CN109371484B - 一种纤维的加工生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维的加工生产系统，包括超真空干燥机、接料箱、螺旋输送器、螺杆挤出机和纺丝模具头，超真空干燥机包括机壳和混料装置，所混料装置包括主轴、套轴、第一弹簧、螺旋叶片、摆动叶片、第二弹簧，接料箱的顶端设有收料口，收料口的下方设有混料辊，混料辊的表面固定连接有混料叶片；螺旋输送器包括输送外壳和螺旋输送轴，螺旋输送轴的表面固定连接有输送叶片，输送叶片的两侧连接有搅拌叶片；螺杆挤出机和纺丝模具头之间还安装有静态混合器，静态混合器包括圆筒状的混合器壳体、混料头和混料板。本发明在于强化混料，消除分层现象，使混合物料的分散性最大化，避免聚酯切片与色母粒混合不匀造成的色差问题。

Description

一种纤维的加工生产系统

技术领域

本发明涉及纤维纺丝技术领域，特别涉及一种纤维的加工生产系统。

背景技术

聚酯纤维具有高弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性以及耐老化性等优良性能，因而广泛用于国民经济的各个领域。由于聚酯材料在N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中具有良好的溶解性，聚酯材料可以通过湿法纺丝的方法制备聚酯纤维，广泛的应用在皮革、沙发、鞋帽、汽车内饰、装饰、履带等领域。

常用的聚酯纤维的生产步骤主要包括一次成型和二次成型，其中一次成型也称为聚酯纤维的主要生产步骤，主要由超真空干燥和熔融纺丝两个步骤。随着聚酯纤维市场的成熟化，聚酯纤维的色彩要求也就越来越多样化。当前的聚酯纤维的着色方法之一是将聚酯切片与色母粒混合干燥后一同熔融纺丝，挤出的纤维纺丝着色牢固，不易脱色。但是，这种方法易发生聚酯切片与色母粒混合不匀造成的色差问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种纤维的加工生产系统。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种纤维的加工生产系统，包括超真空干燥机、接料箱、螺旋输送器、螺杆挤出机和纺丝模具头，所述接料箱固定安装在超真空干燥机的下方，所述接料箱、螺旋输送器、螺杆挤出机和纺丝模具头依次连通；

所述超真空干燥机包括机壳，所述机壳为倾斜设置，所述机壳的内部设有干燥室，所述干燥室内固定安装有两架混料装置，所述混料装置包括主轴、套轴、第一弹簧、螺旋叶片、摆动叶片、第二弹簧，所述主轴竖直设置在干燥室内且两端与干燥室的内壁固定连接，所述套轴套设在主轴外，所述套轴内设有空腔，所述套轴的两端分别设有一根第一弹簧，所述第一弹簧的一端抵住套轴的端末，另一端抵住限位片，所述限位片固设在主轴的侧壁上，所述螺旋叶片固定安装在套轴的外壁上，所述螺旋叶片的边缘处沿套轴的长度方向设有若干个摆动叶片，所述螺旋叶片的同一处上下两面分别设有一个摆动叶片，所述螺旋叶片上设有与摆动叶片适配的安装架，所述摆动叶片与安装架转动连接，所述摆动叶片与螺旋叶片之间设有一根第二弹簧，所述第二弹簧的一端与摆动叶片的侧壁固定连接，另一端与螺旋叶片固定连接；

所述接料箱的顶端设有收料口，所述收料口的下方设有两根平行的混料辊，所述混料辊的表面固定连接有混料叶片，所述混料辊通过安装架固定安装在接料箱内腔的顶端；所述螺旋输送器包括输送外壳和螺旋输送轴，所述螺旋输送轴的表面固定连接有输送叶片，所述输送叶片的两侧非对称地固定连接有搅拌叶片；

所述螺杆挤出机和纺丝模具头之间还安装有静态混合器，所述静态混合器包括圆筒状的混合器壳体，所述混合器壳体设有进料口和出料口，所述进料口处安装有混料头，所述混合器壳体的内壁上设有与混料头适配的安装座，所述安装座上设有定位凸缘，所述混料头的底部设有与定位凸缘适配的定位槽，所述混料头的顶部设有盖头，所述盖头上设有若干个均匀分布且倾斜设置的第一通孔，所述盖头下方设有第一混料腔，所述第一混料腔内部设有第二混料腔，所述第一混料腔与第二混料腔之间设有隔板，所述隔板上设有若干个均匀分布的第二通孔，所述第二混料腔的中心设有出料管，所述混料头的下方固定安装有至少三块混料板，所述混料板沿混合器壳体的长度方向均匀分布，所述混料板上设有异形的第三通孔。

