[發明專利]熔融紡絲用陶瓷先驅體聚合物熔體連續供料裝置及方法

有效

• 申請號: 201910455704.0
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110184662B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王應德;王兵;王軍;王浩;簡科;邵長偉;茍燕子;王小宙
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D1/04;D01D1/09
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 黃美玲;寧星耀

熔融紡絲用陶瓷先驅體聚合物熔體連續供料裝置及方法。該裝置包括至少三個加熱釜，各加熱釜的頂部均設有釜蓋，各加熱釜內均設有攪拌葉片，各加熱釜的底部分別通過不同的流體管道與過渡釜的頂部連通，流體管道的數量與加熱釜的數量相同，流體管道與加熱釜一一對應，各流體管道的上端分別與相應的加熱釜的底部連通，流體管道的上端與加熱釜的底部連接處設有截止閥，過渡釜底部的溶體流出管道與計量泵的入口端連通。本發明還包括使用該裝置進行連續供料的方法。使用本發明，可以使不適合采用螺桿擠出機的聚合物，能實現連續不間斷紡絲。紡絲效果好，成品率高。

技術領域

本發明涉及一種熔融紡絲用陶瓷先驅體聚合物熔體連續供料裝置及方法，屬于化纖紡絲技術領域。

背景技術

熔融紡絲法是一種常用的紡絲方法，聚合物熔融后成為流體，流體經過計量泵送往噴絲頭組件。噴絲頭組件由過濾網、分配板和噴絲板等組成，其作用是除去流體中的雜質， 使流體均勻地送至噴絲板。流體通過噴絲板上的小孔形成流體細流。流體細流噴出后，經冷卻、固化和牽伸后成為纖維。

通常情況下，聚合物顆粒連續進料、熔融和流體的連續擠出都是在螺桿擠壓機中完成的。但對于一些特殊的聚合物，如一些陶瓷先驅體聚合物（聚碳硅烷、聚硼硅烷等），由于（1）非常脆，不容易造粒；（2）其熔融過程中還需要氮氣保護；（3）軟化點較高，熔融時間相對較長。不適合采用螺桿擠出機實現連續熔融供料。通常采用加熱釜加熱，這樣可以滿足其需要氮氣保護和熔融時間相對較長的要求。但為了保證流體加熱的均勻性和流體的穩定性，通常一個加熱釜不能太大，因為釜底部的料先被擠出進入計量泵，而上部的流體后擠出，導致聚合物流體的熱經歷時間差別大，影響纖維品質。所以，通常采用加熱釜熔融供料時，只能實現間斷式的供料，一個加熱釜中的料用完后，就得停機。這適用一般實驗研究時使用。但如果工業化生產需要連續不間斷紡絲時，這種方式就不適用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種可實現不間斷連續供料的熔融紡絲用陶瓷先驅體聚合物熔體連續供料裝置與方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

熔融紡絲用陶瓷先驅體聚合物熔體連續供料裝置，包括至少三個加熱釜，各加熱釜的頂部均設有釜蓋，各加熱釜內均設有攪拌葉片，各加熱釜的底部分別通過不同的流體管道與過渡釜的頂部連通，流體管道的數量與加熱釜的數量相同，流體管道與加熱釜一一對應，各流體管道的上端分別與相應的加熱釜的底部連通，流體管道的上端與加熱釜的底部連接處設有截止閥，過渡釜底部的溶體流出管道與計量泵的入口端連通。

加熱釜的數量為三個。各加熱釜的容積宜相同。

所有流體管道的下端均可合并為同一管道后再與過渡釜的頂部連通。也可以分別直接與過渡釜的頂部連通。

攪拌葉片固定于轉軸上，轉軸的上端伸出加熱釜頂部的釜蓋外，轉軸的上端與攪拌電機的輸出軸連接。

攪拌葉片可通過焊接等現有成熟方式固定于轉軸上。

各釜蓋上均設有一組觀察窗, 觀察窗的數量優選為兩個，兩個觀察窗對稱分布于釜蓋中軸線兩側，用手電筒等光源照射一個觀察窗時，可通過另一觀察窗肉眼觀察到釜的底部。各釜蓋上均設有一個熔融釜惰性氣氛入口管和一個熔融釜惰性氣氛出口管，熔融釜惰性氣氛入口管和熔融釜惰性氣氛出口管分別設于釜蓋中軸線兩側，熔融釜惰性氣氛入口管和熔融釜惰性氣氛出口管上均設有針形閥門。

各釜蓋上均開有一個裝料口，裝料口上方由法蘭盤密封，法蘭盤與釜蓋由一組螺栓連接，法蘭盤與裝料口間裝有密封墊圈。

所述過渡釜的頂部中軸線兩側分別設有一個過渡釜惰性氣氛入口管和一個過渡釜惰性氣氛出口管，過渡釜惰性氣氛入口管和過渡釜惰性氣氛出口管上亦均設有針形閥門。