CN204735120U - 一种中空纤维膜自动化生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中空纤维膜自动化生产线，包括供料区、制膜区、清洗区、烘干区和收膜区，所述供料区、制膜区、清洗区、烘干区和收膜区依次连接；所述制膜区包括喷丝装置、凝固浴和抽湿装置，所述供料区与喷丝装置连接以将配制好的皮料和芯料形成中空纤维，所述中空纤维从喷丝装置牵引至凝固浴时处于干程段，所述抽湿装置设于凝固浴上方，用于使干程段的空气湿度在40%-75%范围内；所述凝固浴内还设有用于测量凝固浴内有机溶剂浓度的浓度自动调节装置。采用本实用新型，可增强中空纤维膜质量的稳定性，优化生产线的设置，提高生产效率，实现中空纤维血液净化膜自动生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及纺丝设备，尤其涉及一种中空纤维膜自动化生产线。
背景技术
目前国内的中空纤维膜纺丝线生产工艺流程：物料搅拌后进行脱泡，再通过计量泵把膜液及芯液以一定的速度注入喷丝头，经过一定距离的干程进入凝固浴形成中空纤维膜，然后经过初洗后泡浸再清洗，经过凉干形成中空纤维膜成品，整个流程最少需要48小时以上，而且每次是1-8根丝，生产效率较低。
现有技术的缺点是生产流程繁锁，时间长效率低，同时因为凝固浴内的有机溶剂浓度及纺丝干程的湿度不可自动调节，在生产过程中凝固浴内的凝度不断增加及因季节原因造成空气湿度的变化造成生产环境的不稳定性，从而影响中空纤维膜的质量稳定性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种中空纤维膜自动化生产线，可增强中空纤维膜质量的稳定性，优化生产线的设置，提高生产效率，实现中空纤维血液净化膜自动生产。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种中空纤维膜自动化生产线，包括供料区、制膜区、清洗区、烘干区和收膜区，所述供料区、制膜区、清洗区、烘干区和收膜区依次连接；
所述制膜区包括喷丝装置、凝固浴和抽湿装置，所述供料区与喷丝装置连接以将配制好的皮料和芯料形成中空纤维，所述中空纤维从喷丝装置牵引至凝固浴时处于干程段，所述抽湿装置设于凝固浴上方，用于使干程段的空气湿度在40%-75%范围内；
所述凝固浴内还设有用于测量凝固浴内有机溶剂浓度的浓度自动调节装置。
作为上述方案的改进，所述喷丝装置设有喷丝头，所述喷丝头的孔数为32、64、128或1024。
作为上述方案的改进，所述供料区设有加热器、搅拌壶和静置脱泡壶，所述加热器分别与搅拌壶、静置脱泡壶连接；所述搅拌壶与静置脱泡壶连通。
作为上述方案的改进，所述浓度自动调节装置设有折光仪用于对凝固浴中有机溶剂浓度的检测。
作为上述方案的改进，所述清洗区设有4个通有流动水的清洗槽。
作为上述方案的改进，所述烘干区设有第一烘干段、第二烘干段、第三烘干段、第四烘干段和第五烘干段；第一烘干段的温度为25-150℃，第二烘干段的温度为25-145℃，第三烘干段的温度为25-140℃，第四烘干段的温度为25-130℃以及第五烘干段的温度为25-120℃。
作为上述方案的改进，所述烘干区的第一烘干段、第二烘干段、第三烘干段、第四烘干段和第五烘干段内皆设有远红外线加热组件。
作为上述方案的改进，所述烘干区的第一烘干段、第二烘干段、第三烘干段、第四烘干段和第五烘干段内皆设有红外线测温装置。
作为上述方案的改进，所述生产线还包括废气处理系统，所述废气处理系统包括排气管道和废气处理装置，所述废气处理装置通过排气管道分别与制膜区、清洗区和烘干区连接。
作为上述方案的改进，收膜区设有六角收丝轮和强力吸风机。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
本实用新型通过对干程段的空气湿度和凝固浴内有机溶剂浓度的控制，确保中空纤维处于一个较为稳定的生产环境，有利于提高产品的稳定性。另外，本实用新型通过红外线测温装置与远红外线加热组件的配合使用，缩短烘干时间，加快烘干的进程。而且本实用新型制备中空纤维膜的整个工艺过程是连续性自动化生产的，减少人力的干涉，相对于采用现有装置需48小时分开不连续制备中空纤维膜，本实用新型只需20分钟即可完成制膜过程，大大缩短生产时间，提供生产效率。
附图说明
图1是本实用新型一种中空纤维膜自动化生产线的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型一种中空纤维膜自动化生产线，包括：
供料区1，用于搅拌混合原料，得到均质的芯料和皮料；
制膜区2，用于将芯料和皮料注入喷丝装置21制得中空纤维，并将中空纤维牵引至凝固浴22，形成中空纤维膜；
清洗区3，用于将中空纤维膜上的水溶性溶剂及添加剂溶解在不断循环更换的水中；
烘干区4，用于将中空纤维膜的水分烘干；以及
收膜区5，用于将中空纤维膜收卷。
所述供料区1、制膜区2、清洗区3、烘干区4和收膜区5依次相连，从原料配制→制膜→清洗→烘干→收卷整个生产线可实现自动化生产，减少工作时长，有效提高生产效率。
优选地，本实用新型所述制膜区2包括喷丝装置21、凝固浴22和抽湿装置23，所述供料区1与喷丝装置21连接以将配制好的皮料和芯料形成中空纤维，所述中空纤维从喷丝装置21牵引至凝固浴22时处于干程段，所述抽湿装置23设于凝固浴22上方，用于使干程段的空气湿度在40%-75%范围内；
所述凝固浴22内还设有用于测量凝固浴22内有机溶剂浓度的浓度自动调节装置221。
