竹炭聚乳酸切片制作系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚乳酸纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種竹炭聚乳酸切片制作系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸(PLA)纖維是以玉米、小麥、甜菜等含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品為原料，經(jīng)發(fā)酵生成乳酸后，再經(jīng)縮聚和熔融紡絲制成，聚乳酸纖維原料來源廣泛。它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發(fā)毒氣，不會造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。其織物面料手感、懸垂性好，抗紫外線，具有較低的可燃性和優(yōu)良的加工性能，適用于各種時裝、休閑裝、體育用品和衛(wèi)生用品等，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]聚乳酸(PLA)纖維有抑菌、爽滑、快干等諸多優(yōu)點，但其耐磨性差，回潮較低，使用其生產(chǎn)的紡織面料較其它化學(xué)纖維紡織面料手感明顯發(fā)硬，嚴(yán)重影響使用效果。另外，由于聚乳酸的輸送管道較長，靠近管壁的高聚物熔體粘稠度特別大，聚乳酸熔體在輸送過程中因熔體流速不均勻造成的高聚物分子量分布較寬(不均勻)問題，雜質(zhì)不能有效地過濾掉，從而影響到紡絲品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、輸送過程中混合均勻度高、具備除雜過濾功能、生產(chǎn)出來的聚乳酸纖維耐磨性強、回潮率高的竹炭聚乳酸切片制作系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:竹炭聚乳酸切片制作系統(tǒng)，包括聚合框架、切粒機和冷卻池，聚合框架上自上而下依次設(shè)有攪拌罐、初聚罐和終聚罐，攪拌罐底部通過第一輸料管與初聚罐頂部連接，第一輸料管上設(shè)有第一自動控制閥和第一計量栗，初聚罐底部通過第二輸料管與終聚罐頂部連接，第二輸料管上設(shè)有第二自動控制閥和第二計量栗，終聚罐底部連接有第三輸料管，第三輸料管上沿熔體流動方向依次設(shè)有第三計量栗、過濾除雜裝置和動靜一體管道式混料裝置，第三輸料管的出料口連接有位于冷卻池上方的聚乳酸熔體擠出孔板，冷卻池內(nèi)盛裝有冷卻水，切粒機的工作端設(shè)在冷卻池內(nèi)，切粒機的出料端設(shè)在冷卻池外；
動靜一體管道式混料裝置包括固定管道和混料單元，混料單元包括同軸向設(shè)置的靜態(tài)混料管道和動態(tài)混料管道，動態(tài)混料管道的左端與靜態(tài)混料管道的右端法蘭連接，動態(tài)混料管道內(nèi)設(shè)有動態(tài)螺旋隔板，動態(tài)螺旋隔板將動態(tài)混料管道內(nèi)部沿軸向方向分隔成第一半圓螺旋通道和第二半圓螺旋通道，動態(tài)螺旋隔板與動態(tài)混料管道內(nèi)壁間隙配合;靜態(tài)混料管道內(nèi)設(shè)有靜態(tài)螺旋隔板，靜態(tài)螺旋隔板將靜態(tài)混料管道內(nèi)部沿軸向方向分隔成第三半圓螺旋通道和第四半圓螺旋通道，靜態(tài)螺旋隔板與靜態(tài)混料管道內(nèi)壁固定連接；
動態(tài)螺旋隔板和靜態(tài)螺旋隔板的兩端部所在的平面均垂直于動態(tài)混料管道的中心軸線，動態(tài)螺旋隔板右端部中心設(shè)有動態(tài)錐形槽，動態(tài)螺旋隔板左端部中心設(shè)有動態(tài)頂尖，靜態(tài)螺旋隔板右端部中心設(shè)有靜態(tài)錐形槽，靜態(tài)螺旋隔板左端部中心設(shè)有靜態(tài)頂尖，動態(tài)頂尖左端頂在靜態(tài)錐形槽內(nèi)；
