一种中空纤维膜真空纺丝生产装置及工艺的制作方法

本发明涉及中空纤维膜技术领域，具体涉及一种中空纤维膜真空纺丝生产装置及工艺。

背景技术：

纺丝就是对化学纤维或植物纤维进行纺织成纺或膜布的过程，真空纺丝能够提高丝线强度，现有技术中有通过真空纺丝生产并在对纺丝纤维进行涂膜制备中空纤维膜的方法，用真空纺丝制成的中空纤维膜具备较强的抗拉伸强度和良好的耐用性。

中国发明专利公开号为cn102586903a公开了一种电纺机，具有多辊式接收装置、纺丝喷头和真空箱体三个部分。多辊式接收装置包括可转动的平面多辊和立体多辊；电纺液喷丝装置包括喷头和电纺丝供液装置，喷头包括针和带有通孔的储液容器；电纺液从针和通孔之间的空隙流出，电纺液经喷头形成泰勒锥后出丝，到达接收辊；接收辊有两个以上，每个接收辊对应至少一个喷头，喷头沿着相应的接收辊的轴向往复运动；真空箱将电纺液喷丝装置和接收装置容纳在内，气体经真空箱抽气口离开真空箱被处理后，从真空箱进气口回到真空箱，再进行下一次的循环。该具有结构简单，有效提高生产效率的优点，适用于静电纺丝领域，1、真空箱隔热强度不足，并且对原料电纺在混料后再注喷丝装置储液容器内，在运输过程中容易导致电纺液冷却，需要再次件加热，影响到整体加工使用效率，2、无法在纤维膜生产时对物料进行预混，材料混合配比不完全，不能很好加工生产加工需要，3、喷头一侧缺乏良好的散热能力，导致丝线喷出后因过热冷却较慢发生回卷，导致制成的纤维膜强度不足，影响到对中空纤维膜的真空加工需要。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：1、真空箱隔热强度不足，并且对原料电纺在混料后再注喷丝装置储液容器内，在运输过程中容易导致电纺液冷却，需要再次件加热，影响到整体加工使用效率，2、无法在纤维膜生产时对物料进行预混，材料混合配比不完全，不能很好加工生产加工需要，3、喷头一侧缺乏良好的保温能力，导致丝线喷出后强度不足，影响到对中空纤维膜的真空加工需要，而提出的一种中空纤维膜真空纺丝生产装置及工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种中空纤维膜真空纺丝生产装置，包括搅拌机构，所述搅拌机构一侧固定连接有真空保温机构，所述真空保温机构一侧连通有真空纺丝机构，所述搅拌机构顶部连通有碎料机构；

所述搅拌机构包括搅拌釜，所述搅拌釜内腔两侧均嵌设有轴承，且两侧轴承内套设有转轴，所述转轴顶端固定连接有电机，所述电机固定连接在搅拌釜顶部，所述转轴外侧壁顶端两侧均固定连接有连接杆，所述连接杆另一侧固定连接有刮板，所述刮板一侧固定连接有胶垫，所述胶垫与搅拌釜内腔两侧相贴合，所述转轴底部两侧均固定连接有传动轴，所述传动轴另一端与刮板一侧固定连接，所述传动轴外侧壁套设有若干套圈，所述套圈外侧壁两侧均固定连接有扰流杆，所述转轴外侧壁底部两侧均嵌设有抽液嘴，且两侧抽液嘴之间连通有连通管，所述连通管顶部连接有抽液泵，所述抽液泵顶部通过泵液管连通有喷嘴，喷嘴嵌设于转轴外侧壁两侧，所述转轴外侧壁两侧均固定连接有扰流板，所述扰流板两侧位于喷嘴两侧；

所述真空保温机构包括真空釜，所述真空釜内腔固定连接有料箱，所述料箱通过抽料泵和第一送料管与搅拌釜相连通，所述料箱另一侧通过第二送料管与真空纺丝机构相连通，所述料箱外壁盘绕有加温管，所述加温管两端均与蒸汽阀相连通，所述真空釜顶部连通有抽真空泵；

