聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(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，攪拌罐底部通過第一輸料管與初聚罐頂部連接，第一輸料管上設(shè)有聚乳酸預(yù)聚混料裝置，初聚罐底部通過第二輸料管與終聚罐頂部連接，終聚罐底部連接有第三輸料管，第三輸料管上設(shè)有第三計(jì)量泵和動(dòng)靜一體管道式混料裝置，紡絲箱體內(nèi)設(shè)有紡絲計(jì)量泵和紡絲組件。本實(shí)用新型確保預(yù)聚合管內(nèi)的熔體在恒定速度狀態(tài)下向下流動(dòng)，并使預(yù)聚合管內(nèi)熔體溫度也基本一致，本實(shí)用新型直接在第三輸料管上設(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)到均勻混料之目的，輸送及混料效率大大提高。
【專利說明】
聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于聚乳酸聚合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸聚合工序包括預(yù)聚和終聚。需要聚合的熔體首先要經(jīng)過預(yù)聚，預(yù)聚的設(shè)備是一個(gè)立式圓柱體形狀的罐體，罐體頂部沿垂直方向設(shè)有預(yù)聚合管。需要預(yù)聚合的熔體從預(yù)聚合管的上端定量進(jìn)入預(yù)聚合管內(nèi)，靠自身重力并從上向下平穩(wěn)向下流動(dòng)到罐體內(nèi)。由于熔體與預(yù)聚合管管壁的摩擦因數(shù)，預(yù)聚合管中心的熔體向下流動(dòng)速度比預(yù)聚合管管壁處的熔體向下的流動(dòng)速度要快，而且預(yù)聚合管管壁處的溫度與預(yù)聚合管中心的溫度也有差另O。而理想的狀況是；1、熔體在恒定速度狀態(tài)下向下流動(dòng);2、預(yù)聚合管內(nèi)熔體向下流動(dòng)時(shí)每個(gè)層面的管壁與預(yù)聚合管中心的溶體溫度最好也是一樣的；3、由于終聚后用于輸送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)。為達(dá)到此目的，預(yù)聚合管內(nèi)需要裝配數(shù)組混料預(yù)熱器，以滿足聚合工藝的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能將預(yù)聚合管內(nèi)壁與中心處的熔體保持基本等速向下流動(dòng)、并能把預(yù)聚合管內(nèi)壁與中心處的熔體進(jìn)行交換混合保持溫度一致、在終聚后輸送過程中混合均勻的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(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，攪拌罐底部通過第一輸料管與初聚罐頂部連接，第一輸料管上設(shè)有聚乳酸預(yù)聚混料裝置、第一自動(dòng)控制閥和第一計(jì)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(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；
[0005]聚乳酸預(yù)聚混料裝置包括沿垂直方向設(shè)置的預(yù)聚合管，預(yù)聚合管內(nèi)自上而下至少設(shè)有兩個(gè)混料預(yù)熱器，所有的混料預(yù)熱器均結(jié)構(gòu)相同；
[0006]每個(gè)混料預(yù)熱器均包括具有同一條中心線的第一上錐形導(dǎo)流筒、第二上錐形導(dǎo)流筒、第一下錐形導(dǎo)流筒、第二下錐形導(dǎo)流筒、上分流錐筒和下分流錐筒；
[0007]第一上錐形導(dǎo)流筒和第一下錐形導(dǎo)流筒均為上粗下細(xì)且上下通透結(jié)構(gòu)，第一上錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑大于第二上錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑，第二上錐形導(dǎo)流筒和第二下錐形導(dǎo)流筒均為上細(xì)下粗且上下通透結(jié)構(gòu)，第一上錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑與第二上錐形導(dǎo)流筒上端內(nèi)徑相等，第一下錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑與第二下錐形導(dǎo)流筒上端內(nèi)徑相等，第一上錐形導(dǎo)流筒上端外沿、第二上錐形導(dǎo)流筒下端外沿、第一下錐形導(dǎo)流筒上端邊沿和第二下錐形導(dǎo)流筒下端邊沿均固定連接在預(yù)聚合管內(nèi)壁，第一上錐形導(dǎo)流筒下端邊沿與第二上錐形導(dǎo)流筒上端邊沿固定連接，第一上錐形導(dǎo)流筒下端邊沿與第二上錐形導(dǎo)流筒上端邊沿固定連接，第一下錐形導(dǎo)流筒下端邊沿與第二下錐形導(dǎo)流筒上端邊沿固定連接；
