CN202181374U - 一种高效螺杆溶解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效螺杆溶解设备。它满足碳纤维生产时纺制高性能原丝的需求，密封效果好，可有效防止溶解液溢出。它包括耐腐的螺杆腔体，螺杆腔体一端设有至少一个进料口，另一端设有至少一个出料口；螺杆腔体的两端还设有密封装置；在螺杆腔体内壁设有耐腐蚀涂层；螺杆组件包括芯杆和装配在芯杆上的若干个溶解组件，所述芯杆两端通过轴承旋置于螺杆腔体内，芯杆一端与动力装置连接；各溶解组件为相互独立的带齿的螺旋块。

Description

一种高效螺杆溶解设备

技术领域

本实用新型属化纤原料制备技术领域，特别适用于两步法聚丙烯腈纺丝原液制备用的高效螺杆溶解设备。

背景技术

在聚丙烯腈基碳纤维的生产过程中，聚丙烯腈原丝纺制前必须先行制备PAN原液，即利用DMAC或DMSO作为有机溶剂，与聚丙烯腈粉料进行混合溶解，制备均匀的浆液，然后经过过滤后进行纺丝。

由于该过程不允许金属离子掺杂进入，因而整个体系必须在防腐条件下进行。

目前国内外溶解系统主要采用桨叶式混合溶解体系，该系统对于低粘度系统效果良好，如果混合溶解体系粘度较大时容易出现混合结块和局部不均匀现象，严重时导致混合溶解体“爬杆”，使得溶解过程无法进行。

在其他领域有利用螺杆原理进行混合溶解的应用，但所用螺杆全部为单端支撑体系，即出料口是自由端，螺杆和腔体间经常接触摩擦，产生金属磨屑，且腔体为普通碳钢材质，易于腐蚀生锈，污染物料。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决上述问题，满足碳纤维生产时纺制高性能原丝的需求，提供一种结构合理的高效螺杆溶解设备，它密封效果好，可有效防止溶解液溢出。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高效螺杆溶解设备，它包括耐腐的螺杆腔体，螺杆腔体一端设有至少一个进料口，另一端设有至少一个出料口；螺杆腔体的两端还设有密封装置；在螺杆腔体内壁设有耐腐蚀涂层；螺杆组件包括芯杆和装配在芯杆上的若干个溶解组件，所述芯杆两端通过轴承旋置于螺杆腔体内，芯杆一端与动力装置连接；各溶解组件为相互独立的带齿的螺旋块。

所述各螺旋块间通过高分子材料的组件密封层相互隔离。

所述动力装置包括驱动装置，它与芯杆的一端连接。

所述密封装置包括位于进料口处的若干密封压块，以及位于出料口处的密封填料；同时在螺杆腔体的出料口端处还设有密封端盖。

所述耐腐蚀涂层为聚四氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂，有机硅、尼龙，聚苯硫醚，聚醚醚酮，双马树脂中的一种或几种树脂的复合体。

本实用新型的高效螺杆溶解设备，由耐腐螺杆腔体，特制螺杆组合，双端独立支撑密封系统组成。特制的螺杆组合位于耐腐蚀的螺杆腔体内，两端有独立的轴承支撑，整个螺杆悬置于螺杆腔体内，保障了螺杆与腔体的隔离。

本实用新型的高效螺杆溶解设备，其耐腐蚀螺杆腔体的特征为基体材料为耐腐蚀不锈钢整体加工而成，腔体内壁涂覆有一层高分子耐腐蚀层，其材质是热塑性树脂或热固性树脂，如聚四氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂，有机硅、尼龙，聚苯硫醚，聚醚醚酮，双马树脂，可以是其中一种或几种树脂的复合体。

螺杆组合由芯杆和溶解组件共同组成。芯杆是带有键槽的高强度合金钢整体加工件，两端带有双轴承安装支座，溶解组件为独立组件的装配体，独立组件之间有高分子材料密封件隔离，独立组件结构特点为带齿的螺旋块。

其双端独立支撑系统由独立双支撑轴承和密封系统组成，轴端设计有密封填料，防止溶解液溢出。

本实用新型的有益效果是：由于采用了双端双轴承支撑体系，内腔防腐蚀涂层，多级齿形组合体混合溶解，保证了多组分体系溶解时的混合溶解均匀性，为后期产品的质量稳定性起到了可靠的保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1驱动装置，2芯杆，3密封压块，4耐腐蚀涂层，5螺杆腔体，6第一进料口，7第二进料口，8螺杆组件，9组件密封层，10轴承，11密封端盖，12密封填料，13出料口。