所述喷丝装置21可用于制备中空纤维，即当供料区1的配制好的皮料和芯料后，注入喷丝装置21中，从喷丝头挤出后形成皮料包裹芯料的中空皮芯型纤维，而喷丝装置21下方设有一绕丝轮24，中空纤维通过该绕丝轮24进入凝固浴22。
优选地，本实用新型所述喷丝装置21设有喷丝头的孔数为32、64、128或1024，目前国内使用的喷丝头一般只能形成1-8根丝，否则喷丝装置21设有过多喷丝头会导致每根中空纤维在绕丝轮24牵引时所受张力不一，影响中空纤维膜的结构和孔径，不利于提高产品品质。采用32个以上的喷丝头进行同时喷丝，则分成多组喷丝单元，每组所述喷丝单元的喷丝头以圆周分布方式均匀设置，且喷丝头围成的圆形的圆心与设置在所述多孔喷丝板下方的绕丝轮24处于同一垂直面上。由于绕丝轮24位于喷丝单元围成的中心轴线上，因此同组喷丝单元的喷丝头到达绕丝轮24的距离相同，确保每条膜丝所受牵引力相同，使膜丝结构大小一致，有利于提高膜丝的质量，该膜丝可用于高精密用膜的制作。
从绕丝轮24导出的中空纤维进入装满有机溶液中进行凝固，最后形成中空纤维膜。但在喷丝装置21至进入凝固浴22这段过程，中空纤维处于空气当中，定义为干程段，干程段的湿度会直接影响中空纤维膜质量的稳定性。但由于季节和天气的变化，空气中的湿度会各不相同，导致每个生产批次的中空纤维膜的品质不一。为此，本实用新型在凝固浴22的上方设有一个抽湿装置23，通过湿度检测仪可实时控制干程段的空气湿度保持在40%-75%范围内。
此外，所述浓度自动调节装置221与凝固浴22连通，包括浓度检测模块、调节补偿模块和PLC控制器，所述浓度检测模块连通凝固浴22以检测凝固浴22中有机溶剂浓度，所述调节补偿模块接入凝固浴22以向凝固浴22输水；所述控制器分别与浓度检测模块、调节补偿模块连接。
有机溶剂浓度的变化直接造成丝束发脆和丝束并丝等严重的质量问题，因此在湿法纺丝的过程中需要严格把控凝固浴22中有机溶剂的浓度。本实用新型通过浓度检测模块将凝固浴22中的液体抽出进行在线检测分析，检测结果实时传给PLC控制器，PLC控制器根据操作员预设浓度参数，向调节补偿模块发出指令，当检测的浓度大于预设浓度范围时，调节补偿模块增大进水量以降低凝固浴22中有机溶剂的浓度；当检测的浓度小于预设浓度范围时，调节补偿模块减小进水量以升高凝固浴22中有机溶剂的浓度，从而实现凝固浴22有机溶剂浓度的实时监测和自动调节。
优选地，所述浓度自动调节装置221的浓度检测模块采用折光仪用于对凝固浴22中有机溶剂浓度的检测。
通过对干程段的空气湿度和凝固浴22内有机溶剂浓度的控制，确保中空纤维处于一个较为稳定的生产环境，有利于提高产品的稳定性。
需要说明的是，本实用新型所述供料区1设有加热器11、搅拌壶12和静置脱泡壶13，所述加热器11分别与搅拌壶12、静置脱泡壶13连接以便在搅拌和静置脱泡的过程中保持在40-100℃范围内；芯料和皮料分别配置，皆是通过将原料放入搅拌壶12中混合均匀，然后将混合液通入静置脱泡壶13中静置。
优选地，清洗区3设有第一清洗槽31、第二清洗槽32、第三清洗槽33和第四清洗槽34，所述第一清洗槽31的温度为25-80℃，所述第二清洗槽32的温度为25-85℃，所述第三清洗槽33的温度为25-90℃以及所述第四清洗槽34的温度为25-95℃。清洗区3设有的四个清洗槽内采用流动水对中空纤维进行溶解清洗膜内水溶性的溶剂及添加剂，
此外，为烘干中空纤维膜从清洗区3带出的水分，本实用新型在清洗区3后设置烘干区4，且分为第一烘干段41、第二烘干段42、第三烘干段43、第四烘干段44和第五烘干段45；第一烘干段41的温度为25-150℃，第二烘干段42的温度为25-145℃，第三烘干段43的温度为25-140℃，第四烘干段44的温度为25-130℃以及第五烘干段45的温度为25-120℃。
烘干区4每个烘干段设有远红外线加热组件46对中空纤维膜进行干燥，采用3-7微米波长的远红外线加热，使得烘干区4的温度为25-150℃。优选地，本实用新型还在每个烘干段设有红外线测温装置，用于根据非接触式测温原理监测每个烘干段内中空纤维膜的温度，并根据反馈的实时温度调整远红外线加热组件46的波长以使加热组件输出的波峰值与膜材料的光吸收波长相同，发生共振达到最快的烘干效果，实现烘干目的同时使剩余的有机溶剂挥发，起到净化的作用。
另外，收膜区5设有六角收丝轮51收卷从烘干区4来的中空纤维膜，为了防止从烘干区4内的部分废气从中空纤维膜出口处排到空气中，本实用新型还设有强力吸风机52对废气进行收集。
优选地，所述生产线还包括废气处理系统，所述废气处理系统包括排气管道6和废气处理装置7，所述废气处理装置7通过排气管道6分别与制膜区2、清洗区3和烘干区4连接。制膜区2、清洗区3和烘干区4产生的废气通过排气管道6输送至废气处理装置7进行处理，当废气浓度达到排放标准后排放。
本实用新型通过红外线测温装置与远红外线加热组件46的配合使用，缩短烘干时间，加快烘干的进程。而且本实用新型从原料配制→制膜→清洗→烘干→收卷连续性自动化生产，且减少人力的干涉，相对于采用现有装置需48小时分开不连续制备中空纤维膜，本实用新型只需20分钟即可完成制膜过程，大大缩短生产时间，提供生产效率。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，包括供料区、制膜区、清洗区、烘干区和收膜区，所述供料区、制膜区、清洗区、烘干区和收膜区依次连接；
