微型湿法纺丝机的制作方法

更新时间:2020-11-03 15:31 作者:新利体育

  本实用新型是一种生产人造长丝的成套设备,更具体说是一种适于纺丝研究的微型湿法纺丝机。

  用于科学研究试验的湿法纺丝设备目前大部分是小型的,如上海合成纤维研究所、中国科学院山西煤化所都有这种设备,但均不是定型产品。其工艺过程和设备基本相同,都是由溶解、脱泡、过滤、喷丝、凝固成形、拉伸、水洗、干燥定型、收丝、传动等部分所组成。纺丝溶解量1-2kg,体积仍然十分庞大,(长度>17m,净占地面积>50m2)。因而配用的无级调速器体积大,需配用减速器,使得其机构复杂,调速机构几何尺寸大(1200×750×700mm)。该设备的水洗工艺采用淋洗和浸洗,所以设备长,洗涤时间长,耗水量大(>500kg/h),耗电量大(>35kw),因此每次试验所需费用较高。

  本实用新型的目的是提供一种体积小,能够经济、方便地进行纺丝研究的微型湿法纺丝机。

  本实用新型根据小型纺丝机所存在的缺陷主要是在传动结构和水洗部分作了改进,使得体积变小,结构更为紧凑。

  本实用新型的微型湿法纺丝机主要由溶解、脱泡、过滤、喷丝、凝固成形、拉伸、水洗、干燥定型、收丝、传动等部分组成,其特征在于所说的水洗部分为采用超声波技术所制成的超声波水洗设备,该设备由纤维浸洗槽、换能器振子、淋洗水嘴及纤维拉伸、导丝部件组成,传动机构采用摩擦式小型无级调速器带动传动系统。

  这种超声波清洗装置使纤维在很短的水洗过程中由于超声波的作用,将浸渍在水槽中的丝束冲洗干净,解决了热拉伸过程中的“并丝”问题,这样就使水洗设备的长度与体积变小,适宜微型化的要求。

  本实用新型微型湿法纺丝机所采用的摩擦式小型无级调速器由输入轴、齿轮、齿轮轴、压紧弹簧、摩擦传动盘、调速手轮、调速丝杆、定位件、调速轮座、调速胶轮、蜗轮、蜗杆、输出轴组成,无级变速是通过调速手轮旋转调速丝杆,由定位件拨动调速胶轮,使其与传动盘的径向触点改变而实现的。

  本实用新型的微型湿法纺丝机在喷丝板前放置一个200-240目的金属分布过滤网,可防止杂质及凝胶进入喷丝板内。

  图1中的1是搅拌器,2是溶解釜,3是过滤器,4是脱泡釜,5是无级调速器,6是计量泵,7是喷丝头,8是凝固浴槽(一),9是拉伸辊(一),10是凝固浴槽(二),11是拉伸辊(二),12是沸水槽,13是拉伸辊(三),14是超声波水洗槽,15是上油槽,16是加热拉伸辊(四),17是热拉伸炉,18是拉伸辊(五),19是控制盘,20是远红外烘干炉,21是防尘罩,22是拉伸辊(六),23是收丝机,24是贮水器,25是水泵,26是超声波控制器,27是恒温浴槽,28是制冷容器,29是线瓶。这种微型纺丝机长度只有5.8米。

  图2中的1是输入轴,2是齿轮(1),3是齿轮(2),4是齿轮(2)轴,5是压紧弹簧,6是摩擦传动盘,7是调速手轮,8是调速丝杆,9是定位件,10是调速轮座,11是调速胶轮,12是蜗轮,13是蜗杆,14是齿轮(3),15是齿轮(4),16是齿轮轴,17是输出轴。当电机驱动输入轴转动时经齿轮(1)齿轮(2)减速,摩擦传动盘与齿轮(2)同轴并可在齿轮(2)轴上自由轴向滑动,摩擦传动盘由压紧弹簧紧紧地与调速胶轮相压,由摩擦传动盘驱动调速胶轮转动,而无级变速是通过调速手轮旋转调速丝杆,由定位件拨动调速胶轮使其与摩擦传动盘的径向触点改变而实现的。这种无级调速器及拉伸传动结构均采用线接触和面接触方式,消减了振动与脉冲。相应机构均采用弹性件来消除振动与噪音。由于选用了合理的传动速度,因而保证了拉伸传动件不受磨损,摩擦传动用调速胶轮选用聚胺脂胶轮以确保在传动过程中既有足够的传递力矩又不受磨损。调速比为17.5和110,输出轴转速范围为1~7.5转/分-4~43转/分,配用电机功率80-120w。