具体实施方式

图1中，一种高效螺杆溶解设备，它包括耐腐的螺杆腔体5，螺杆腔体5一端设有第一进料口6和第二进料口7，另一端设有至少一个出料口13；螺杆腔体5的两端还设有密封装置；在螺杆腔体5内壁设有耐腐蚀涂层4；螺杆组件8包括芯杆2和装配在芯杆2上的若干个溶解组件，所述芯杆2两端通过轴承10旋置于螺杆腔体5内，芯杆2一端与动力装置连接；各溶解组件为相互独立的带齿的螺旋块。

所述各螺旋块间通过高分子材料的组件密封层9相互隔离。

所述动力装置包括驱动装置1，它与芯杆2的一端连接。

所述密封装置包括位于两进料口处的若干密封压块3，以及位于出料口13处的密封填料12；同时在螺杆腔体5的出料口13端处还设有密封端盖11。

所述耐腐蚀涂层4为聚四氟乙烯、环氧树脂、酚醛树脂，有机硅、尼龙，聚苯硫醚，聚醚醚酮，双马树脂中的一种或几种树脂的复合体。

本实用新型的高效溶解设备在工作时，由驱动装置带动传动轴单向运转，需要混合溶解的原料分别从第一进料口6和第二进料口7按照一定比例喂入，与芯杆2组合在一起的螺杆组件8将进入螺杆腔体5内的物料通过螺杆组件8在螺旋体间充分搅拌、剪切、混合，最后经出料口13排出螺杆腔体。

螺杆腔体5两端设置的密封装置，有效保证了螺杆腔体5内的混合原料无溢出，螺杆腔体5两端设置的支撑轴承10和腔体内壁的防腐蚀涂层4，有效保证了混合溶解物料不被金属离子污染。

实施例1：

利用本实用新型制备溶解系统，螺杆腔体5直径100mm，螺杆腔体5长度5000mm，内壁涂覆聚四氟乙烯，配套螺杆驱动马达15kw，变频调速。启动驱动装置1，芯杆2运行在每分钟150转，从第一进料口6喂入DMAC有机溶剂，每小时100公斤，从第二进料口7喂入PAN粉料，每小时20公斤，连续喂入，出料口13连续出料。进过本实用新型混合溶解后，出料口13获得粘度为150Pa.S溶解良好的PAN原液。以此原液进行纺丝，效果良好。

实施例2：

利用本实用新型制备溶解系统，螺杆腔体5直径50mm，螺杆腔体5长度2000mm，内壁涂覆环氧树脂，配套螺杆驱动马达5kw，变频调速。启动驱动装置1，芯杆2运行在每分钟300转，从第一进料口6喂入DMSO有机溶剂，每小时20公斤，从第二进料口7喂入PAN粉料，每小时5公斤，连续喂入，出料口13连续出料。进过本实用新型混合溶解后，出料口13获得粘度为260Pa.S溶解良好的PAN原液。以此原液进行纺丝，效果良好。

Claims (4)

1.一种高效螺杆溶解设备，其特征是，它包括耐腐的螺杆腔体(5)，螺杆腔体(5)一端设有至少一个进料口，另一端设有至少一个出料口(13)；螺杆腔体(5)的两端还设有密封装置；在螺杆腔体(5)内壁设有耐腐蚀涂层(4)；螺杆组件(8)包括芯杆(2)和装配在芯杆(2)上的若干个溶解组件，所述芯杆(2)两端通过轴承(10)旋置于螺杆腔体(5)内，芯杆(2)一端与动力装置连接；各溶解组件为相互独立的带齿的螺旋块。

2.如权利要求1所述的高效螺杆溶解设备，其特征是，所述各螺旋块间通过高分子材料的组件密封层(9)相互隔离。

3.如权利要求1所述的高效螺杆溶解设备，其特征是，所述动力装置包括驱动装置(1)，它与芯杆(2)的一端连接。

4.如权利要求1所述的高效螺杆溶解设备，其特征是，所述密封装置包括位于进料口处的若干密封压块(3)，以及位于出料口(13)处的密封填料(12)；同时在螺杆腔体(5)的出料口(13)端处还设有密封端盖(11)。 

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