所述真空纺丝机构包括真空纺丝箱，所述真空纺丝箱与第二送料管相连通，所述真空纺丝箱底部固定连接有若干纺丝喷头，所述纺丝喷头外壁固定连接有若干散热鳍片，所述真空纺丝箱底部固定连接有水冷座，所述水冷座一侧通过泵水管连通有送水泵，所述送水泵与冷却水箱相连通，所述冷却水箱一侧开设有若干冷却槽，所述冷却水箱一侧固定连接有两个散热风扇。

进一步地，所述碎料机构包括进料管，所述进料管内腔两侧均通过固定块和销轴铰接有支撑板，所述支撑板和进料管内腔相对面之间均固定连接有拉环，所述拉环外侧壁套设有挂钩，且两侧挂钩之间固定连接有第二弹簧，且进料管底部两侧均嵌设有破碎辊。

进一步地，所述转轴外侧壁还套设有两个套管，所述套管两侧均固定连接有若干搅拌杆，所述套管内腔嵌设有滑套，所述滑套内滑动连接有滑杆，所述转轴外侧壁与滑杆对应位置两侧环绕开设有若干卡孔，所述滑杆卡接在卡孔内，所述滑杆一端固定连连接有把手，所述滑杆外侧壁套设有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与把手和滑套对应位置固定连接。

进一步地，所述扰流板的横截形状为弧形，且扰流板弧形面位于喷嘴一侧。

进一步地，所述蒸汽阀与外部蒸汽发生装置相连通。

进一步地，所述破碎辊为液压破碎辊。

进一步地，所述散热鳍片、吸热座和加温管均为铝制导热构件。

进一步地，所述真空釜内填充有保温垫，且保温垫两侧与两侧第二送料管和第一送料管对应位置开设有通孔，且第一送料管和第二送料管位于通孔内。

进一步地，所述保温垫为隔热海绵垫。

一种中空纤维膜真空纺丝生产工艺，具体包括以下步骤：

s1、备料，将原料置入碎料机构内，碎料机构内侧的支撑板能够对物料进行支撑限位，并且降低其冲击后落入底部两侧破碎辊之间，物料被破碎后进入搅拌釜内，当物料不需要破碎时，直接通过另一侧进料管进行加料；

s2、混料，电机输出轴转动带动转轴在轴承内转动，通过两侧套管不同的角度调节搅拌杆相互夹角，继而在物料在搅拌时，对上下两侧物料进行交错角度，当底部物料搅拌不充分时能够通过转轴底部的抽液泵和抽液嘴抽取底部物料并通过连通管和泵液管泵向顶部物料两侧，泵出的物料能够在扰流板底部冲击快速分散与该水平位置物料充分混合，从而能够有效提高混料效率；

s3、入料保温，物料通过抽料泵和第一送料管抽料后泵入料箱内，此时外部抽真空泵能够对真空釜内进行抽真空，且真空釜内的保温垫能够隔绝热量传导至真空釜体内，进而通过真空釜内隔热效果减少物料在料箱内的热量散发，同时能够通过蒸汽阀泵入加热蒸汽，加热蒸汽在进入加温管后，盘绕在料箱外壁的加温管能够通过自身导热效果对料箱进行加热保温；

s4、真空喷丝生产，真空纺丝机构抽取料箱内纺丝液，当纺丝液进入真空纺丝箱和纺丝喷头后，水冷座内能够通过送水泵向冷却水箱内抽水，冷却水箱内的冷却液能够通过送水泵和泵水管送入水冷座内，冷却液在进入水冷座后能够通过与散热鳍片和水冷座的贴合吸收其接触纺丝喷头吸收的热量，冷却液在吸收热量后通过回流管路回流至冷却水箱内，散热风扇能够对冷却水箱内水液进行热量散发，避免长时间吸热导致冷却液温度上升影响导致吸热效果，持续抽取纺丝液喷丝加工，真空环境下喷丝加工完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置真空保温机构，在搅拌后物料通过抽料泵和第一送料管抽料后泵入料箱内，此时外部抽真空泵能够对真空釜内进行抽真空，且真空釜内的保温垫能够隔绝热量传导至真空釜体内，进而通过真空釜内隔热效果减少物料在料箱内的热量散发，同时能够通过蒸汽阀泵入加热蒸汽，盘绕在料箱外壁的加温管能够通过自身导热效果对料箱进行加热保温，并且能够直接将搅拌后的物料输送至真空纺丝箱内，保证纺丝流程安全无接触性的同时，减少物料输送过程中的热量丢失，从而无需再对物料进行加热，有效降低加工生产成本，满足整体加工需要。

