CN210215638U - 一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机械领域，具体涉及纺丝装置。一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，包括一纺丝装置，纺丝装置包括依次连接的反应釜、双螺杆挤出机、过滤装置、真空脱泡釜、计量泵、喷丝装置。本实用新型通过此设计，提供了一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，与传统装置相比，该装置在双螺杆挤出机和喷丝装置之间设置过滤装置及真空脱泡釜，保证了高质量的纺丝液进入喷丝装置，减少原丝缺陷，增强纤维强度，同时此装置设备集中、便于操作、提高了产量，适用于大规模生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域，具体地，涉及纺丝装置。
背景技术
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，碳原子之间的链接非常柔韧、强度高；然而现有的耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维的纺丝装置设备分散、操作复杂、产量低，不能大规模生产使用，同时所生产的纤维存在原丝缺陷，纤维强度低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，以解决上述至少一个技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，包括一纺丝装置，其特征在于，所述纺丝装置包括依次连接的反应釜、双螺杆挤出机、过滤装置、真空脱泡釜、计量泵、喷丝装置；
所述反应釜的出料口通过管道连接所述双螺杆挤出机的进料口，所述双螺杆挤出机的出料口通过管道连接所述过滤装置的进料口，所述过滤装置的出料口通过管道连接所述真空脱泡釜的进料口，所述真空脱泡釜的出料口通过管道连接所述计量泵的进料口，所述计量泵的出料口通过管道连接所述喷丝装置：
所述喷丝装置的喷丝头的一侧设有一水槽，所述水槽一侧设有一萃取槽，所述水槽、所述萃取槽内均设有一固定轴，所述固定轴上安有至少一个绕丝轮，所述萃取槽的的一侧设有一烘箱，所述烘箱的一侧设有一热拉伸装置，所述热拉伸装置的一侧设有一卷绕装置。
所述过滤装置包括一壳体、至少三个过滤网，所述壳体的一侧壁上设有第一开口，以所述第一开口作为所述过滤装置的进料口，所述壳体的另一侧壁上设有第二开口，以所述第二开口作为所述过滤装置的出料口；
所述壳体的侧壁上设有至少三个等间距排布的安装槽，所述过滤网包括一过滤网边框，所述过滤网边框固定到所述安装槽内。
所述壳体采用不锈钢制成，所述过滤网采用不锈钢过滤网。
所述壳体的中部设有一长条状的观察窗，所述观察窗的长度方向与所述壳体的长度方向相同。
所述卷绕装置包括至少一个第二绕丝轮，所述第二绕丝轮的一侧设有一收丝轮。
所述烘箱包括一箱体，所述箱体的两侧壁上均设有一用于穿过原丝的第三开口，所述箱体内的上部设有一热风机。
在使用时，反应釜用于制备石墨烯超高分子量聚乙烯浆料，在反应釜内发生溶胀现象，制备完成后的浆料进入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机将石墨烯超高分子量聚乙烯浆料进行混合和挤出，再经过滤装置将浆料进行过滤，将浆料中杂质及不溶物去除，经过滤的浆料通过真空脱泡装置进行脱泡，去除浆料中大量气泡，再通过计量泵将脱泡后的浆料按照设定速率送入喷丝装置进行喷丝，喷出的丝进入水浴冷却，得到冻胶状原丝，冻胶状原丝经萃取浴进行萃取，将原丝中的溶剂萃取得到超高分子量聚乙烯原丝，进入烘箱干燥后，通过热拉伸装置进行超倍热拉伸，得到超高分子量聚乙烯长丝并通过卷绕装置收取。
本实用新型通过此设计，提供了一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，与传统装置相比，该装置在双螺杆挤出机和喷丝装置之间设置过滤装置及真空脱泡釜，保证了高质量的纺丝液进入喷丝装置，减少原丝缺陷，增强纤维强度，同时此装置设备集中、便于操作、提高了产量，适用于大规模生产。
附图说明
图1为本实用新型的部分结构示意图；
图2为本实用新型的过滤装置处的部分结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。
如图1和图2所示，一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，包括一纺丝装置，纺丝装置包括依次连接的反应釜1、双螺杆挤出机2、过滤装置3、真空脱泡釜4、计量泵5、喷丝装置6；反应釜的出料口通过管道连接双螺杆挤出机的进料口，双螺杆挤出机的出料口通过管道连接过滤装置的进料口，过滤装置的出料口通过管道连接真空脱泡釜的进料口，真空脱泡釜的出料口通过管道连接计量泵的进料口，计量泵的出料口通过管道连接喷丝装置：喷丝装置的喷丝头的一侧设有一水槽8，水槽一侧设有一萃取槽9，水槽、萃取槽内均设有一固定轴，固定轴上安有至少一个绕丝轮7，萃取槽的的一侧设有一烘箱10，烘箱的一侧设有一热拉伸装置11，热拉伸装置的一侧设有一卷绕装置12。本实用新型通过此设计，提供了一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，与传统装置相比，该装置在双螺杆挤出机和喷丝装置之间设置过滤装置及真空脱泡釜，保证了高质量的纺丝液进入喷丝装置，减少原丝缺陷，增强纤维强度，同时此装置设备集中、便于操作、提高了产量，适用于大规模生产。
