[發(fā)明專利]一種集成式中空纖維膜紡絲機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210282936.9
• 申請(qǐng)日: 2012-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN102851763A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): D01D13/00
• 分類號(hào): D01D13/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維膜成型技術(shù)，特別是一種集成式中空纖維膜紡絲機(jī)。

背景技術(shù)

目前，膜分離技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術(shù)。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側(cè)，溶劑及小分子溶質(zhì)透過膜壁為濾出液，而大分子溶質(zhì)被膜截留，達(dá)到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過程為動(dòng)態(tài)過濾過程，大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續(xù)長期使用。過濾過程可在常溫、低壓下運(yùn)行，無相態(tài)變化，高效節(jié)能。??

中空纖維膜是分離膜的一種重要形式，外形像纖維狀，內(nèi)部中空具有自支撐作用。與其他形態(tài)的膜品種相比，中空纖維膜組件不占地，不耗費(fèi)能源，投資收益明顯，前景極為廣闊。傳統(tǒng)的中空纖維膜加工工藝中，分為高溫致相分離法（TIPS）和非溶劑致相分離法（NIPS）兩種。這兩種工藝各有獨(dú)特的加工特點(diǎn)，但前者加工設(shè)備偏大，操作溫度較高，較難控制；后者工藝中，大部分材料無法在常溫或微溫條件下，找到合適溶劑溶解成均相溶液，因此不能正常紡制中空纖維膜。目前，尚無一種中空纖維膜的紡絲機(jī)可以既使用高溫致相分離法和非溶劑致相分離法進(jìn)行紡制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種集成式中空纖維膜紡絲機(jī)，該紡絲機(jī)把制膜工藝中的各裝置集成于一套設(shè)備中，提高了紡絲的便利性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種集成式中空纖維膜紡絲機(jī)，包括:

攪拌裝置，所述攪拌裝置包括帶攪拌槳的攪拌軸和驅(qū)動(dòng)攪拌軸的攪拌電機(jī)；

熔融脫泡裝置，所述熔融脫泡裝置包括反應(yīng)釜，所述攪拌軸從上方伸入反應(yīng)釜中且攪拌槳完全置于反應(yīng)釜內(nèi)，所述反應(yīng)釜上設(shè)有加熱裝置；

擠壓噴絲裝置，所述擠壓噴絲裝置包括設(shè)置在反應(yīng)釜底端的齒輪泵，所述齒輪泵的進(jìn)口與反應(yīng)釜內(nèi)部連通，所述齒輪泵的出口處設(shè)有噴絲機(jī)構(gòu)，所述擠壓噴絲裝置還包括設(shè)置于反應(yīng)釜底端的鑄膜液計(jì)量裝置；

凝固成型裝置，所述凝固成型裝置包括對(duì)出絲進(jìn)行降溫固化成型的水凝固槽；

對(duì)凝固成型的纖維膜進(jìn)行紡絲收集的紡絲裝置。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反應(yīng)釜頂端連接有三通接口，所述三通接口包括連接加壓氮?dú)獾囊欢撕瓦B接抽真空裝置的另一端。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱裝置包括圍設(shè)并緊貼于反應(yīng)釜外壁的多個(gè)加熱圈，所述加熱圈由上到下等間距分布，將反應(yīng)釜分成多段加熱區(qū)域。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述攪拌軸頂部的外周設(shè)有與反應(yīng)釜緊密貼合的密封面，所述密封面上設(shè)有密封圈槽，所述密封圈槽上安裝有密封圈。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鑄膜液計(jì)量裝置包括計(jì)量螺栓，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有通至噴絲機(jī)構(gòu)的鑄膜液通道，所述計(jì)量螺栓包括外露于反應(yīng)釜的螺栓頭和可擰入鑄膜液通道的螺桿，所述螺桿擰入鑄膜液通道的部分阻隔鑄膜液的流動(dòng)并與鑄膜液通道的內(nèi)壁形成供鑄膜液通過的計(jì)量通道。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴絲機(jī)構(gòu)包括噴絲板，所述噴絲板上設(shè)有噴絲頭，所述噴絲頭包括在側(cè)端的原液進(jìn)口和在頂端鑄膜液導(dǎo)流體，所述原液進(jìn)口連通噴絲頭的出絲口形成與鑄膜液分隔的原液通道。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴絲板上連接有一根或以上的噴絲板加熱棒。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反應(yīng)釜上設(shè)有熱電偶，所述熱電偶一端伸入反應(yīng)釜中與鑄膜液接觸，一端連接測量儀器。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水凝固槽上設(shè)有引導(dǎo)滑輪組，所述引導(dǎo)滑輪組將擠壓噴絲裝置中的出絲引導(dǎo)至水凝固槽中冷卻成型后再引導(dǎo)至紡絲裝置中；所述引導(dǎo)滑輪組包括在水凝固槽內(nèi)部的定滑輪Ⅰ和在水凝固槽尾部頂端的定滑輪Ⅱ。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水凝固槽底部設(shè)有循環(huán)水出口。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將中空纖維膜制膜工藝中所需的攪拌裝置、熔融脫泡裝置、擠壓噴絲裝置、凝固成型裝置和紡絲裝置集成于一套設(shè)備中，大大節(jié)省了紡絲機(jī)的占用空間，本發(fā)明將TIPS和NIPS兩種制膜工藝融合，使用TIPS法時(shí)，采用齒輪泵擠壓出絲，使用NIPS法時(shí)，配合鑄膜液計(jì)量裝置出絲，提高了紡絲的便利性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的軸測示意圖；

圖2是本發(fā)明的主視圖；

圖3是本發(fā)明攪拌裝置和反應(yīng)釜的裝配示意圖；

圖4是本發(fā)明鑄膜液計(jì)量裝置的原理圖；

圖5是本發(fā)明噴絲頭的結(jié)構(gòu)示意圖；