[0008]上分流錐筒為頂部尖銳封堵、底部敞口的結(jié)構(gòu)，下分流錐筒為底部尖銳封堵、頂部敞口的結(jié)構(gòu)，上分流錐筒下端內(nèi)徑等于下分流錐筒上端內(nèi)徑，上分流錐筒下端內(nèi)徑小于預(yù)聚合管內(nèi)徑，上分流錐筒下端邊沿與下分流錐筒上端邊沿固定連接;上分流錐筒和下分流錐筒外壁通過熱媒導(dǎo)管與預(yù)聚合管內(nèi)壁固定連接；
[0009]上分流錐筒的上端高于第一上錐形導(dǎo)流筒上端邊沿，下分流錐筒的下端與第二下錐形導(dǎo)流筒上端邊沿齊平；
[0010]上分流錐筒外表面與第一下錐形導(dǎo)流筒外表面之間形成管壁熔體下流通道，下分流錐筒外表面與第一下錐形導(dǎo)流筒外表面之間形成混合熔體下流通道；
[0011]上分流錐筒外表面設(shè)有中心熔體分流結(jié)構(gòu)，中心熔體分流結(jié)構(gòu)的下端與管壁熔體下流通道下端交匯。
[0012]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；
[0013]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)；
[0014]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)。
[0015]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。
[0016]靜態(tài)混料管道的長度小于動(dòng)態(tài)混料管道的長度。
[0017]中心熔體分流結(jié)構(gòu)包括一個(gè)分流筒和若干個(gè)分流管，分流筒和分流管均設(shè)在上分流錐筒上，分流筒頂部敞口，分流筒上端邊沿水平，分流管上寬下窄，分流管所有分流管沿上分流錐筒圓周方向均勻布置，分流管上端與分流筒下端連通，分流管下端口位于管壁熔體下流通道下端與混合熔體下流通道上端交匯處的外側(cè)。
[0018]上分流錐筒與下分流錐筒的內(nèi)部形成上預(yù)熱腔，第一下錐形導(dǎo)流筒與第二下錐形導(dǎo)流筒的內(nèi)部形成下預(yù)熱腔，上預(yù)熱腔和下預(yù)熱腔內(nèi)均通入有熱循環(huán)流體介質(zhì)；熱媒導(dǎo)管內(nèi)端與上預(yù)熱腔連通，熱媒導(dǎo)管外端伸出預(yù)聚合管外部。
[0019]采用上述技術(shù)方案，在第一輸料管上設(shè)置聚乳酸預(yù)聚混料裝置進(jìn)行混料預(yù)熱過程為:熔體在預(yù)聚合管中向下流動(dòng)，預(yù)聚合管中心處的熔體A沿上分流錐筒表面進(jìn)入到分流筒，熔體A再通過分流管自動(dòng)流到管壁熔體下流通道下端與混合熔體下流通道上端的交匯處的外側(cè)，與此同時(shí)，靠近預(yù)聚合管管壁的熔體B經(jīng)過第一上錐形導(dǎo)流筒進(jìn)入到管壁熔體下流通道內(nèi)，流到管壁熔體下流通道下端后位于熔體A的上部，S卩熔體A和熔體B進(jìn)入混合熔體下流通道后，熔體A位于下層，熔體B位于上層，等到熔體A和熔體B流到混合熔體下流通道下端出口時(shí)，熔體B位于熔體A中間，即熔體A由中心轉(zhuǎn)換到順著管壁繼續(xù)向下流動(dòng)，熔體B由緊鄰管壁轉(zhuǎn)換到中心繼續(xù)向下流動(dòng)，在換位過程中，熔體A和熔體B也進(jìn)行了一定地混合。
[0020]在熔體混合換位過程中，在上預(yù)熱腔和下預(yù)熱腔內(nèi)均通入熱循環(huán)流體介質(zhì)，熱循環(huán)流體介質(zhì)可以根據(jù)工藝要求加入熱媒介質(zhì)如;聯(lián)苯醚、導(dǎo)熱油等，對熔體進(jìn)行預(yù)熱，以方便控制預(yù)聚工藝。本實(shí)用新型在各個(gè)部件的連接處均采取了無死角設(shè)計(jì)。一根預(yù)聚合管內(nèi)從上到下可以安裝多組混料預(yù)熱器。