在使用时，反应釜用于制备石墨烯超高分子量聚乙烯浆料，在反应釜内发生溶胀现象，制备完成后的浆料进入双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机将石墨烯超高分子量聚乙烯浆料进行混合和挤出，再经过滤装置将浆料进行过滤，将浆料中杂质及不溶物去除，经过滤的浆料通过真空脱泡装置进行脱泡，去除浆料中大量气泡，再通过计量泵将脱泡后的浆料按照设定速率送入喷丝装置进行喷丝，喷出的丝进入水浴冷却，得到冻胶状原丝，冻胶状原丝经萃取浴进行萃取，将原丝中的溶剂萃取得到超高分子量聚乙烯原丝，进入烘箱干燥后，通过热拉伸装置进行超倍热拉伸，得到超高分子量聚乙烯长丝并通过卷绕装置收取。
过滤装置包括一壳体、至少三个过滤网13，壳体的一侧设有第一开口，以第一开口作为过滤装置的进料口，壳体的另一侧设有第二开口，以第二开口作为过滤装置的出料口；壳体的侧壁上设有至少三个等间距排布的安装槽，过滤网包括一过滤网边框，过滤网边框固定到安装槽内。至少三个过滤网顺着壳体的长度方向依次排布且过滤网的网孔直径逐渐减小。通过过滤装置过滤浆料内杂质，保证所形成纤维的质量。
壳体采用不锈钢制成，过滤网采用不锈钢过滤网。不锈钢制成的壳体及不锈钢过滤网耐高温，同时减少了壳体与过滤网被腐蚀的状况发生。
壳体的中部设有一长条状的观察窗，观察窗的长度方向与壳体的长度方向相同。可通过观察窗观察过滤装置的使用状况，便于后续清洗或更换过滤装置。
为了保证设备的使用效果，卷绕装置包括至少一个第二绕丝轮，第二绕丝轮的一侧设有一收丝轮。烘箱包括一箱体，箱体的两侧壁上均设有一用于穿过原丝的第三开口，箱体内的上部设有一热风机。烘箱的两侧均设有一用于引导原丝的绕丝轮。热拉伸装置采用辊牵伸机。可采用型号为WJ12的七辊牵伸机。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限定本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，包括一纺丝装置，其特征在于，所述纺丝装置包括依次连接的反应釜、双螺杆挤出机、过滤装置、真空脱泡釜、计量泵、喷丝装置；
所述反应釜的出料口通过管道连接所述双螺杆挤出机的进料口，所述双螺杆挤出机的出料口通过管道连接所述过滤装置的进料口，所述过滤装置的出料口通过管道连接所述真空脱泡釜的进料口，所述真空脱泡釜的出料口通过管道连接所述计量泵的进料口，所述计量泵的出料口通过管道连接所述喷丝装置：
所述喷丝装置的喷丝头的一侧设有一水槽，所述水槽一侧设有一萃取槽，所述水槽、所述萃取槽内均设有一固定轴，所述固定轴上安有至少一个绕丝轮，所述萃取槽的一侧设有一烘箱，所述烘箱的一侧设有一热拉伸装置，所述热拉伸装置的一侧设有一卷绕装置。
2.如权利要求1所述的一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于，所述过滤装置包括一壳体、至少三个过滤网，所述壳体的一侧壁上设有第一开口，以所述第一开口作为所述过滤装置的进料口，所述壳体的另一侧壁上设有第二开口，以所述第二开口作为所述过滤装置的出料口；
所述壳体的侧壁上设有至少三个等间距排布的安装槽，所述过滤网包括一过滤网边框，所述过滤网边框固定到所述安装槽内。
3.如权利要求2所述的一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于，所述壳体采用不锈钢制成，所述过滤网采用不锈钢过滤网。
4.如权利要求2所述的一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于，所述壳体的中部设有一长条状的观察窗，所述观察窗的长度方向与所述壳体的长度方向相同。
5.如权利要求1所述的一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于，所述卷绕装置包括至少一个第二绕丝轮，所述第二绕丝轮的一侧设有一收丝轮。
6.如权利要求1所述的一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于，所述烘箱包括一箱体，所述箱体的两侧壁上均设有一用于穿过原丝的第三开口，所述箱体内的上部设有一热风机。
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| CN201920795497.9U CN210215638U (zh) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 一种耐切割石墨烯超高分子量聚乙烯纤维纺丝装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114108115A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 南京金羚生物基纤维有限公司 | 一种生物基纤维生产用纺丝装置及其纺丝方法 |
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