CN105113027B - 一种用于lyocell纤维制备的预混合器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于Lyocell纤维技术领域，尤其涉及一种用于lyocell纤维制备的预混合器，包括横向设置的预混合器本体，所述预混合器本体内沿轴向设有搅拌螺杆，所述搅拌螺杆上设有螺旋桨叶，所述预混合器本体的一端顶部设有浆粕料进口和溶剂及添加剂入口，另一端底部位置设有排料口，所述预混合器本体内沿周向滑动安装有挡板，所述螺旋桨叶上设有容纳所述挡板的间隙，所述预混合器本体上设有控制所述挡板滑动的调节机构。本发明提供的预混合器，加料均匀、配比可控，而且能够有效控制预混合时间与物料流出速度，预混合效果好，不存在未被溶剂浸润的纤维素浆粕。
Description
技术领域
本发明属于Lyocell纤维技术领域，尤其涉及一种用于lyocell纤维制备的预混合器。
背景技术
Lyocell纤维(意即溶解性纤维)被誉为21世纪绿色纤维，它是以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂，用于湿法纺制的再生纤维素纤维。Lyocell纤维具有强度高、染色性好、纺纱性能好、生产流程短且无污染以及产业用途广等优势，因此，近年来全世界对Lyocell纤维的市场需求量在持续增加。纺丝原液的制备是Lyocell纤维生产的最为关键的流程。纤维素由于具有结晶度高、刚性链、氢键多而难以顺利溶解在浓NMMO水溶液当中，而纤维素浆粕与含量在80％左右的浓NMMO水溶液的预混合效果是溶解好坏的关键。预混合不均匀容易导致纤维固含量不均、形成白芯等问题，给后续输送、过滤、纺丝等工艺带来困难，直接影响lyocell纤维的质量。
目前立式预混合器是生产主流，但其适用于黏度低的介质，对于高黏稠度的物料，采用立式预混合器易导致上下混合不均匀。此外，还有部分生产厂家采用卧式预混合器，但仍存在预混合时间不受控制、液体介质流出较快等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于lyocell纤维制备的预混合器，加料均匀、配比可控，而且能够有效控制预混合时间与物料流出速度，预混合效果好，不存在未被溶剂浸润的纤维素浆粕。
本发明是这样实现的，一种用于lyocell纤维制备的预混合器，包括横向设置的预混合器本体，所述预混合器本体内沿轴向设有搅拌螺杆，所述搅拌螺杆上设有螺旋桨叶，所述预混合器本体的一端顶部设有浆粕料进口和溶剂及添加剂入口，另一端底部位置设有排料口，所述预混合器本体内沿周向滑动安装有挡板，所述螺旋桨叶上设有容纳所述挡板的间隙，所述预混合器本体上设有控制所述挡板滑动的调节机构。
作为一种改进，所述预混合器本体内壁、搅拌螺杆、螺旋桨叶和挡板表面上均设有碳纤维复合材料层，或者所述预混合器本体为碳纤维复合材料预混合器本体，所述搅拌螺杆为碳纤维复合材料搅拌螺杆，所述螺旋桨叶为碳纤维复合材料螺旋桨叶，所述挡板为碳纤维复合材料挡板。
作为一种改进，所述调节机构包括贯穿所述预混合器本体壁设置的调节旋钮，所述调节旋钮转动安装在所述预混合器本体壁上，所述调节旋钮伸入所述预混合器本体内的一端连接有锥齿轮，所述挡板的边缘设有与所述锥齿轮传动配合的齿条。
作为进一步地改进，所述预混合器本体内壁上设有周向延伸的凹槽，所述挡板滑动安装在凹槽内，所述挡板上设有限制所述挡板滑出所述凹槽的限位块。
作为一种改进，所述挡板低于所述搅拌螺杆，所述挡板与设有排料口的预混合器本体一端的距离为所述预混合器本体长度的0.1～0.5。
作为进一步地改进，所述浆粕料进口和溶剂及添加剂入口靠近。
作为另一种改进，所述溶剂及添加剂入口位于所述浆粕料入口内。
作为一种改进，所述预混合器本体外壁上设有夹套。
作为一种改进，所述预混合器本体顶部设有观察窗。