[0021 ]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，聚合后的聚乳酸熔體由固定管道進(jìn)入，當(dāng)粘稠的熔體在高壓下通過動(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)上述混料過程，經(jīng)過若干組混料單元后，進(jìn)入到紡絲箱體內(nèi)，紡絲計(jì)量栗將聚乳酸熔體計(jì)量增壓后進(jìn)入到紡絲組件，紡絲組件將聚乳酸熔體紡制成竹炭聚乳酸纖維。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(huì)在高壓恪體通過時(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)混料管道的長度小于動(dòng)態(tài)混料管道的長度，這樣可使整個(gè)輸送聚乳酸的管道的大部分長度都會(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。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型原理科學(xué)、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，確保預(yù)聚合管內(nèi)的熔體在恒定速度狀態(tài)下向下流動(dòng)，并使預(yù)聚合管內(nèi)熔體向下流動(dòng)時(shí)每個(gè)層面的管壁與預(yù)聚合管中心的溶體溫度也基本一致，從而滿足聚合工藝的要求。直接在第三輸料管上設(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)到均勻混料之目的，輸送及混料效率大大提尚。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]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；
[0025]圖3是圖2中動(dòng)態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是圖2中靜態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是圖1中聚乳酸預(yù)聚混料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是圖5中的中心熔體分流結(jié)構(gòu)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1-圖6所示，本實(shí)用新型的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(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)有聚乳酸預(yù)聚混料裝置40、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。
[0030]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。
[0031]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)。
[0032]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上設(shè)有固定頂尖15，固定頂尖15左端頂在動(dòng)態(tài)錐形槽10內(nèi)。
[0033]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13左端頂在相鄰的一組混料單元的動(dòng)態(tài)錐形槽10內(nèi)，固定管道I與最右端的一組混料單元連接。靜態(tài)混料管道2的長度小于動(dòng)態(tài)混料管道4的長度。
[0034]聚乳酸預(yù)聚混料裝置40包括沿垂直方向設(shè)置的預(yù)聚合管41，預(yù)聚合管41兩端固定連接在第一輸料管22上，或者可以把第一輸料管22作為預(yù)聚合管41，預(yù)聚合管41內(nèi)自上而下至少設(shè)有兩個(gè)混料預(yù)熱器，所有的混料預(yù)熱器均結(jié)構(gòu)相同；本實(shí)用新型中預(yù)聚合管41可以使用第一輸料管22代替；
[0035]每個(gè)混料預(yù)熱器均包括具有同一條中心線的第一上錐形導(dǎo)流筒42、第二上錐形導(dǎo)流筒43、第一下錐形導(dǎo)流筒44、第二下錐形導(dǎo)流筒45、上分流錐筒46和下分流錐筒47;
[0036]第一上錐形導(dǎo)流筒42和第一下錐形導(dǎo)流筒44均為上粗下細(xì)且上下通透結(jié)構(gòu)，第一上錐形導(dǎo)流筒42下端內(nèi)徑大于第二上錐形導(dǎo)流筒43下端內(nèi)徑，第二上錐形導(dǎo)流筒43和第二下錐形導(dǎo)流筒45均為上細(xì)下粗且上下通透結(jié)構(gòu)，第一上錐形導(dǎo)流筒42下端內(nèi)徑與第二上錐形導(dǎo)流筒43上端內(nèi)徑相等，第一下錐形導(dǎo)流筒44下端內(nèi)徑與第二下錐形導(dǎo)流筒45上端內(nèi)徑相等，第一上錐形導(dǎo)流筒42上端外沿、第二上錐形導(dǎo)流筒43下端外沿、第一下錐形導(dǎo)流筒44上端邊沿和第二下錐形導(dǎo)流筒45下端邊沿均固定連接在預(yù)聚合管41內(nèi)壁，第一上錐形導(dǎo)流筒42下端邊沿與第二上錐形導(dǎo)流筒43上端邊沿固定連接，第一上錐形導(dǎo)流筒42下端邊沿與第二上錐形導(dǎo)流筒43上端邊沿固定連接，第一下錐形導(dǎo)流筒44下端邊沿與第二下錐形導(dǎo)流筒45上端邊沿固定連接；