(2)本发明通过设置搅拌机构，从而能够通过抽液泵在搅拌釜内对上下层物料进行反复循环搅动，提高搅拌釜内物料充分搅拌效率，并且能够直接将搅拌后的物料输送至真空纺丝箱内，保证纺丝流程安全无接触性的同时，减少物料输送过程中的热量丢失，从而无需再对物料进行加热，满足整体加工需要。

(3)本发明通过设置真空纺丝机构，当纺丝液进入真空纺丝箱和纺丝喷头后，水冷座内能够通过送水泵向冷却水箱内抽水，冷却水箱内的冷却液能够通过送水泵和泵水管送入水冷座内，冷却液在进入水冷座后能够通过与散热鳍片和水冷座的贴合吸收其接触纺丝喷头吸收的热量，满足纺丝喷头喷丝工作，避免温度过高影响到喷丝后冷却效果，满足整体使用需要。

(4)本发明通过在加工时使用真空保温机构对物料件保温，减少工艺中对物料加热时间，同时通过对纺丝喷头的散热提高持续工作时间，提高对中空纤维膜的加工效率，并且在生产中避免物料冷却，降低整体工艺难度，显著减少因工艺误差出现的良品率低问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的正视的剖面结构示意图；

图2为本发明的图1中a部分放大的结构示意图；

图3为本发明的图1中b部分放大的结构示意图；

图4为本发明的搅拌杆正视剖面结构示意图；

图5为本发明的搅拌杆立体结构示意图；

图6为本发明的传动轴立体结构示意图；

图7为本发明的吸热座立体结构示意图；

图8为本发明的冷却水箱立体结构示意图；

图9为本发明的散热鳍片立体结构示意图；

图10为本发明的转轴立体结构示意图。

图中各标号所代表的部件列表如下：1、搅拌机构；101、搅拌釜；102、轴承；103、转轴；104、电机；105、连接杆；106、刮板；107、胶垫；108、套管；109、搅拌杆；110、滑杆；111、抽液嘴；112、连通管；113、泵液管；114、抽液泵；115、扰流板；116、传动轴；117、套圈；118、扰流杆；119、卡孔；120、第一弹簧；121、滑套；2、碎料机构；201、进料管；202、销轴；203、支撑板；204、拉环；205、挂钩；206、第二弹簧；207、破碎辊；3、真空保温机构；301、第一送料管；302、抽料泵；303、保温垫；304、真空釜；305、料箱；306、加温管；307、蒸汽阀；308、抽真空泵；309、第二送料管；4、真空纺丝机构；401、真空纺丝箱；402、纺丝喷头；403、散热鳍片；404、吸热座；405、水冷座；406、泵水管；407、送水泵；408、冷却水箱；409、冷却槽；410、散热风扇。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-10，一种中空纤维膜真空纺丝生产装置，包括搅拌机构1，所述搅拌机构1一侧固定连接有真空保温机构3，所述真空保温机构3一侧连通有真空纺丝机构4，所述搅拌机构1顶部连通有碎料机构2；

所述真空保温机构3包括真空釜304，所述真空釜304内腔固定连接有料箱305，所述料箱305通过抽料泵302和第一送料管301与搅拌釜101相连通，所述料箱305另一侧通过第二送料管309与真空纺丝机构4相连通，所述料箱305外壁盘绕有加温管306，所述加温管306两端均与蒸汽阀307相连通，所述真空釜304顶部连通有抽真空泵308，所述真空釜304内填充有保温垫303，且保温垫303两侧与两侧第二送料管309和第一送料管301对应位置开设有通孔，且第一送料管301和第二送料管309位于通孔内，所述保温垫303为隔热海绵垫。

