法紡絲機(jī)。已有的科研用紡絲機(jī)都是小型的，體積大，耗水量大，作一次試驗(yàn)費(fèi)用較高。本實(shí)用新型的紡絲機(jī)采用超聲波水洗工藝，應(yīng)用自制的摩擦式小型無級變速器使得整機(jī)體積小(5.8×1.2×0.8m)，結(jié)構(gòu)設(shè)計更為合理，運(yùn)轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定。該紡絲機(jī)不僅能紡制人造長絲，還可進(jìn)行合成蛋白紡絲及有關(guān)食品和生物纖維的研究。尤其適用于科研單位和大專院校進(jìn)行各種紡絲工藝的研究和教學(xué)。
文檔編號D01D1/00GK2036535SQ8821360
公開日1989年4月26日 申請日期1988年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月23日
發(fā)明者楊章玄, 侯樹元 申請人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所