作为本发明的进一步改进，所述机壳的倾斜角度为α，15°＜α＜45°。

作为本发明的进一步改进，所述螺旋叶片的同一处上下两个摆动叶片呈“一”字形设置。

作为本发明的进一步改进，所述安装架上设有挡条。

作为本发明的进一步改进，所述主轴、套轴、第一弹簧、螺旋叶片、摆动叶片和第二弹簧均为导热金属。

作为本发明的进一步改进，所述搅拌叶片的两侧分别设有连接片和侧翼，所述连接片与搅拌叶片垂直设置，所述侧翼为圆弧且圆弧的弧度为135°。

作为本发明的进一步改进，所述搅拌叶片、连接片和侧翼为一体化结构，且连接片和侧翼在上下、左右方向均位于搅拌叶片的异侧。

作为本发明的进一步改进，所述第三通孔的形状包括三角形、四边形、五边形和六边形。

本发明的有益效果为：本发明在纤维加工的各个步骤强化混料，消除分层现象，使混合物料的分散性最大化，避免聚酯切片与色母粒混合不匀造成的色差问题。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明超真空干燥机的结构示意图；

图3是本发明混料装置的结构示意图；

图4是本发明螺旋叶片与摆动叶片的连接示意图；

图5是本发明接料箱的结构示意图；

图6是本发明螺旋输送器的结构示意图；

图7是本发明螺旋输送轴、输送叶片和搅拌叶片的连接示意图；

图8是本发明搅拌叶片的结构示意图；

图9是本发明静态混合器的结构示意图；

图10是本发明混料头的结构示意图；

图11是本发明盖头与第一通孔的结构示意图；

图12是本发明混料板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，一种纤维的加工生产系统，包括超真空干燥机1、接料箱4、螺旋输送器5、螺杆挤出机6和纺丝模具头7，所述接料箱4固定安装在超真空干燥机1的下方，所述接料箱4、螺旋输送器5、螺杆挤出机6和纺丝模具头7依次连通；

如图2至4所示，所述超真空干燥机1包括机壳10，所述机壳10为倾斜设置，所述机壳10的内部设有干燥室20，所述干燥室20内固定安装有两架混料装置30，所述混料装置30包括主轴31、套轴32、第一弹簧33、螺旋叶片34、摆动叶片35、第二弹簧36，所述主轴31竖直设置在干燥室20内且两端与干燥室20的内壁固定连接，所述套轴32套设在主轴31外，所述套轴32内设有空腔321，所述套轴32的两端分别设有一根第一弹簧33，所述第一弹簧33的一端抵住套轴32的端末，另一端抵住限位片311，所述限位片311固设在主轴31的侧壁上，所述螺旋叶片34固定安装在套轴32的外壁上，所述螺旋叶片34的边缘处沿套轴32的长度方向设有若干个摆动叶片35，所述螺旋叶片34的同一处上下两面分别设有一个摆动叶片35，所述螺旋叶片34上设有与摆动叶片35适配的安装架37，所述摆动叶片35通过销轴与安装架37转动连接，所述摆动叶片35与螺旋叶片34之间设有一根第二弹簧36，所述第二弹簧36的一端与摆动叶片35的侧壁固定连接，另一端与螺旋叶片34固定连接；

如图5至7所示，所述接料箱4的顶端设有收料口41，所述收料口41的下方设有两根平行的混料辊42，所述混料辊42的表面固定连接有混料叶片43，所述混料辊42通过安装架44固定安装在接料箱4内腔的顶端；所述螺旋输送器5包括输送外壳51和螺旋输送轴52，所述螺旋输送轴52的表面固定连接有输送叶片53，所述输送叶片53的两侧非对称地固定连接有搅拌叶片54；

如图9至11所示，所述螺杆挤出机6和纺丝模具头7之间还安装有静态混合器8，所述静态混合器8包括圆筒状的混合器壳体81，所述混合器壳体81设有进料口811和出料口812，所述进料口811处安装有混料头82，所述混合器壳体81的内壁上设有与混料头82适配的安装座83，所述安装座83上设有定位凸缘831，所述混料头82的底部设有与定位凸缘831适配的定位槽821，所述混料头82的顶部设有盖头822，所述盖头822上设有若干个均匀分布且倾斜设置的第一通孔823，所述盖头822下方设有第一混料腔824，所述第一混料腔824内部设有第二混料腔825，所述第一混料腔824与第二混料腔825之间设有隔板826，所述隔板826上设有若干个均匀分布的第二通孔827，所述第二混料腔825的中心设有出料管828，所述混料头82的下方固定安装有六块混料板84，六块混料板84沿混合器壳体81的长度方向均匀分布，所述混料板84上设有异形的第三通孔841。