所述制膜区包括喷丝装置、凝固浴和抽湿装置，所述供料区与喷丝装置连接以将配制好的皮料和芯料形成中空纤维，所述中空纤维从喷丝装置牵引至凝固浴时处于干程段，所述抽湿装置设于凝固浴上方，用于使干程段的空气湿度在40%-75%范围内；
所述凝固浴内还设有用于测量凝固浴内有机溶剂浓度的浓度自动调节装置。
2.如权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，所述喷丝装置设有喷丝头，所述喷丝头的孔数为32、64、128或1024。
3.如权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，所述供料区设有加热器、搅拌壶和静置脱泡壶，所述加热器分别与搅拌壶、静置脱泡壶连接；所述搅拌壶与静置脱泡壶连通。
4.如权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于， 所述浓度自动调节装置设有折光仪用于对凝固浴中有机溶剂浓度的检测。
5.如权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，所述清洗区设有4个通有流动水的清洗槽。
6.如权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，所述烘干区设有第一烘干段、第二烘干段、第三烘干段、第四烘干段和第五烘干段；第一烘干段的温度为25-150℃，第二烘干段的温度为25-145℃，第三烘干段的温度为25-140℃，第四烘干段的温度为25-130℃以及第五烘干段的温度为25-120℃。
7.如权利要求6所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于， 所述烘干区的第一烘干段、第二烘干段、第三烘干段、第四烘干段和第五烘干段内皆设有远红外线加热组件。
8.如权利要求7所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，所述烘干区的第一烘干段、第二烘干段、第三烘干段、第四烘干段和第五烘干段内皆设有红外线测温装置。
9.如权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，所述生产线还包括废气处理系统，所述废气处理系统包括排气管道和废气处理装置，所述废气处理装置通过排气管道分别与制膜区、清洗区和烘干区连接。
10.权利要求1所述中空纤维膜自动化生产线，其特征在于，收膜区设有六角收丝轮和强力吸风机。
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180510 Address after: 528225 room 503, R & D workshop, Lihe science and technology industrial center, 99 Taoyuan East Road, Shihan Town, Nanhai District, Foshan, Guangdong, China, 99 Patentee after: FOSHAN ZHONGKE DINGXIN MEMBRANE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 511400 Guangzhou, Guangdong Panyu District Luopu street Lijiang garden Liying building three, 808 rooms. Patentee before: Tang Xunhong |
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Assignee: Wuzhou Zhongke Chuangtu Film Manufacturing Co.,Ltd. Assignor: FOSHAN ZHONGKE DINGXIN MEMBRANE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: 2019440000004 Denomination of utility model: Hollow fiber membrane automation line Granted publication date: 20151104 License type: Common License Record date: 20190104 |
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Assignee: Wuzhou Zhongke Yucheng Investment Management Co.,Ltd. Assignor: FOSHAN ZHONGKE DINGXIN MEMBRANE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2019440000042 Denomination of utility model: Hollow fiber membrane automation line Granted publication date: 20151104 License type: Common License Record date: 20191206 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20151104 |