一种中空纤维膜真空纺丝生产工艺，具体包括以下步骤：

s1、备料，将原料置入碎料机构2内，碎料机构2内侧的支撑板203能够对物料进行支撑限位，并且降低其冲击后落入底部两侧破碎辊207之间，物料被破碎后进入搅拌釜101内，当物料不需要破碎时，直接通过另一侧进料管201进行加料；

s2、混料，电机104输出轴转动带动转轴103在轴承102内转动，通过两侧套管108不同的角度调节搅拌杆109相互夹角，继而在物料在搅拌时，对上下两侧物料进行交错角度，当底部物料搅拌不充分时能够通过转轴103底部的抽液泵114和抽液嘴111抽取底部物料并通过连通管112和泵液管113泵向顶部物料两侧，泵出的物料能够在扰流板115底部冲击快速分散与该水平位置物料充分混合，从而能够有效提高混料效率；

s3、入料保温，物料通过抽料泵302和第一送料管301抽料后泵入料箱305内，此时外部抽真空泵308能够对真空釜304内进行抽真空，且真空釜304内的保温垫303能够隔绝热量传导至真空釜304体内，进而通过真空釜304内隔热效果减少物料在料箱305内的热量散发，同时能够通过蒸汽阀307泵入加热蒸汽，加热蒸汽在进入加温管306后，盘绕在料箱305外壁的加温管306能够通过自身导热效果对料箱305进行加热保温；

s4、真空喷丝生产，真空纺丝机构4抽取料箱305内纺丝液，当纺丝液进入真空纺丝箱401和纺丝喷头402后，水冷座405内能够通过送水泵407向冷却水箱408内抽水，冷却水箱408内的冷却液能够通过送水泵407和泵水管406送入水冷座405内，冷却液在进入水冷座405后能够通过与散热鳍片403和水冷座405的贴合吸收其接触纺丝喷头402吸收的热量，冷却液在吸收热量后通过回流管路回流至冷却水箱408内，散热风扇410能够对冷却水箱408内水液进行热量散发，避免长时间吸热导致冷却液温度上升影响导致吸热效果，持续抽取纺丝液喷丝加工，真空环境下喷丝加工完成。

实施方式具体为：当需要进行生产时，通过将物料通过原料通过碎料机构2注入搅拌釜101内，在搅拌后物料通过抽料泵302和第一送料管301抽料后泵入料箱305内，此时外部抽真空泵308能够对真空釜304内进行抽真空，且真空釜304内的保温垫303能够隔绝热量传导至真空釜304体内，进而通过真空釜304内隔热效果减少物料在料箱305内的热量散发，同时能够通过蒸汽阀307泵入加热蒸汽，加热蒸汽在进入加温管306后，盘绕在料箱305外壁的加温管306能够通过自身导热效果对料箱305进行加热保温，并且在搅拌后能够直接将物料送入料箱305，并且通过真空纺丝机构4直接进行生产，减少因输送过程导致物料的热量散发，并且能够通过加温管306内蒸汽接触换热加热以及真空隔热显著减少热量丢失，并且能够直接将搅拌后的物料输送至真空纺丝箱401内，保证纺丝流程安全无接触性的同时，减少物料输送过程中的热量丢失，从而无需再对物料进行加热，有效降低加工生产成本，满足整体加工需要。

所述搅拌机构1包括搅拌釜101，所述搅拌釜101内腔两侧均嵌设有轴承102，且两侧轴承102内套设有转轴103，所述转轴103顶端固定连接有电机104，所述电机104固定连接在搅拌釜101顶部，所述转轴103外侧壁顶端两侧均固定连接有连接杆105，所述连接杆105另一侧固定连接有刮板106，所述刮板106一侧固定连接有胶垫107，所述胶垫107与搅拌釜101内腔两侧相贴合，所述转轴103底部两侧均固定连接有传动轴116，所述传动轴116另一端与刮板106一侧固定连接，所述传动轴116外侧壁套设有若干套圈117，所述套圈117外侧壁两侧均固定连接有扰流杆118，所述转轴103外侧壁底部两侧均嵌设有抽液嘴111，且两侧抽液嘴111之间连通有连通管112，所述连通管112顶部连接有抽液泵114，所述抽液泵114顶部通过泵液管113连通有喷嘴，喷嘴嵌设于转轴103外侧壁两侧，所述转轴103外侧壁两侧均固定连接有扰流板115，所述扰流板115两侧位于喷嘴两侧。

所述碎料机构2包括进料管201，所述进料管201内腔两侧均通过固定块和销轴202铰接有支撑板203，所述支撑板203和进料管201内腔相对面之间均固定连接有拉环204，所述拉环204外侧壁套设有挂钩205，且两侧挂钩205之间固定连接有第二弹簧206，且进料管201底部两侧均嵌设有破碎辊207。

