一种在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的装置及方法与流程

1.本发明主要涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的装置及方法。


背景技术：

2.随着技术的进步，人们生活质量的提高，使得对穿着服装等要求也越来越高，对于切片纺来说，切片就是化纤生产的原料，而切片干燥的好坏和切片粉尘的存在均会直接影响到后续的稳定生产；
3.一方面，在聚酯切片生产的过程中，聚酯切片在切片前的聚合反应中由于聚合反应不充分、切粒机切粒时产生切片尾巴、萃取工段中切片的摩擦等因素，或多或少地会产生切片粉尘。这些存在于切片中的粉尘的危害非常大。聚酯被制成切片后需要进入干燥系统进行干燥，当粉尘存在时，粉尘与聚酯切片一起干燥系统。粉尘的表面积大，相当于人体的皮屑，聚酯切片的表面积相对校小，两者之间的表面积是不一样，在干燥系统同等温度的情况下，会产生不一样的粘度，导致下游纺丝螺杆熔融温度不好调整，从而出现制得的化纤的丝强度不够，并经常出现断头等现象。
4.另一方面，目前国内采用的切片干燥工艺有很多种，有几种是从国外引进的，但近年国内也有新设备的开发。随着超细旦等差别化纤维的不断发展，对切片的干燥要求也越来越高，这使得我们需要生产出各种用途的涤纶长丝，像超细旦丝、多孔丝、仿真丝、异形丝等，对工艺研究带来很大的挑战；聚酯单丝纺丝过程中，对切片干燥的质量要求比常规纺丝高，一般要求干燥切片含水率在20ppm以下，为了确保纺丝质量与纺丝生产正常，需要对切片干燥工艺与切片干燥流程不断的进行优化改造，传统干燥方式、干燥设备存在切片干燥后含水率居高不下且波动大的缺点，无法满足聚酯单丝的生产。