[0037]上分流錐筒46為頂部尖銳封堵、底部敞口的結(jié)構(gòu)，下分流錐筒47為底部尖銳封堵、頂部敞口的結(jié)構(gòu)，上分流錐筒46下端內(nèi)徑等于下分流錐筒47上端內(nèi)徑，上分流錐筒46下端內(nèi)徑小于預(yù)聚合管41內(nèi)徑，上分流錐筒46下端邊沿與下分流錐筒47上端邊沿固定連接;上分流錐筒46和下分流錐筒47外壁通過熱媒導(dǎo)管與預(yù)聚合管41內(nèi)壁固定連接；
[0038]上分流錐筒46的上端高于第一上錐形導(dǎo)流筒42上端邊沿，下分流錐筒47的下端與第二下錐形導(dǎo)流筒45上端邊沿齊平；
[0039]上分流錐筒46外表面與第一下錐形導(dǎo)流筒44外表面之間形成管壁熔體下流通道48，下分流錐筒47外表面與第一下錐形導(dǎo)流筒44外表面之間形成混合熔體下流通道49;
[0040]上分流錐筒46外表面設(shè)有中心熔體分流結(jié)構(gòu)50，中心熔體分流結(jié)構(gòu)50的下端與管壁熔體下流通道48下端交匯。
[0041]中心熔體分流結(jié)構(gòu)50包括一個(gè)分流筒51和若干個(gè)分流管52，分流筒51和分流管52均設(shè)在上分流錐筒46上，分流筒51頂部敞口，分流筒51上端邊沿水平，分流管52上寬下窄，分流管52所有分流管52沿上分流錐筒46圓周方向均勻布置，分流管52上端與分流筒51下端連通，分流管52下端口位于管壁熔體下流通道48下端與混合熔體下流通道49上端交匯處的外側(cè)。
[0042]上分流錐筒46與下分流錐筒47的內(nèi)部形成上預(yù)熱腔53，第一下錐形導(dǎo)流筒44與第二下錐形導(dǎo)流筒45的內(nèi)部形成下預(yù)熱腔54，上預(yù)熱腔53和下預(yù)熱腔54內(nèi)均通入有熱循環(huán)流體介質(zhì)。熱媒導(dǎo)管內(nèi)端與上預(yù)熱腔53連通，熱媒導(dǎo)管外端伸出預(yù)聚合管外部。熱媒導(dǎo)管對上預(yù)熱腔53內(nèi)的熱循環(huán)流體介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)導(dǎo)流，并起到支撐定位上分流錐筒46和下分流錐筒47的作用。其中熱媒導(dǎo)管在圖中未示意出來。
[0043]在第一輸料管上設(shè)置聚乳酸預(yù)聚混料裝置40進(jìn)行混料預(yù)熱過程為:熔體在預(yù)聚合管41中向下流動(dòng)，預(yù)聚合管41中心處的熔體A沿上分流錐筒46表面進(jìn)入到分流筒51，熔體A再通過分流管52自動(dòng)流到管壁熔體下流通道48下端與混合熔體下流通道49上端的交匯處的外側(cè)，與此同時(shí)，靠近預(yù)聚合管41管壁的熔體B經(jīng)過第一上錐形導(dǎo)流筒42進(jìn)入到管壁熔體下流通道48內(nèi)，流到管壁熔體下流通道48下端后位于熔體A的上部，即熔體A和熔體B進(jìn)入混合熔體下流通道49后，熔體A位于下層，熔體B位于上層，等到熔體A和熔體B流到混合熔體下流通道49下端出口時(shí)，熔體B位于熔體A中間，S卩熔體A由中心轉(zhuǎn)換到順著管壁繼續(xù)向下流動(dòng)，熔體B由緊鄰管壁轉(zhuǎn)換到中心繼續(xù)向下流動(dòng)，在換位過程中，熔體A和熔體B也進(jìn)行了一定地混合。圖5中空心箭頭的指向?yàn)槿垠wA的流向，實(shí)心箭頭的指向?yàn)槿垠wB的流向。
[0044]在熔體混合換位過程中，在上預(yù)熱腔53和下預(yù)熱腔54內(nèi)均通入熱循環(huán)流體介質(zhì)，熱循環(huán)流體介質(zhì)可以根據(jù)工藝要求加入熱媒介質(zhì)如;聯(lián)苯醚、導(dǎo)熱油等，對熔體進(jìn)行預(yù)熱，以方便控制預(yù)聚工藝。本實(shí)用新型在各個(gè)部件的連接處均采取了無死角設(shè)計(jì)。一根預(yù)聚合管41內(nèi)從上到下可以安裝多組混料預(yù)熱器。