进一步地，如图2所示，所述机壳10的倾斜角度为α，15°＜α＜45°，机壳10倾斜角度过大不利于机械传动，使机壳10转动耗能增加，倾斜角度过小不利于内部物料的混合分撒。

进一步地，如图4所示，所述螺旋叶片34的同一处上下两个摆动叶片35呈“一”字形设置，不同方向设置的摆动叶片35能提高混料效果。

进一步地，如图4所示，所述安装架37上设有挡条38，挡条38能限制摆动叶片35摆动过度，防止第二弹簧36不可逆性变形。

进一步地，所述主轴31、套轴32、第一弹簧33、螺旋叶片34、摆动叶片35和第二弹簧36均为导热金属，导热金属制的混料装置能提高内部导热性，加快干燥效率。

进一步地，如图8所示，所述搅拌叶片54的两侧分别设有连接片541和侧翼542，所述连接片541与搅拌叶片54垂直设置，所述侧翼542为圆弧且圆弧的弧度为135°，连接片541便于将搅拌叶片54固定安装在输送叶片53上，在输送叶片53工作时，搅拌叶片54能拨动混合物料帮助运输物料，同时，在搅拌叶片54拨动物料时，上方物料被拨走使下方产生空隙，致使圆弧的侧翼542内部形成一定范围的负压，物料会自动填补，从而形成物料内部的流动，强化混料，提高物料的均匀性。

进一步地，如图8所示，所述搅拌叶片54、连接片541和侧翼542为一体化结构，且连接片541和侧翼542在上下、左右方向均位于搅拌叶片54的异侧，一体化的结构能保证搅拌叶片54的强度，避免分体式连接处发生断裂。

进一步地，如图12所示，所述第三通孔841的形状包括三角形、四边形、五边形和六边形，第三通孔841通孔设置成不同的形状，使得熔融态物料通过不同形状的第三通孔841时产生不同的流速及粘度，同一平面处的熔融态物料一旦流速及粘度产生差异性，就会形成内部的混流，增加无聊的混乱程度，从而提高物料混合的均匀性。

原理：在进行超真空干燥时，由于机壳10为倾斜设置，在机壳10转动的过程中，存在最低点的位差，使机壳10内的混合物料组分不仅沿着机壳10的内壁做竖直方向上的运动，同时也进行水平方向的运动，提高了混合物料之间的混合分散程度；另外，在机壳10转动的同时，内部的混合物料会对机壳10内的混料装置30有冲击效果，混料装置30外侧的螺旋叶片34会对附近的混合物料进行搅拌，而且主轴31与套轴32之间设置的第一弹簧33能有效将混合物料对螺旋叶片34的冲击能量转化成动能，形成套轴32与主轴31之间的简谐振动，能进一步提高混料的效果，同理，螺旋叶片34上的摆动叶片35能辅助螺旋叶片34进行混料，第二弹簧36也具有能量转换的效果，使机壳10内混合物料的分散性最大化，消除分层现象；

物料干燥完毕后进入接料箱4，在落入接料箱4底部时会形成堆状，由于混合物料内有密度及质量不同的色母粒和聚酯切片原料，从堆顶滚向堆底的时候会存在速度差，导致在物料堆砌的过程中形成较明显的分层现象，致使进入螺旋输送器5内的物料会存在阶段性的物料混合度差异，在料箱4的收料口41设置混料辊42，可以在落料时通过混料辊42上的混料叶片43打散原料，使其不易分层，提高混料的效果；

混合物料进入螺旋输送器5内时，，搅拌叶片54能拨动混合物料帮助运输物料，同时，在搅拌叶片54拨动物料时，上方物料被拨走使下方产生空隙，致使圆弧的侧翼542内部形成一定范围的负压，物料会自动填补，从而形成物料内部的流动，强化混料，提高物料的均匀性；

经螺旋输送器5进入螺杆挤出机6熔融挤出进入静态混合器8时，熔融态的混合物料首先经过混料头82上的第一通孔823，由于第一通孔823为倾斜设置，物料在通过第一通孔823时会产生斜向切力从而形成螺旋形混流并进入第一混料腔824，从第一混料腔824经第二通孔827进入第二混料腔825并由出料管828进入混合器壳体81中间，由多级混料板84混料，充分提高物料混合的均匀程度。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种纤维的加工生产系统，包括超真空干燥机（1）、接料箱（4）、螺旋输送器（5）、螺杆挤出机（6）和纺丝模具头（7），所述接料箱（4）固定安装在超真空干燥机（1）的下方，所述接料箱（4）、螺旋输送器（5）、螺杆挤出机（6）和纺丝模具头（7）依次连通；

