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一种活性炭复合熔喷布的制造装置的制作方法

2020-10-05 07:10

  本实用新型涉及熔喷布制造装置技术领域,具体涉及一种活性炭复合熔喷布的制造装置。

  在口罩的组成中,熔喷布层是使口罩起到重要作用的结构层,熔喷布是通过熔喷法来制造的,使用的设备一般包括螺杆挤出机、计量泵、熔喷装置、接收网、卷绕装置和喂料装置。现在,研究人员发现,在熔喷布的纤维之间增加活性炭会很好的增加熔喷布的过滤性能,如中国专利文献cn101029433a公开了一种功能微粒改性熔喷布非织造布的制造设备,其通过将高速热空气流管道设计为文丘里管状,并在该管道上安装有功能微粒料斗,储料斗安装位置应当使其内的功能微粒可在所述管道内高速热空气流所产生的负压作用下进入挤出机的模头喷嘴内,与螺杆挤出机熔融挤出并拉伸的热粘性熔喷纤维表面牢固粘合。上述技术中,通过改造热空气流管道为文丘里状,使得拉伸气流中通过负压作用携带活性炭颗粒,进而使得活性炭颗粒在模头喷嘴处于熔喷纤维相遇而均匀粘附在带有粘性的熔喷纤维的表面,从而提高熔喷的过滤效果等性能,但是,限于文丘里管的结构限制,使得通过负压带走的活性炭量低,且带有活性炭的热空气流混合物并不均匀,使得最终的熔喷布过滤效果提高有限,且过滤效果不均匀。

  为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种活性炭复合熔喷布的制造装置,其包括纺丝箱和接收装置,纺丝箱包括喷丝板,所述喷丝板两侧形成空气通道,还包括流化床,所述流化床为空塔结构,塔侧壁上形成有活性炭进口和热空气进口,所述活性炭进口的位置高于所述热空气进口的位置,塔顶部形成有流化态输送出口,所述流化态输送出口与所述喷丝板两侧的空气通道连通;所述流化床内塔底部设置有热空气分布器,所述热空气分布器包括入口和出口,所述入口与所述热空气进口相连通;还包括相互连接的鼓风机和空气加热器,所述空气加热器与所述热空气进口相连接;还包括螺杆挤出机、过滤器和计量泵,所述螺杆挤出机上设置有聚丙烯原料给料仓,所述螺杆挤出机熔融的聚丙烯熔体经过滤器和计量泵进入纺丝箱的喷丝板。

  进一步,还包括活性炭给料装置,其包括给料仓、第一给料阀、计量器和抛料机,所述给料仓底部连接有出料管,所述出料管上设置有第一给料阀;给料仓中的活性炭经第一给料阀控制由出料管进入计量器称重,称重后的活性炭由抛料机经所述活性炭进口抛进流化床。

  进一步,所述活性炭给料装置还包括中间仓和贮料仓,所述中间仓与所述贮料仓之间通过管道和第三给料阀连通,所述中间仓和所述给料仓之间通过管道和第二给料阀连通,所述中间仓通过管道和平衡阀与所述流化床连通。

  (1)本实用新型的活性炭复合熔喷布的制造装置,通过设置流化床,使得在热空气中加入活性炭形成流化态的气固混合物,通过使用流化态的含有活性炭颗粒的高温高压气体作为牵引气体,对熔喷的熔体进行喷射,在该过程中,气液固三相混合流场向前喷流,最后熔体冷却并以纤维网格结构的形式成型固化,同时,活性炭均匀的被粘合束缚在上述纤维的网格结构中,且部分活性炭以半嵌入的形式存在于纤维中,最后形成稳定的活性炭复合熔喷布。流化态的含有活性炭颗粒的高温高压气体可以大范围的携带活性炭颗粒,该范围在10%-50%wt内可调,可实现多种活性炭含量的熔喷布。避免了现有技术中牵引气流中活性炭含量低且分布不均匀,导致熔喷布的过滤效果改进不明显的现象。

  (2)本实用新型的活性炭复合熔喷布的制造装置,通过在流化床内设置有空气分布器,使得活性炭快速的形成流化态的气固混合物,减少活性炭掉落。

  (3)本实用新型的活性炭复合熔喷布的制造装置,通过设置贮料仓、中间仓和给料仓及平衡阀,可以通过中间仓、给料仓和流化床内部压力的变化实现活性炭的自动供料。

  为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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得到其他的附图。