固定管道左端與動態(tài)混料管道右端法蘭連接，固定管道內(nèi)設(shè)有支架，支架上設(shè)有固定頂尖，固定頂尖左端頂在動態(tài)錐形槽內(nèi)。
[0006]過濾除雜裝置包括進料板和位于進料板前側(cè)的出料板，進料板和出料板的一側(cè)通過鉸鏈連接，進料板和出料板通過前后設(shè)置的沉頭螺釘固定連接，進料板前側(cè)和出料板后側(cè)對應(yīng)設(shè)有過濾腔，進料板后側(cè)中部設(shè)有與過濾腔連通的進料口，出料板前側(cè)下部設(shè)有與過濾腔連通的出料口，出料板內(nèi)設(shè)有位于過濾腔內(nèi)的過濾網(wǎng)和位于過濾網(wǎng)前側(cè)的用于支撐過濾網(wǎng)的支撐網(wǎng)，過濾腔內(nèi)設(shè)有位于過濾網(wǎng)后側(cè)的壓力傳感器，進料板和出料板在相對于鉸鏈的一側(cè)開設(shè)有雜質(zhì)排出口，雜質(zhì)排出口處設(shè)有用于開閉雜質(zhì)排出口的插板，出料板中部設(shè)有用于刮除過濾網(wǎng)后側(cè)面附著雜質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式刮刀。
[0007]混料單元的數(shù)量大于等于兩組，相鄰兩組混料單元之間法蘭連接，一組混料單元的靜態(tài)頂尖左端頂在相鄰的一組混料單元的動態(tài)錐形槽內(nèi)，固定管道與最右端的一組混料單元連接。
[0008]靜態(tài)混料管道的長度小于動態(tài)混料管道的長度。
[0009]采用上述技術(shù)方案，在第三輸料管上設(shè)置動靜一體管道式混料裝置，具有以下有益效果:在第三計量栗的作用下，聚合后的聚乳酸竹炭熔體由固定管道進入，當(dāng)粘稠的熔體在高壓下通過動態(tài)混料管道的時候，動態(tài)螺旋隔板在熔體的推動下開始旋轉(zhuǎn)，動態(tài)混料管道的內(nèi)壁上的粘稠熔體被旋轉(zhuǎn)的動態(tài)螺旋隔板刮下，刮下的粘稠熔體與動態(tài)混料管道中間的較稀得熔體混在一起，并向前推進到靜態(tài)混料管道內(nèi)的第三半圓螺旋通道和第四半圓螺旋通道內(nèi)進行混合，混合后再進入到動態(tài)混料管道內(nèi)重復(fù)上述混料過程，經(jīng)過若干組混料單元后，均勻的聚乳酸熔體進入聚乳酸熔體擠出孔板，聚乳酸熔體擠出孔板將聚乳酸竹炭熔體噴成帶條后進行水冷，同時切粒機的旋轉(zhuǎn)刀片緊貼聚乳酸熔體擠出孔板旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)刀片將聚乳酸熔體帶條切斷形成聚乳酸切片。由于第一半圓螺旋通道和第二半圓螺旋通道較長且均在軸向方向上為螺旋方向設(shè)置，這樣就會在高壓熔體通過時，驅(qū)動動態(tài)螺旋隔板旋轉(zhuǎn);動態(tài)螺旋隔板的旋轉(zhuǎn)材料頂尖與錐形槽頂壓配合的形式，不僅易于制造和裝配，而且在旋轉(zhuǎn)過程中摩擦力更小，從而提高動態(tài)螺旋隔板刮料的效率。靜態(tài)混料管道的長度小于動態(tài)混料管道的長度，這樣可使整個輸送聚乳酸的管道的大部分長度都會將管壁上附著的粘稠度特別大的聚乳酸刮掉，充分提高混合的均勻度。
[0010]熔體的除雜過濾作業(yè)過程如下:含有雜質(zhì)和難塑化的高分子熔體由擠出機通過進料口壓入到過濾腔，熔體經(jīng)過濾網(wǎng)的過濾后通過出料口排出機外。在此過程中，驅(qū)動裝置帶動旋轉(zhuǎn)式刮刀將堵塞在過濾網(wǎng)后表面上的雜質(zhì)和難塑化的大顆粒物刮掉并研磨，使過濾網(wǎng)始終保持較大的過濾面積，保證高效的過濾效果。隨著過濾網(wǎng)后側(cè)的過濾腔內(nèi)的雜質(zhì)增多，過濾腔內(nèi)壓力增大到壓力傳感器的監(jiān)測值，抽出插板，在過濾腔內(nèi)壓力和旋轉(zhuǎn)式刮刀旋轉(zhuǎn)的共同作用下，大顆粒雜質(zhì)通過雜質(zhì)排出口排出，隨著雜質(zhì)的排除，過濾腔內(nèi)壓力恢復(fù)至正常值，將插板插上，雜質(zhì)排出口關(guān)閉。