[0045]在第三輸料管28上設(shè)置動(dòng)靜一體管道式混料裝置31，具有以下有益效果:在第三計(jì)量栗29的作用下，聚合后的聚乳酸由固定管道I進(jìn)入，當(dāng)粘稠的熔體在高壓下通過動(dòng)態(tài)混料管道3的時(shí)候，動(dòng)態(tài)螺旋隔板4在熔體的推動(dòng)下開始旋轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)混料管道3的內(nèi)壁上的粘稠熔體被旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)螺旋隔板4刮下，刮下的粘稠熔體與動(dòng)態(tài)混料管道3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2內(nèi)的第三半圓螺旋通道8和第四半圓螺旋通道9內(nèi)進(jìn)行混合，混合后再進(jìn)入到動(dòng)態(tài)混料管道3內(nèi)重復(fù)上述混料過程，經(jīng)過若干組混料單元后，聚乳酸熔體進(jìn)入到紡絲箱體17內(nèi)，紡絲計(jì)量栗18將聚乳酸熔體計(jì)量增壓后進(jìn)入到紡絲組件32，紡絲組件32將聚乳酸熔體紡制成竹炭聚乳酸纖維。由于第一半圓螺旋通道5和第二半圓螺旋通6道較長且均在軸向方向上為螺旋方向設(shè)置，這樣就會(huì)在高壓熔體通過時(shí)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)螺旋隔板4旋轉(zhuǎn);動(dòng)態(tài)螺旋隔板4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(dòng)態(tài)螺旋隔板4刮料的效率。靜態(tài)混料管道2的長度小于動(dòng)態(tài)混料管道3的長度，這樣可使整個(gè)第三輸料管28(由靜態(tài)混料管道2和動(dòng)態(tài)混料管道3組成)的大部分長度都會(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。
[0046]本實(shí)用新型的切片制作工藝步驟如下:
[0047](1)、將質(zhì)量份數(shù)為0.2%?3% (優(yōu)選1%)的二氧化鈦(Ti02)添加到溶劑(參與聚合的催化劑、穩(wěn)定劑等溶劑)中充分融合成為懸浮液，將懸浮液注入到攪拌罐19內(nèi)，同時(shí)向攪拌罐內(nèi)注入丙交酯熔體，開啟攪拌罐工作，攪拌熔體20?40min，直到混合均勻后停止攪拌；
[0048](2)、打開攪拌罐19底部的第一自動(dòng)控制閥23，通過第一計(jì)量栗24將丙交酯熔體混合物經(jīng)第一輸料管22落入到初聚罐20內(nèi)進(jìn)行初步聚合作業(yè)，初步聚合作業(yè)為溫度為100?150 °C，初步聚合作業(yè)的時(shí)間為I?2h，壓力為0.2MPa，初步聚合作業(yè)后，丙交酯、二氧化鈦和溶劑的混合物被聚合成為粘稠的聚乳酸熔體；
[0049](3)、打開初聚罐20底部的第二自動(dòng)控制閥26，通過第二計(jì)量栗27將聚乳酸熔體經(jīng)第二輸料管25落入到終聚罐21內(nèi)進(jìn)行最終聚合作業(yè)，最終聚合作業(yè)為溫度為150?280°C，最終聚合作業(yè)的時(shí)間為I?6h，壓力為0.3MPa;
[0050](4)、打開終聚罐21底部的第三自動(dòng)控制閥，終聚罐21內(nèi)的聚乳酸熔體經(jīng)第三輸料管28排出，第三輸料管28上設(shè)有第三計(jì)量栗29和動(dòng)靜一體管道式混料裝置31，第三計(jì)量栗
29為聚乳酸熔體提供計(jì)量、過濾和輸送的動(dòng)力，動(dòng)靜一體管道式混料裝置31對聚乳酸熔體進(jìn)行混合，聚乳酸熔體進(jìn)入到紡絲箱體17內(nèi)，紡絲計(jì)量栗18將聚乳酸熔體計(jì)量增壓后進(jìn)入到紡絲組件32，紡絲組件32將聚乳酸熔體紡制成竹炭聚乳酸纖維。
[0051]采用本實(shí)用新型的生產(chǎn)工藝，根據(jù)纖維特性本實(shí)用新型在聚乳酸材料中加入一定比例(0.2 %?3 % )的纖維級二氧化鈦(T i O 2 )，纖維的手感有明顯的改善，較大有光(未加T12)聚乳酸纖維明顯的柔軟了許多。其次、染色速度明顯降低，染色均勻性得到提高。
[0052]本實(shí)施例并非對本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)，其特征在于: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，攪拌罐底部通過第一輸料管與初聚罐頂部連接，第一輸料管上設(shè)有聚乳酸預(yù)聚混料裝置、第一自動(dòng)控制閥和第一計(jì)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(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；聚乳酸預(yù)聚混料裝置包括沿垂直方向設(shè)置的預(yù)聚合管，預(yù)聚合管內(nèi)自上而下至少設(shè)有兩個(gè)混料預(yù)熱器，所有的混料預(yù)熱器均結(jié)構(gòu)相同； 