技术实现要素：

5.聚酯单丝纺丝过程中，切片中的粉尘无法有效去除，影响聚酯单丝丝径强度；同时传统纺织设备的干燥方式存在切片干燥后含水率居高不下且波动大的缺点，无法满足聚酯单丝的生产。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的装置，包括转鼓、物料筛选机和充氮机构；所述转鼓设有进料管、出料管、进气管和真空管；所述转鼓通过所述出料管连接所述物料筛选机；所述进气管连通所述充氮机构，所述进气管上设有第一气泵；所述真空管向外连接真空抽气泵；所述充氮机构设有氮气回收管；所述氮气回收管连通所述充氮机构和所述物料筛选机；所述物料筛选机设有下料管和粉尘输送管；所述物料筛选机通过所述下料管和所述粉尘输送管分别连接切片料筒和粉尘收集装置；
7.优选的，所述物料筛选机为自重式物料筛选机。
8.优选的，所述氮气回收管沿氮气流向串联设置有第二气泵和粉尘过滤器；所述粉
尘过滤器滤芯部分由若干滤柱和若干不锈钢滤网构成，若干所述滤柱和若干所述不锈钢滤网之间互相交叉串联设置。
9.优选的，所述出料管、所述氮气回收管和所述下料管上分别设有第一单向止回阀、第二单向止回阀和第三单向止回阀。
10.本发明还提供一种在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的方法，具体包括以下步骤：
11.s1：进料前，启用真空抽气泵，将转鼓内腔中含水率较高的空气抽出；至转鼓内腔的真空度达到5
‑
20pa；
12.s2：切片由转鼓自动吸料完成进料；
13.s3：转鼓温度加热至215
‑
235℃；切片在转鼓中进行增粘；此过程中，真空抽气泵不停止运行，直至进料后的转鼓内腔真空度再次达到5
‑
20pa；切片在高温真空状态下，加热干燥；进行固相缩聚，提高其分子量，低分子物质、水分子与切片主体分离，增粘完成的切片含水量≦5ppm；切片的特性粘数提高到1.3～1.5；
14.s4：启用第一气泵，转鼓内腔充氮破真空，充氮后装置整体内氮气含量为 0.25
‑
0.30kg/m3，保证含氧量≦10ppm；
15.s5：切片干燥后，停止对转鼓的加热，待转鼓温度降至45
‑
55℃；
16.s6：增粘结束后的切片运输至物料筛选机进行物料筛选，切片所携带的粉尘外排至粉尘收集装置、切片汇集至料筒、冗余氮气由氮气回收管回收至充氮机构中再利用。
17.本发明的有益效果：
18.本发明提供的在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的装置及方法，在增粘过程中，转鼓处于高温、真空状态，高分子切片固相缩聚，内部水分子和粉尘均被挤出，并随后续充入的氮气外排，增粘完成的切片含水量≦5ppm，大幅度降低切片含水率；另一方面，利用物料筛选机将切片、粉尘以及氮气进行筛选并分别处理，得到粉尘含量较低的切片，保证熔融状态下切片加工的稳定性，同时氮气回流至充氮机构中，达到节省生产成本的目的。
附图说明
19.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
20.图1为本发明的结构图；
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
22.应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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。
24.如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.下面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说明，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
27.实施例1
28.为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的装置，包括转鼓1、物料筛选机2和充氮机构3；转鼓 1设有进料管4、出料管5、进气管6和真空管7；转鼓1通过出料管5连接物料筛选机2；进气管6连通充氮机构3，进气管6上设有第一气泵8，充氮机构 3内氮气在转鼓1内腔抽真空后，通过第一气泵8泵入转鼓1内腔；真空管7 向外连接真空抽气泵9；充氮机构3设有氮气回收管10，氮气回收管10连通充氮机构3和物料筛选机2(专利公开号为cn204817121u)，氮气虽然价格并不高昂，但结合工厂生产量所需的大量氮气，总成本也不可小觑，因此配合物料筛选机2使用，转鼓利用后、经物料筛选机2筛选粉尘及切片后较为纯净的氮气经氮气回收管10回收至充氮机构3中，节省消耗品氮气的成本；物料筛选机 2设有下料管11和粉尘输送管12；物料筛选机2通过下料管11和粉尘输送管 12分别连接切片料筒14和粉尘收集装置15。
29.在本实施中优选的，物料筛选机2为本公司自主研发的自重式物料筛选机 (专利公开号为cn204817121u)。
30.在本实施中优选的，出料管5、氮气回收管10和下料管11上分别设有第一单向止回阀、第二单向止回阀和第三单向止回阀，第一单向止回阀可有效保证转鼓1内腔中的切片在增粘过程中出现问题后的及时止损，除尘过程中，当物料筛选机2或粉尘过滤器13老化或出现其他故障，及时关闭第二单向止回阀，由物料筛选机2外排回收氮气中所携带的粉尘不会回流至充氮机构3、再次参与转鼓1内腔充氮，减免转鼓1遭受粉尘污染程度；第三单向止回阀针对料筒 14大小设计，当料筒14容量不足，不能及及时更换新料筒14时，暂时关闭第三止回阀，更换新料筒14即可。
31.在本实施中优选的，经物料筛选机2筛选后的氮气内不可避免地仍存蓄有一定量的粉尘，若全数回流至充氮机构3中，对吹氮机构3内部纯净氮气会造成较大程度的污染，并直接增加下一次转鼓1工作时内部粉尘的含量，因此，氮气回收管10沿氮气流向串联设置有第二气泵和粉尘过滤器13；为了提高过滤效率，粉尘过滤器13滤芯部分由若干滤柱和若干不锈钢滤网构成，若干滤柱和若干不锈钢滤网之间互相交叉串联设置。
32.一种在无氧状态下去除切片粉尘、降低含水率的方法，具体包括以下步骤：
33.s1：进料前，启用真空抽气泵9，将转鼓1内腔中含水率较高的空气抽出；至转鼓1内腔的真空度达到5
‑
20pa；
34.s2：切片由转鼓自动吸料完成进料；
35.s3：转鼓1温度加热至215
‑
235℃；切片在转鼓1中进行增粘；此过程中，真空抽气泵9不停止运行，直至进料后的转鼓1内腔真空度再次达到5
‑
20pa；切片在高温真空状态下，加热干燥；进行固相缩聚，提高其分子量，低分子物质、水分子与切片主体分离，增粘完成的切片含水量≦5ppm；切片的特性粘数提高到1.3～1.5；
36.s4：启用第一气泵8，转鼓1内腔充氮破真空，充氮后装置整体内氮气含量为0.25
‑
0.30kg/m3，保证含氧量≦10ppm；
37.s5：切片干燥后，停止对转鼓的1加热，待转鼓1温度降至45
‑
55℃；
38.s6：增粘结束后的切片运输至物料筛选机2，切片所携带的粉尘外排至粉尘收集装置15、切片汇集至料筒14、冗余氮气由氮气回收管回收至充氮机构3 中再利用。
39.上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。