其特征在于，所述超真空干燥机包括机壳（10），所述机壳（10）为倾斜设置，所述机壳（10）的内部设有干燥室（20），所述干燥室（20）内固定安装有两架混料装置（30），所述混料装置（30）包括主轴（31）、套轴（32）、第一弹簧（33）、螺旋叶片（34）、摆动叶片（35）、第二弹簧（36），所述主轴（31）竖直设置在干燥室（20）内且两端与干燥室（20）的内壁固定连接，所述套轴（32）套设在主轴（31）外，所述套轴（32）内设有空腔（321），所述套轴（32）的两端分别设有一根第一弹簧（33），所述第一弹簧（33）的一端抵住套轴（32）的端末，另一端抵住限位片（311），所述限位片（311）固设在主轴（31）的侧壁上，所述螺旋叶片（34）固定安装在套轴（32）的外壁上，所述螺旋叶片（34）的边缘处沿套轴（32）的长度方向设有若干个摆动叶片（35），所述螺旋叶片（34）的同一处上下两面分别设有一个摆动叶片（35），所述螺旋叶片（34）上设有与摆动叶片（35）适配的安装架（37），所述摆动叶片（35）与安装架（37）转动连接，所述摆动叶片（35）与螺旋叶片（34）之间设有一根第二弹簧（36），所述第二弹簧（36）的一端与摆动叶片（35）的侧壁固定连接，另一端与螺旋叶片（34）固定连接；

所述接料箱（4）的顶端设有收料口（41），所述收料口（41）的下方设有两根平行的混料辊（42），所述混料辊（42）的表面固定连接有混料叶片（43），所述混料辊（42）通过安装架（44）固定安装在接料箱（4）内腔的顶端；所述螺旋输送器（5）包括输送外壳（51）和螺旋输送轴（52），所述螺旋输送轴（52）的表面固定连接有输送叶片（53），所述输送叶片（53）的两侧非对称地固定连接有搅拌叶片（54）；

所述螺杆挤出机（6）和纺丝模具头（7）之间还安装有静态混合器（8），所述静态混合器（8）包括圆筒状的混合器壳体（81），所述混合器壳体（81）设有进料口（811）和出料口（812），所述进料口（811）处安装有混料头（82），所述混合器壳体（81）的内壁上设有与混料头（82）适配的安装座（83），所述安装座（83）上设有定位凸缘（831），所述混料头（82）的底部设有与定位凸缘（831）适配的定位槽（821），所述混料头（82）的顶部设有盖头（822），所述盖头（822）上设有若干个均匀分布且倾斜设置的第一通孔（823），所述盖头（822）下方设有第一混料腔（824），所述第一混料腔（824）内部设有第二混料腔（825），所述第一混料腔（824）与第二混料腔（825）之间设有隔板（826），所述隔板（826）上设有若干个均匀分布的第二通孔（827），所述第二混料腔（825）的中心设有出料管（828），所述混料头（82）的下方固定安装有至少三块混料板（84），所述混料板（84）沿混合器壳体（81）的长度方向均匀分布，所述混料板（84）上设有异形的第三通孔（841）；

所述第三通孔（841）的形状设置为包括三角形、四边形、五边形和六边形的不同形状，使得熔融态物料通过不同形状的第三通孔（841）时产生不同的流速及粘度；

所述机壳（10）的倾斜角度为α，15°＜α＜45°。

2.如权利要求1所述的一种纤维的加工生产系统，其特征在于，所述螺旋叶片（34）的同一处上下两个摆动叶片（35）呈“一”字形设置。

3.如权利要求1所述的一种纤维的加工生产系统，其特征在于，所述安装架（37）上设有挡条（38）。

4.如权利要求1至3所述的任一一种纤维的加工生产系统，其特征在于，所述主轴（31）、套轴（32）、第一弹簧（33）、螺旋叶片（34）、摆动叶片（35）和第二弹簧（36）均为导热金属。

5.如权利要求1所述的一种纤维的加工生产系统，其特征在于，所述搅拌叶片（54）的两侧分别设有连接片（541）和侧翼（542），所述连接片（541）与搅拌叶片（54）垂直设置，所述侧翼（542）为圆弧且圆弧的弧度为135°。

6.如权利要求5所述的一种纤维的加工生产系统，其特征在于，所述搅拌叶片（54）、连接片（541）和侧翼（542）为一体化结构，且连接片（541）和侧翼（542）在上下、左右方向均位于搅拌叶片（54）的异侧。