作为一种改进，靠近所述排料口的预混合器本体一端设有取样口，所述取样口靠近所述预混合器本体底部。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：
由于预混合器本体横向设置，并且设有搅拌螺杆，搅拌螺杆上设有螺旋桨叶，用于搅拌和物料推进，预混合器本体内沿周向滑动安装有挡板，螺旋桨叶上设有容纳挡板的间隙，预混合器本体上设有控制挡板滑动的调节机构，通过调节挡板滑动位置可以达到控制预混合器本体内液面高低的目的，进而以控制预混合器本体内物料的流出速度，可以根据需要控制预混合器本体内物料的流出速度来控制物料预混合时间，达到使物料充分混合的效果，并且通过调节挡板滑动位置，可以方便冲洗预混合器。
由于预混合器本体内壁、搅拌螺杆、螺旋桨叶和挡板表面上均设有碳纤维复合材料层，或者预混合器本体为碳纤维复合材料预混合器本体，搅拌螺杆为碳纤维复合材料搅拌螺杆，螺旋桨叶为碳纤维复合材料螺旋桨叶，挡板为碳纤维复合材料挡板，限制NMMO溶剂与金属的接触，限制金属离子进入NMMO溶剂中，避免NMMO遇金属离子发生爆炸，同时也避免金属离子导致纤维素降解而引起纤维品质下降，从而能够有效提高纤维品质。
由于预混合器本体壁上设有调节旋钮，调节旋钮贯穿并转动安装在预混合器本体壁上，调节旋钮伸入预混合器本体内的一端连接有锥齿轮，挡板的边缘设有与锥齿轮传动配合的齿条，通过旋拧调节钮可以控制挡板沿预混合器本体内壁上滑动，结构简单，调节灵活方便。
由于预混合器本体内壁上设有周向延伸的凹槽，挡板滑动安装在凹槽内，挡板上设有限制挡板滑出凹槽的限位块，结构简单，使得挡板能沿凹槽滑动。
由于挡板低于搅拌螺杆，挡板与设有排料口的预混合器本体一端的距离为预混合器本体长度的0.1～0.5，使得挡板与设有浆粕料进口的预混合器本体一端之间有足够盛料空间，利于纤维素浆粕料与浓NMMO水溶液充分混合。
由于浆粕料进口和溶剂及添加剂入口靠近，或者溶剂及添加剂入口位于所述浆粕料入口内，保证加料时，纤维素浆粕与溶剂及添加剂混合，有利于混合均匀。
由于预混合器本体外壁上设有夹套，便于冷却或加热以控制温度，预混合器本体顶部设有观察窗，方便观察预混合器本体内的情况，靠近排料口的预混合器本体一端设有取样口，便于取样检测。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是实施例一中挡板的结构示意图；
图3是本发明实施例二的结构示意图；
其中，1-预混合器本体，2-搅拌螺杆，3-螺旋桨叶，4-浆粕料进口，5-溶剂及添加剂入口，6-排料口，7-挡板，71-齿条，72-限位块，8-调节旋钮，9-锥齿轮，10-夹套，11-观察窗，12-取样口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1和图2共同所示，一种用于lyocell纤维制备的预混合器，包括横向设置的预混合器本体1，具体地，预混合器本体内径为20～30cm，长度为50～500cm，该预混合器本体1内沿轴向设有搅拌螺杆2，搅拌螺杆2上设有螺旋桨叶3，预混合器本体1的一端顶部设有浆粕料进口4和溶剂及添加剂入口5，另一端底部位置设有排料口6，预混合器本体1内沿周向滑动安装有挡板7，螺旋桨叶3上设有容纳挡板7的间隙，预混合器本体1上设有控制挡板7滑动的调节机构。
本实施例中，预混合器本体1内壁、搅拌螺杆2、螺旋桨叶3和挡板7表面上均设有碳纤维复合材料层，或者预混合器本体1为碳纤维复合材料预混合器本体，搅拌螺杆2为碳纤维复合材料搅拌螺杆，螺旋桨叶3为碳纤维复合材料螺旋桨叶，挡板7为碳纤维复合材料挡板，其中，上述碳纤维复合材料为碳纤维树脂基复合材料，避免金属部分与纤维素浆粕及NMMO水溶液接触，有效避免NMMO遇金属离子分解爆炸，提高生产安全性，而且避免金属离子污染纤维素，有利于提高产品品质。
本实施例中，调节机构包括贯穿预混合器本体1壁设置的调节旋钮8，调节8旋钮转动安装在预混合器本体1壁上，调节旋钮8伸入预混合器本体1内的一端连接有锥齿轮9，挡板7的边缘设有与锥齿轮9传动配合的齿条71。