  图中附图标记表示为:1-螺杆挤出机;2-聚丙烯原料给料仓;3-过滤器;4-计量泵;5-纺丝箱;6-鼓风机;7-空气加热器;8-活性炭给料装置;9-流化床;10-网带接收机;11-接收装置;12-卷绕机;91-活性炭进口;92-热空气分布器;93-排放口;94-流化态输送出口;13-给料仓;14-中间仓;15-贮料仓;16-第一给料阀;17-第二给料阀;18-第三给料阀;19-放空阀;20-计量器;21-抛料机;22-第一连接件;23-平衡阀。

  下面结合附图对本实用新型的内容进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。居于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  如图1和图2所示,本实施例公开活性炭复合熔喷布的制造装置,其包括纺丝箱5和接收装置,所述纺丝箱5可采用现有技术中的任何的纺丝箱结构,所述纺丝箱5包括喷丝板,所述喷丝板通过过滤器3和计量泵4与螺杆挤出机1连接,所述计量泵4优选齿轮计量泵,所述螺杆挤出机1上设置有聚丙烯原料给料仓2,所述螺杆挤出机1内熔融的聚丙烯熔体经过滤器3和计量泵4进入纺丝箱的喷丝板,所述喷丝板两侧形成空气通道;所述接收装置11为帘网,所述帘网通过网带接收机10和卷绕机12自动运行;还包括流化床9,所述流化床9为空塔结构,其形状不做具体限制,优选,上下椎体的圆柱形空塔结构,塔侧壁上形成有活性炭进口91和热空气进口,所述活性炭进口91的位置高于所述热空气进口的位置,塔顶部形成有流化态输送出口94,所述流化态输送出口94与所述喷丝板两侧的空气通道连通,塔底部设置有排放口93,用以排放落下的活性炭颗粒;为了形成流化态的气固混合物,在所述流化床9底部设置有热空气分布器92,所述热空气分布器92包括入口和出口,所述入口与所述热空气进口相连通,所述热空气分布器92优选圆形热空气分布器,所述热空气进口与空气加热器7相连,所述空气加热器7与鼓风机6相连,所述鼓风机6优选罗茨鼓风机。

  进一步,还包括活性炭给料装置8,其包括给料仓13、第一给料阀16、计量器20和抛料机21,所述给料仓13底部连接有出料管,所述出料管上设置有第一给料阀16,此时,所述给料仓13可以是开放型或者带有开口的封闭型结构;给料仓13中的活性炭经第一给料阀16控制由出料管进入计量器20称重,称重后的活性炭由抛料机21经所述活性炭进口91抛进流化床9。

  进一步,所述活性炭给料装置8还包括中间仓14和贮料仓15,所述中间仓14为封闭型结构,所述贮料仓15为开放型结构,此时,所述给料仓13为封闭型结构,所述中间仓14与所述贮料仓15之间通过管道和第三给料阀18连通,所述中间仓14和所述给料仓13之间通过管道和第二给料阀17连通,所述中间仓14通过管道和平衡阀23与所述流化床9连通,通过几个阀体的配合以及各仓之间压力变化,可实现活性炭自动供应。进一步,所述中间仓14设置有放空阀19,通过该阀设置,可以控制所述中间仓14压力变化。

  进一步,所述中间仓14与所述流化床9中间设置有第一连接件22,所述第一连接件22可以选择加强筋、连接管等。

  经鼓风机6加压的空气,经空气加热器7加热,该过程可根据具体需要具体选择,不做具体限定。由流化床9底部侧向进入环形热空气分布器92向上喷出,对床体中下部抛入的活性炭颗粒进行流化,热空气携带活性炭颗粒由流化床顶部排出进入喷丝板两侧空气通道,对喷丝板喷出的熔体进行牵引拉伸,最后熔体落到帘网上形成熔喷布。活性炭给料装置优选自上而下依次为贮料仓15、中间仓14、给料仓13,贮料仓15为常压、给料仓13有倾斜第一连接件22与流化床9主体体相连,中间仓14通过上下两道给料阀、放空阀19以及与流化床9相连的压力平衡阀23,可实现手动或者自动给料程控完成常压贮料仓15到加压给料仓13的给料。

  显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。0.01,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。