  图3中的1是纤维束,2是拉伸导辊,3是纤维浸洗槽,4是导丝辊,5是换能器振子,6是导丝轮,a、b为淋洗水嘴。纤维束1经拉伸辊2进入带有溢流口的水洗槽3浸入水中,纤维束在两导辊4上缠绕一圈或两圈后经导丝轮6和拉伸辊2导出,将a、b两水嘴直冲导丝轮和纤维束,粘结在水洗槽3底部的超声波换能器振子在0.5kw的功率下工作。在超声波的振动下水也随之振动,丝束被抖开,水进入丝束,因而将丝束中的溶剂溶于水中达到洗涤干净,节水而水洗设备变小的目的。

  图4中的1是喷丝座,2是喷丝压帽,3是聚四氯乙烯垫片,4是不锈钢网(240目),5是喷丝板,将喷丝板5置于喷丝压帽2中,放置一聚四氯乙烯垫片3后再将240目不锈钢网4剪成与垫片外径相等的园片放入,而后再加一垫片拧在喷丝座上压紧即可。这种分布过滤网可防止因纺丝原液配制的间歇或实验的间断而造成的杂质混入或凝胶进入喷丝板内,因而能有效地防止毛丝断丝现象,并能保证在纺丝期间喷丝压力始终不变。

  本实用新型的微型湿式纺丝机在原有小型纺丝机的基础上作了改进,采用超声波水洗工艺和小型无级调速器使整个设备大大缩小,体积只有5.8×1.2×0.8m,本机最少原料用量100克,最大300克,最小纺丝量4ml/分,最大120ml/分。喷丝规格200~1000孔,纤度1~3d,喷丝速度0.5~2m/min,拉伸倍率最大范围~18倍,收丝速度最大线kg/hr。当用于PAN共聚物纺丝实验时,能制取性能良好的连续长丝,其单丝纤度低于1.5旦,强度高达6.5克/旦。多次纺丝实验结果说明,这种微型湿法纺丝机的结构设计合理,运转性能稳定,操作简单,它适用于科研单位、大专院校进行各种纺丝工艺的研究和教学。本机可纺制聚丙烯腈纤维、粘胶纤维、差别化纤维、人造蚕丝、合成蛋白纤维、生物纤维等。它不仅可进行各种化纤纺丝工艺研究,还可以进行合成蛋白纺丝、有关食品工程的纺丝及医用生物纤维研究。

  权利要求1.一种微型湿法纺丝机,包括溶解、脱泡、过滤、喷丝、凝固成形、拉伸、水洗、干燥定型、收丝、传动部分,其特征在于所说的水洗部分为采用超声波技术所制成的超声波水洗设备,该设备由纤维浸洗槽、换能器振子、淋洗水嘴及纤维拉伸,导丝部件组成,传动机构采用摩擦式小型无级调速器带动传动系统。

  2.根据权利要求1所述的微型湿法纺丝机,其特征在于所说的摩擦式小型无级调速器由输入轴、齿轮、齿轮轴、压紧弹簧、摩擦传动盘、调速手轮、调速丝杆、定位件、调速轮座、调速胶轮、蜗轮、蜗杆、输出轴所组成,无级变速是通过调速手轮旋转调速丝杆,由定位件拨动调速胶轮,使其与传动盘的径向触点改变而实现的。

  3.根据权利要求1所述的微型湿法纺丝机,其特征在于在喷丝板前放置一个200-240目的金属分布过滤网,可防止杂质及凝胶进入喷丝板内。

  专利摘要本实用新型是一种微型湿法纺丝机。已有的科研用纺丝机都是小型的,体积大,耗水量大,作一次试验费用较高。本实用新型的纺丝机采用超声波水洗工艺,应用自制的摩擦式小型无级变速器使得整机体积小(5.8×1.2×0.8m),结构设计更为合理,运转性能稳定。该纺丝机不仅能纺制人造长丝,还可进行合成蛋白纺丝及有关食品和生物纤维的研究。尤其适用于科研单位和大专院校进行各种纺丝工艺的研究和教学。


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