[发明专利]组合式低温细流高效动态混和装置以及专用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维的生产方法，尤其是涉及一种组合式低温细流高效动态混和装置以及专用方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，彩色及功能性纤维制成的高档、休闲服装的市场及家访、装饰品市场需求与日俱增。例如：涤纶彩色及改性环保纤维采用原液着色、原液改性，它不仅具有品种多样化、色彩丰富的优势，而且赋予了更多的功能性，如阻燃、抗菌、吸湿快干等特殊功能。完全可以替代传统的高温高压染色纤维制品，无须顾虑在染色加工过程中造成功能下降或丧失；且色牢度好，不会因色牢度不好使织物在使用或洗涤过程中引起色斑；由于新的涤纶彩色环保纤维的应用，使后加工流程缩短，比由后染色生产的同类涤纶纤维产品具有更加优异的内在和外观质量，同时降低了成本，无环境污染。

目前，纺织行业纤维着色主要采用先织后整理染色。有色面料生产经过纺丝（纱）--高温高压染色--整经织布--整理，或者纺丝--整经织布--染前处理--高温高压染色--整理等多道加工工序。采用常规纺纺制的白色涤纶长丝用分散性染料在高温高压或载体存在下进行染色，对纤维损伤大，色牢度差，工艺流程长，能耗大，污染严重。

用在线多元添加工艺方法生产彩色及功能性纤维新材料是今后化学纤维生产领域的必然发展方向。以该工艺方法生产时，动态混合技术是在线多元添加生产彩色及功能性纤维的关键性技术，目前已有的静态或动态混合器主要存在以下缺点：1.普通销钉式混合器剪切、均化次数不足。有色纤维原液着色是基于嵌入分子链的基础上，按工艺目标重新排列所实现的，现有的混合器基本为低剪切分散、混合效率低下、均化效果不明显，无法保证产品的色匀度与功能性品质；2.一些提高剪切次数的动态如：条槽式、球窝式以及3DD混合器，运行速度低时分散性不理想；运行速度高时，所产生的大量剪切热严重影响纤维可纺性，无法保证正常的纺丝生产。此外，由于结构问题，加工难度和成本很高，不利于推广应用。

由于上述混合器所存在的缺陷，无法在直接纺生产线上应用在线添加，使得目前纤维生产的添加技术仍停滞在切片纺对原料与添加物进行共熔的水平上，而共熔法存在着明显的高成本、高能耗。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种组合式低温细流高效动态混和装置以及专用方法，其主要是解决现有技术所存在的无法在直接纺生产线上应用在线添加，使得目前纤维生产的添加技术仍停滞在切片纺对原料与添加物进行共熔的水平上，而共熔法存在着明显的高成本、高能耗等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的组合式低温细流高效动态混和装置，包括机架，机架上设有套筒部件，其特征在于所述的套筒部件上设有进料部件与出料口，套筒部件的内部设有高效混合轴部件，高效混合轴部件连接有驱动装置，高效混合轴部件的轴身上设有1个或1个以上的共混机构，所述的共混机构由依次排列的细流混合单元、剪切单元、低温均化单元组成，细流混合单元由成环形分布的细流混合管组成，剪切单元上设有成环形分布的剪切块，低温均化单元上设有成环形分布的均化块。机架上可以连接有两个以上的支座，套筒部件固定在支座上。共混熔体通过套筒部件中旋转的高效混合轴部件上的细流混合单元、剪切单元、低温均化单元对共混熔体进行高效分散、共混与低温均化，剪切单元由镶嵌在高效混合轴部件上的突起的剪切块依据不同的几何形状排列进行剪切，细流混合单元由多个不同形状的细流混合管构成，低温均化单元由镶嵌在混合轴上的突起的均化块依据几何形状的排列进行搅拌完成，最终进入纺丝箱体进行纺丝。进料部件可以通过前盖固定在套筒部件端部。套筒部件后端内表面与高效混合轴之间可以设有密封件。

作为优选，所述的进料部件与共混机构之间的高效混合轴部件上依次设有预细流单元、预剪切单元，预细流单元由成环形分布的预细流混合管组成，预剪切单元上设有成环形分布的预剪切块。预细流单元可将共混熔体初步分散，并且经预剪切单元进行初步剪切，将直径较大的颗粒物切碎。

作为优选，所述的进料部件内部设有弧形环槽与预细流单元连通。在压力作用下将熔体由进料口通过共混、分散到预细流单元中，弧形环槽将混合好后的混合物再集中到出料口中集中排出。

作为优选，所述的套筒部件后端的外表面设有冷却部件，冷却部件内设有可存放冷却介质的的空腔，并且冷却部件上开有冷却介质进口与冷却介质出口，套筒部件的筒身外表面还设有加热冷却单元，进料部件外设有加热元件。冷却部件是为了冷却共混熔体在完成低温细流混合均化后的温度，从而防止共混熔体在套筒部件后端膨胀后溢出。