[0011]通過旋轉(zhuǎn)式刮刀旋轉(zhuǎn)將過濾上附著的雜質(zhì)清除并排除機外，可避免過濾網(wǎng)堵塞并延長過濾網(wǎng)的使用壽命。當(dāng)需要更換過濾網(wǎng)時，擰下沉頭螺釘，由于鉸鏈的設(shè)置，可旋轉(zhuǎn)打開進料板或出料板即可進行更換作業(yè)。
[0012]綜上所述，本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，直接在熔體輸送管道內(nèi)設(shè)置若干組混料單元即可，省去了在輸送管道上安裝混料系統(tǒng)，節(jié)約了成本，達到熔體在流經(jīng)輸送管道時均勻混料之目的，輸送及混料效率大大提尚，并對恪體進彳丁自動過濾除雜，充分提尚廣品品質(zhì)。為使聚乳酸纖維部分功能和指標(biāo)得到改善，在聚乳酸材料中加入0.5%?15% (優(yōu)選10%)的納米級竹香碳微粉，對其進行改性，使其制成的纖維初始模量降低，回潮率上升，強力提高，纖維的透氣性和手感有明顯得到改善。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中具有一組混料單元的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2中動態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖2中靜態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖1中過濾除雜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明的竹炭聚乳酸切片制作系統(tǒng)，包括聚合框架16、切粒機17和冷卻池18，聚合框架16上自上而下依次設(shè)有攪拌罐19、初聚罐20和終聚罐21，攪拌罐19底部通過第一輸料管22與初聚罐20頂部連接，第一輸料管22上設(shè)有第一自動控制閥23和第一計量栗24，初聚罐20底部通過第二輸料管25與終聚罐21頂部連接，第二輸料管25上設(shè)有第二自動控制閥26和第二計量栗27，終聚罐21底部連接有第三輸料管28，第三輸料管28上沿熔體流動方向依次設(shè)有第三計量栗29、過濾除雜裝置30和動靜一體管道式混料裝置31，第三輸料管28的出料口連接有位于冷卻池18上方的聚乳酸熔體擠出孔板32，冷卻池18內(nèi)盛裝有冷卻水，切粒機17的工作端設(shè)在冷卻池18內(nèi)，切粒機17的出料端設(shè)在冷卻池18外。
[0015]動靜一體管道式混料裝置31包括固定管道I和混料單元，混料單元包括同軸向設(shè)置的靜態(tài)混料管道2和動態(tài)混料管道3，動態(tài)混料管道3的左端與靜態(tài)混料管道2的右端法蘭連接，動態(tài)混料管道3內(nèi)設(shè)有動態(tài)螺旋隔板4，動態(tài)螺旋隔板4將動態(tài)混料管道3內(nèi)部沿軸向方向分隔成第一半圓螺旋通道5和第二半圓螺旋通道6，動態(tài)螺旋隔板4與動態(tài)混料管道3內(nèi)壁間隙配合;靜態(tài)混料管道2內(nèi)設(shè)有靜態(tài)螺旋隔板7，靜態(tài)螺旋隔板7將靜態(tài)混料管道2內(nèi)部沿軸向方向分隔成第三半圓螺旋通道8和第四半圓螺旋通道9，靜態(tài)螺旋隔板7與靜態(tài)混料管道2內(nèi)壁固定連接。
[0016]動態(tài)螺旋隔板4和靜態(tài)螺旋隔板7的兩端部所在的平面均垂直于動態(tài)混料管道3的中心軸線，動態(tài)螺旋隔板4右端部中心設(shè)有動態(tài)錐形槽10，動態(tài)螺旋隔板4左端部中心設(shè)有動態(tài)頂尖11，靜態(tài)螺旋隔板7右端部中心設(shè)有靜態(tài)錐形槽12，靜態(tài)螺旋隔板7左端部中心設(shè)有靜態(tài)頂尖13，動態(tài)頂尖11左端頂在靜態(tài)錐形槽12內(nèi)。
[0017]固定管道I左端與動態(tài)混料管道3右端法蘭連接，固定管道I內(nèi)設(shè)有支架14，支架14上設(shè)有固定頂尖15，固定頂尖15左端頂在動態(tài)錐