本实施例中，预混合器本体1内壁上设有周向延伸的凹槽，挡板7滑动安装在凹槽内，挡板7上设有限制挡板7滑出凹槽的限位块72，当然，也可以是其他结构，只要能够使挡板7沿预混合器本体1内壁上周向滑动即可。
本实施例中，挡板7低于搅拌螺杆2的距离为2～50mm，挡板7与设有排料口6的预混合器本体1一端的距离为预混合器本体1长度的0.1～0.5。
本实施例中，溶剂及添加剂入口5位于浆粕料入口4内。
本实施例中，预混合器本体1外壁上设有夹套10，预混合器本体1顶部设有观察窗11，具体地，可以设置1～5个观察窗11，相邻观察窗11之间的距离相等；靠近排料口6的预混合器本体1一端设有取样口12，取样口12靠近预混合器本体1底部。
本发明提供的预混合器，加料均匀、配比可控，能够有效控制预混合时间与物料流出速度，预混合效果好，不存在未被溶剂浸润的纤维素浆粕，而且限制金属离子的引入，提高产品质量和生产安全性。
实施例二
如图3所示，本实施例与实施例一具有基本相同的结构，其不同之处在于，浆粕料进口4和溶剂及添加剂入口5靠近设置，具体地，浆粕料进口4和溶剂及添加剂入口5在预混合器本体1周向上并列设置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，包括横向设置的预混合器本体，所述预混合器本体内沿轴向设有搅拌螺杆，所述搅拌螺杆上设有螺旋桨叶，所述预混合器本体的一端顶部设有浆粕料进口和溶剂及添加剂入口，另一端底部位置设有排料口，所述预混合器本体内沿周向滑动安装有挡板，所述螺旋桨叶上设有容纳所述挡板的间隙，所述预混合器本体上设有控制所述挡板滑动的调节机构；所述调节机构包括贯穿所述预混合器本体壁设置的调节旋钮，所述调节旋钮转动安装在所述预混合器本体壁上，所述调节旋钮伸入所述预混合器本体内的一端连接有锥齿轮，所述挡板的边缘设有与所述锥齿轮传动配合的齿条；所述预混合器本体内壁上设有周向延伸的凹槽，所述挡板滑动安装在凹槽内，所述挡板上设有限制所述挡板滑出所述凹槽的限位块。
2.根据权利要求1所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，所述预混合器本体内壁、搅拌螺杆、螺旋桨叶和挡板表面上均设有碳纤维复合材料层，或者所述预混合器本体为碳纤维复合材料预混合器本体，所述搅拌螺杆为碳纤维复合材料搅拌螺杆，所述螺旋桨叶为碳纤维复合材料螺旋桨叶，所述挡板为碳纤维复合材料挡板。
3.根据权利要求1或2所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，所述挡板低于所述搅拌螺杆，所述挡板与设有排料口的预混合器本体一端的距离为所述预混合器本体长度的0.1～0.5倍。
4.根据权利要求1或2所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，所述浆粕料进口和溶剂及添加剂入口靠近。
5.根据权利要求1或2所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，所述溶剂及添加剂入口位于所述浆粕料进口内。
6.根据权利要求1或2所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，所述预混合器本体外壁上设有夹套。
7.根据权利要求1或2所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，所述预混合器本体顶部设有观察窗。
8.根据权利要求1或2所述的用于lyocell纤维制备的预混合器，其特征在于，靠近所述排料口的预混合器本体一端设有取样口，所述取样口靠近所述预混合器本体底部。
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