CN115287769A - 双轴球窝型动态混合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双轴球窝型动态混合器。包括一个横断面为类8字型的混合套和两个混合头，两个混合头均安装在混合套的内腔中，所述混合套内腔壁沿着轴向与周向方向上均向外凸起形成内表面内凹的半球窝；所述混合头外壁沿着轴向与周向方向上均向内凹陷形成外表面内凹的半球窝；混合套的半球窝和混合头的半球窝轴向交错排布。本发明的双轴球窝型动态混合器具有优异的混合性能，适用于熔融共混直纺在线添加功能母粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合器，尤其涉及一种双轴球窝型动态混合器。
背景技术
熔体直纺技术具有流程短、产能大、能耗低、成本低、效率高等优点，但产品结构单一、品种相似。熔融共混直纺在线添加功能母粒技术可以生产具有抗紫外、抗静电、抗菌、阻燃等单一或者多重性能的功能性纤维。
添加的功能母粒中的无机纳米粒子具有粒径小、比表面积大以及比表面能大等特点，容易在聚合物熔体中团聚。因此，熔融共混直纺在线添加功能母粒技术的关键问题是添加组分在聚合物熔体中的均匀分散。静态混合器借助于特殊的结构设计，可以在很宽的雷诺数范围内进行流体的混合，其结构简单，无传动元件，混合质量较高。因此，国内熔融共混直纺在线添加功能母粒技术主要采用静态混合器。但该混合器的剪切能力较弱，且不容易进行调节，难以满足高性能的功能性纤维的生产需要。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有优异的混合性能的双轴球窝型动态混合器。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
本发明包括一个横断面为类8字型的混合套和两个混合头，两个混合头均安装在混合套的内腔中，所述混合套内腔壁沿着轴向与周向方向上均向外凸起形成内表面内凹的半球窝；所述混合头外壁沿着轴向与周向方向上均向内凹陷形成外表面内凹的半球窝；混合套的半球窝和混合头的半球窝轴向交错排布。
所述混合套内腔壁沿着轴向设有多个半球窝圈，每个半球窝圈是由多个半球窝沿同一圆周周向间隔均布构成；所述混合头外壁沿着轴向设有多个半球窝圈，每个半球窝圈是由多个半球窝沿同一圆周周向间隔均布构成；沿轴向方向，混合套的各个半球窝圈和混合头的各个半球窝圈交替布置。
所述的混合套和混合头的单个半球窝圈中沿着周向排列的半球窝数目为3-20个，优选为3-8个。
所述的混合套开设有两个圆柱形空腔，混合头为圆柱体轴状，两个混合头分别套装在混合套的两个圆柱形空腔中，且混合套圆柱形空腔和混合头的之间具有环形间隙。
所述混合套的半球窝的内凹形状为柱形、椭球形或者球形中的一种，优选为球形。
所述混合头的半球窝的内凹形状为矩形、椭圆形或者球形中的一种，优选为球形。
所述的混合头连接外部旋转驱动件，通过旋转驱动件驱动混合头绕自身轴向自转。
所述两个混合头平行排布，旋转方向为相同或相反，优选为旋转方向相同。
所述两个混合头的旋转速度为同速或差速，优选为同速。
所述的混合套两个圆柱形空腔内的半球型球窝的数目相同或者不同，优选为相同。
所述两个混合头的半球型球窝的数目相同或者不同，优选为相同。
本发明的有益效果在于：
本发明的两个混合头旋转，通过其中的交错半球窝结构，流体经受强烈的剪切与拉伸作用。同时，流体在混合套和混合头表面的半球型球窝中经历强烈的剪切、拉伸、分流等作用。
因此，本发明的双轴动态混合器具有优异的混合性能，适用于熔融共混直纺在线添加功能母粒。
附图说明
图1为本发明一种双轴球窝型动态混合器的主视图；
图2表示双轴球窝型动态混合器的轴测图；
图3表示双轴球窝型动态混合器的混合套的主视图；
图4表示双轴球窝型动态混合器的混合套的左视图；
图5表示双轴球窝型动态混合器的混合套的俯视图；
图6表示双轴球窝型动态混合器的混合头的主视图；
图7表示双轴球窝型动态混合器的混合头的左视图。
图中，混合套1，1.1和1.2为两个内腔，混合头2，2.1和2.2分别为第一混合头和第二混合头，3.1和3.2为混合套表面向外凸起的半球型球窝，4.1和4.2为混合头表面向内凹陷的半球型球窝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。
如图1-图3所示，包括一个横断面为类8字型的混合套1和两个混合头2，两个混合头2均安装在混合套1的内腔中，混合套1内腔壁沿着轴向与周向方向上均向外凸起形成内表面内凹的半球窝3；混合头2外壁沿着轴向与周向方向上均向内凹陷形成外表面内凹的半球窝4；混合套1的半球窝3和混合头2的半球窝4轴向交错排布。
