竹炭聚乳酸混合熔體直接紡絲系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型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混合熔體直接紡絲系統(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(lái)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(shí)，不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)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(shí)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(diǎn)，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(zhǎng)，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(guò)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(wèn)題，從而影響到紡絲品質(zhì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、輸送過(guò)程中混合均勻度高、具備除雜過(guò)濾功能、生產(chǎn)出來(lái)的聚乳酸纖維耐磨性強(qiáng)、回潮率高的竹炭聚乳酸混合熔體直接紡絲系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:竹炭聚乳酸混合熔體直接紡絲系統(tǒng)，包括聚合框架和紡絲箱體，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(guò)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(dòng)控制閥和第一計(jì)量栗，初聚罐底部通過(guò)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(dòng)控制閥和第二計(jì)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(dòng)方向依次設(shè)有第三計(jì)量栗、過(guò)濾除雜裝置和動(dòng)靜一體管道式混料裝置，紡絲箱體內(nèi)設(shè)有紡絲計(jì)量栗和紡絲組件，第三輸料管的出料口伸入到紡絲箱體內(nèi)并與紡絲計(jì)量栗的進(jìn)料口連接，紡絲計(jì)量栗的出料口與紡絲組件的進(jìn)料口連接；
[0006]動(dòng)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(dòng)態(tài)混料管道，動(dòng)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(dòng)態(tài)混料管道內(nèi)設(shè)有動(dòng)態(tài)螺旋隔板，動(dòng)態(tài)螺旋隔板將動(dòng)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(dòng)態(tài)螺旋隔板與動(dòng)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；
[0007]動(dòng)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(dòng)態(tài)混料管道的中心軸線，動(dòng)態(tài)螺旋隔板右端部中心設(shè)有動(dòng)態(tài)錐形槽，動(dòng)態(tài)螺旋隔板左端部中心設(shè)有動(dòng)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(dòng)態(tài)頂尖左端頂在靜態(tài)錐形槽內(nèi)；
[0008]固定管道左端與動(dòng)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(dòng)態(tài)錐形槽內(nèi)。
[0009]過(guò)濾除雜裝置包括進(jìn)料板和位于進(jìn)料板前側(cè)的出料板，進(jìn)料板和出料板的一側(cè)通過(guò)鉸鏈連接，進(jìn)料板和出料板通過(guò)前后設(shè)置的沉頭螺釘固定連接，進(jìn)料板前側(cè)和出料板后側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)有過(guò)濾腔，進(jìn)料板后側(cè)中部設(shè)有與過(guò)濾腔連通的進(jìn)料口，出料板前側(cè)下部設(shè)有與過(guò)濾腔連通的出料口，出料板內(nèi)設(shè)有位于過(guò)濾腔內(nèi)的過(guò)濾網(wǎng)和位于過(guò)濾網(wǎng)前側(cè)的用于支撐過(guò)濾網(wǎng)的支撐網(wǎng)，過(guò)濾腔內(nèi)設(shè)有位于過(guò)濾網(wǎng)后側(cè)的壓力傳感器，進(jìn)料板和出料板在相對(duì)于鉸鏈的一側(cè)開(kāi)設(shè)有雜質(zhì)排出口，雜質(zhì)排出口處設(shè)有用于開(kāi)閉雜質(zhì)排出口的插板，出料板中部設(shè)有用于刮除過(guò)濾網(wǎng)后側(cè)面附著雜質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式刮刀。
[0010]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(dòng)態(tài)錐形槽內(nèi)，固定管道與最右端的一組混料單元連接。
[0011 ]靜態(tài)混料管道的長(zhǎng)度小于動(dòng)態(tài)混料管道的長(zhǎng)度。
[0012]采用上述技術(shù)方案，在第三輸料管上設(shè)置動(dòng)靜一體管道式混料裝置，具有以下有益效果:在第三計(jì)量栗的作用下，聚合后的聚乳酸竹炭熔體由固定管道進(jìn)入，當(dāng)粘稠的熔體在高壓下通過(guò)動(dòng)態(tài)混料管道的時(shí)候，動(dòng)態(tài)螺旋隔板在熔體的推動(dòng)下開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)混料管道的內(nèi)壁上的粘稠熔體被旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)螺旋隔板刮下，刮下的粘稠熔體與動(dòng)態(tài)混料管道中間的較稀得熔體混在一起，并向前推進(jìn)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(jìn)行混合，混合后再進(jìn)入到動(dòng)態(tài)混料管道內(nèi)重復(fù)上述混料過(guò)程，經(jīng)過(guò)若干組混料單元后，進(jìn)入到紡絲箱體內(nèi)，紡絲計(jì)量栗將聚乳酸竹炭熔體計(jì)量增壓后進(jìn)入到紡絲組件，紡絲組件將聚乳酸竹炭熔體紡制成竹炭聚乳酸纖維。