每個(gè)混料預(yù)熱器均包括具有同一條中心線的第一上錐形導(dǎo)流筒、第二上錐形導(dǎo)流筒、第一下錐形導(dǎo)流筒、第二下錐形導(dǎo)流筒、上分流錐筒和下分流錐筒； 第一上錐形導(dǎo)流筒和第一下錐形導(dǎo)流筒均為上粗下細(xì)且上下通透結(jié)構(gòu)，第一上錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑大于第二上錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑，第二上錐形導(dǎo)流筒和第二下錐形導(dǎo)流筒均為上細(xì)下粗且上下通透結(jié)構(gòu)，第一上錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑與第二上錐形導(dǎo)流筒上端內(nèi)徑相等，第一下錐形導(dǎo)流筒下端內(nèi)徑與第二下錐形導(dǎo)流筒上端內(nèi)徑相等，第一上錐形導(dǎo)流筒上端外沿、第二上錐形導(dǎo)流筒下端外沿、第一下錐形導(dǎo)流筒上端邊沿和第二下錐形導(dǎo)流筒下端邊沿均固定連接在預(yù)聚合管內(nèi)壁，第一上錐形導(dǎo)流筒下端邊沿與第二上錐形導(dǎo)流筒上端邊沿固定連接，第一上錐形導(dǎo)流筒下端邊沿與第二上錐形導(dǎo)流筒上端邊沿固定連接，第一下錐形導(dǎo)流筒下端邊沿與第二下錐形導(dǎo)流筒上端邊沿固定連接； 上分流錐筒為頂部尖銳封堵、底部敞口的結(jié)構(gòu)，下分流錐筒為底部尖銳封堵、頂部敞口的結(jié)構(gòu)，上分流錐筒下端內(nèi)徑等于下分流錐筒上端內(nèi)徑，上分流錐筒下端內(nèi)徑小于預(yù)聚合管內(nèi)徑，上分流錐筒下端邊沿與下分流錐筒上端邊沿固定連接;上分流錐筒和下分流錐筒外壁通過熱媒導(dǎo)管與預(yù)聚合管內(nèi)壁固定連接； 上分流錐筒的上端高于第一上錐形導(dǎo)流筒上端邊沿，下分流錐筒的下端與第二下錐形導(dǎo)流筒上端邊沿齊平； 上分流錐筒外表面與第一下錐形導(dǎo)流筒外表面之間形成管壁熔體下流通道，下分流錐筒外表面與第一下錐形導(dǎo)流筒外表面之間形成混合熔體下流通道； 上分流錐筒外表面設(shè)有中心熔體分流結(jié)構(gòu)，中心熔體分流結(jié)構(gòu)的下端與管壁熔體下流通道下端交匯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)，其特征在于: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； 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)； 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)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)，其特征在于: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。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)，其特征在于:靜態(tài)混料管道的長度小于動(dòng)態(tài)混料管道的長度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)，其特征在于:中心熔體分流結(jié)構(gòu)包括一個(gè)分流筒和若干個(gè)分流管，分流筒和分流管均設(shè)在上分流錐筒上，分流筒頂部敞口，分流筒上端邊沿水平，分流管上寬下窄，分流管所有分流管沿上分流錐筒圓周方向均勻布置，分流管上端與分流筒下端連通，分流管下端口位于管壁熔體下流通道下端與混合熔體下流通道上端交匯處的外側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乳酸消光纖維直接紡絲系統(tǒng)，其特征在于:上分流錐筒與下分流錐筒的內(nèi)部形成上預(yù)熱腔，第一下錐形導(dǎo)流筒與第二下錐形導(dǎo)流筒的內(nèi)部形成下預(yù)熱腔，上預(yù)熱腔和下預(yù)熱腔內(nèi)均通入有熱循環(huán)流體介質(zhì);熱媒導(dǎo)管內(nèi)端與上預(yù)熱腔連通，熱媒導(dǎo)管外端伸出預(yù)聚合管外部。
【文檔編號】D01D13/00GK205529171SQ201620315599
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】王維平, 王精峰, 徐祎
【申請人】河南省龍都生物科技有限公司