如图4和图5所示，混合套1外表面设置向外凸起，然后在向外凸起之内的混合套1的内腔表面开设相同形状的内凹槽作为半球窝3。
如图6和图7所示，混合头2外表面开设内凹的内凹槽直接作为半球窝4。
具体实施中，混合套1内腔壁沿着轴向设有多个半球窝圈，每个半球窝圈是由多个半球窝沿同一圆周周向间隔均布构成；混合头2外壁沿着轴向设有多个半球窝圈，每个半球窝圈是由多个半球窝沿同一圆周周向间隔均布构成；沿轴向方向，混合套1的各个半球窝圈和混合头2的各个半球窝圈交替布置，而形成轴向交错排布。
混合套1和混合头2的单个半球窝圈中沿着周向排列的半球窝数目为6个。
混合套1开设有两个圆柱形空腔，混合头2为圆柱体轴状，两个混合头2分别套装在混合套1的两个圆柱形空腔中，且混合套1圆柱形空腔和混合头2的之间具有环形间隙。
混合流体进入混合套1和混合头2之间环形间隙的一端，轴向经过混合套1和混合头2之间的环形间隙后从另一端流出被动态混合处理。
两个混合头旋转时，流体流经动态混合器受强烈的剪切与拉伸作用。同时，流体在混合套和混合头表面的半球型球窝中经历强烈的剪切、拉伸、分流等作用。
混合套1的半球窝3的内凹形状为球形，混合头2的半球窝4的内凹形状为球形。
混合头2连接外部旋转驱动件，通过旋转驱动件驱动混合头2绕自身轴向自转。
如图1和图2所示，两个混合头2分别为第一混合头2.1和第二混合头2.2，混合头2.1开设的半球窝4.1，混合头2.2开设的半球窝4.2；混合套1的两个内腔分别为1.1和1.2，内腔1.1开设半球窝3.1，内腔1.2开设半球窝3.2。具体实施中，半球窝3.1和半球窝4.1形状相同，尺寸相同。半球窝3.2和半球窝4.2形状相同，尺寸相同。
实施例：抗菌功能性纤维制备技术
将具有抗菌作用的功能性色母粒和聚酯熔体分别加入到双轴球窝动态混合器中。反应器的结构和原理如上所述，部分反应器结构参数如下：混合套的直径为100mm，混合头的直径为80mm，混合套表面向外凸起的半球型球窝的直径为40mm，混合头表面向内凹陷的半球型球窝的直径为40mm，两个平行排布的混合头的中心距为90mm。
由此通过本发明结构下的动态混合器能够将不同流体之间或者流体和添加剂之间形成优异的混合效果，改善混合。例如用于染色可以改善颜色，改善功能。
Claims (7)
1.一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
包括一个横断面为类8字型的混合套(1)和两个混合头(2)，两个混合头(2)均安装在混合套(1)的内腔中，所述混合套(1)内腔壁沿着轴向与周向方向上均向外凸起形成内表面内凹的半球窝(3)；所述混合头(2)外壁沿着轴向与周向方向上均向内凹陷形成外表面内凹的半球窝(4)；混合套(1)的半球窝(3)和混合头(2)的半球窝(4)轴向交错排布。
2.根据权利要求1所述的一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
所述混合套(1)内腔壁沿着轴向设有多个半球窝圈，每个半球窝圈是由多个半球窝沿同一圆周周向间隔均布构成；所述混合头(2)外壁沿着轴向设有多个半球窝圈，每个半球窝圈是由多个半球窝沿同一圆周周向间隔均布构成；沿轴向方向，混合套(1)的各个半球窝圈和混合头(2)的各个半球窝圈交替布置。
3.根据权利要求2所述的一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
所述的混合套(1)和混合头(2)的单个半球窝圈中沿着周向排列的半球窝数目为3-20个。
4.根据权利要求1所述的一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
所述的混合套(1)开设有两个圆柱形空腔，混合头(2)为圆柱体轴状，两个混合头(2)分别套装在混合套(1)的两个圆柱形空腔中，且混合套(1)圆柱形空腔和混合头(2)的之间具有环形间隙。
5.根据权利要求1所述的一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
所述混合套(1)的半球窝(3)的内凹形状为柱形、椭球形或者球形中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
所述混合头(2)的半球窝(4)的内凹形状为矩形、椭圆形或者球形中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种双轴球窝型动态混合器，其特征在于：
所述的混合头(2)连接外部旋转驱动件，通过旋转驱动件驱动混合头(2)绕自身轴向自转。
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