[0013]由于第一半圓螺旋通道和第二半圓螺旋通道較長(zhǎng)且均在軸向方向上為螺旋方向設(shè)置，這樣就會(huì)在高壓熔體通過(guò)時(shí)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)螺旋隔板旋轉(zhuǎn);動(dòng)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(guò)程中摩擦力更小，從而提高動(dòng)態(tài)螺旋隔板刮料的效率。靜態(tài)混料管道的長(zhǎng)度小于動(dòng)態(tài)混料管道的長(zhǎng)度，這樣可使整個(gè)輸送聚乳酸的管道的大部分長(zhǎng)度都會(huì)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。
[0014]熔體的除雜過(guò)濾作業(yè)過(guò)程如下:含有雜質(zhì)和難塑化的高分子熔體由擠出機(jī)通過(guò)進(jìn)料口壓入到過(guò)濾腔，熔體經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾后通過(guò)出料口排出機(jī)外。在此過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)式刮刀將堵塞在過(guò)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(guò)濾網(wǎng)始終保持較大的過(guò)濾面積，保證高效的過(guò)濾效果。隨著過(guò)濾網(wǎng)后側(cè)的過(guò)濾腔內(nèi)的雜質(zhì)增多，過(guò)濾腔內(nèi)壓力增大到壓力傳感器的監(jiān)測(cè)值，抽出插板，在過(guò)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(guò)雜質(zhì)排出口排出，隨著雜質(zhì)的排除，過(guò)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。
[0015]通過(guò)旋轉(zhuǎn)式刮刀旋轉(zhuǎn)將過(guò)濾上附著的雜質(zhì)清除并排除機(jī)外，可避免過(guò)濾網(wǎng)堵塞并延長(zhǎng)過(guò)濾網(wǎng)的使用壽命。當(dāng)需要更換過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，擰下沉頭螺釘，由于鉸鏈的設(shè)置，可旋轉(zhuǎn)打開(kāi)進(jìn)料板或出料板即可進(jìn)行更換作業(yè)。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dá)到熔體在流經(jīng)輸送管道時(shí)均勾混料之目的，輸送及混料效率大大提尚，并對(duì)恪體進(jìn)彳丁自動(dòng)過(guò)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(jí)竹香碳微粉，對(duì)其進(jìn)行改性，使其制成的纖維初始模量降低，回潮率上升，耐磨性提高，纖維的透氣性和手感有明顯的到改善。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2是圖1中具有一組混料單元的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖2中動(dòng)態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是圖2中靜態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是圖1中過(guò)濾除雜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型的竹炭聚乳酸混合熔體直接紡絲系統(tǒng)，包括聚合框架16和紡絲箱體17，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(guò)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(dòng)控制閥23和第一計(jì)量栗24，初聚罐20底部通過(guò)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(dòng)控制閥26和第二計(jì)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(dòng)方向依次設(shè)有第三計(jì)量栗29、過(guò)濾除雜裝置30和動(dòng)靜一體管道式混料裝置31，紡絲箱體17內(nèi)設(shè)有紡絲計(jì)量栗18和紡絲組件32，第三輸料管28的出料口伸入到紡絲箱體17內(nèi)并與紡絲計(jì)量栗18的進(jìn)料口連接，紡絲計(jì)量栗18的出料口與紡絲組件32的進(jìn)料口連接。
[0023]動(dòng)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(dòng)態(tài)混料管道3，動(dòng)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(dòng)態(tài)混料管道3內(nèi)設(shè)有動(dòng)態(tài)螺旋隔板4，動(dòng)態(tài)螺旋隔板4將動(dòng)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(dòng)態(tài)螺旋隔板4與動(dòng)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。
[0024]動(dòng)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(dòng)態(tài)混料管道3的中心軸線，動(dòng)態(tài)螺旋隔板4右端部中心設(shè)有動(dòng)態(tài)錐形槽10，動(dòng)態(tài)螺旋隔板4左端部中心設(shè)有動(dòng)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(dòng)態(tài)頂尖11左端頂在靜態(tài)錐形槽12內(nèi)。
[0025]固定管道I左端與動(dòng)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