所述转轴103外侧壁还套设有两个套管108，所述套管108两侧均固定连接有若干搅拌杆109，所述套管108内腔嵌设有滑套121，所述滑套121内滑动连接有滑杆110，所述转轴103外侧壁与滑杆110对应位置两侧环绕开设有若干卡孔119，所述滑杆110卡接在卡孔119内，所述滑杆110一端固定连连接有把手，所述滑杆110外侧壁套设有第一弹簧120，所述第一弹簧120两端分别与把手和滑套121对应位置固定连接，所述扰流板115的横截形状为弧形，且扰流板115弧形面位于喷嘴一侧。

实施方式具体为：通过将物料通过原料通过碎料机构2注入搅拌釜101内，当原料通过碎料机构2后，碎料机构2内侧的支撑板203能够对物料进行支撑限位，并且降低其冲击后落入底部两侧破碎辊207之间，物料被破碎后进入搅拌釜101内，当物料不需要破碎时，直接通过另一侧进料管201进行加料，加料完成后，电机104输出轴转动带动转轴103在轴承102内转动，转轴103转动带动搅拌杆109转动搅拌注入的物料，并且搅拌杆109在装配时能够通过拉动把手带动滑杆110移出卡孔119，此时套管108能够在转轴103外转动，当套管108转动至对应的卡孔119位置后，松开把手，第一弹簧120利用自身拉力拉动滑杆110卡入卡孔119内，套管108以及量产搅拌杆109固定限位，从而能够调节套管108在转轴103外的对应角度，通过两侧套管108不同的角度调节搅拌杆109相互夹角，继而在物料在搅拌时，对上下两侧物料进行交错角度，当底部物料搅拌不充分时能够通过转轴103底部的抽液泵114和抽液嘴111抽取底部物料并通过连通管112和泵液管113泵向顶部物料两侧，泵出的物料能够在扰流板115底部冲击快速分散与该水平位置物料充分混合，从而能够有效提高混料效率，扰流板115能够通过转轴103的转动避免物料离心力过大，导致中心位置搅拌不够充分，且转轴103两侧通过连接杆105连接的刮板106和胶垫107能够与搅拌釜101内腔贴合接触，避免物料粘结在搅拌釜101内壁，避粘接物影响到后续搅拌精度，并且转轴103底端连接的传动轴116以及套管108能够通过在转动时套管108在传动抽外转动并拉动扰流杆118转动对底部物料件扰流，从而能够通过抽液泵114在搅拌釜101内对上下层物料进行反复循环搅动，提高搅拌釜101内物料充分搅拌效率，并且能够直接将搅拌后的物料输送至真空纺丝箱401内，保证纺丝流程安全无接触性的同时，减少物料输送过程中的热量丢失，从而无需再对物料进行加热，满足整体加工需要。

所述真空纺丝机构4包括真空纺丝箱401，所述真空纺丝箱401与第二送料管309相连通，所述真空纺丝箱401底部固定连接有若干纺丝喷头402，所述纺丝喷头402外壁固定连接有若干散热鳍片403，所述真空纺丝箱401底部固定连接有水冷座405，所述水冷座405一侧通过泵水管406连通有送水泵407，所述送水泵407与冷却水箱408相连通，所述冷却水箱408一侧开设有若干冷却槽409，所述冷却水箱408一侧固定连接有两个散热风扇410，所述蒸汽阀307与外部蒸汽发生装置相连通。

实施方式具体为：当纺丝液进入真空纺丝箱401和纺丝喷头402后，水冷座405内能够通过送水泵407向冷却水箱408内抽水，冷却水箱408内的冷却液能够通过送水泵407和泵水管406送入水冷座405内，冷却液在进入水冷座405后能够通过与散热鳍片403和水冷座405的贴合吸收其接触纺丝喷头402吸收的热量，冷却液在吸收热量后通过回流管路回流至冷却水箱408内，散热风扇410能够对冷却水箱408内水液进行热量散发，避免长时间吸热导致冷却液温度上升影响导致吸热效果，且散热水箱一侧开设的多个冷却槽409能够显著提高空气接触面积，继而增大散热效果，满足纺丝喷头402喷丝工作，避免温度过高影响到喷丝后冷却效果，满足整体使用需要。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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