[发明专利]一种中空脱气膜丝卷绕装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种中空脱气膜丝滚筒式收集器。

背景技术

脱气膜是一种用于从液体中分离气体组分或向液体中添加气体组分的高分子聚合物微孔膜。这种膜越来越多的应用在化学、生物化学或医疗等多种领域中。

脱气膜是利用热致相分离的方法制备而成，具体步骤如下：首先在高温下制备混合均匀的高分子溶液，然后溶液通过中空纤维模头喷出形成初生丝，初生丝在冷却液中先后发生相分离和固化，最后通过卷绕设备收集成卷。收集成卷的脱气膜丝需要在萃取液中浸泡以便萃取脱气膜丝中的大量有机溶剂，此外为了后续加工的方便，还需将卷绕的脱气膜丝进行解卷成束状膜丝。

针对上述脱气膜的制备过程，一个符合要求的卷绕装置需具备以下几个功能：不能破坏中空纤维的结构，常见的生产过程中容易出现压扁中空脱气膜丝、折弯中空脱气膜丝等现象，压扁多是因为张力过大引起的，折弯多是因为卷绕直径过小造成的；能够在较短的时间内充分除去中空脱气膜丝中的有机溶剂，由于中空脱气膜丝紧密的卷绕在滚筒上，所以通常在萃取液中浸泡的时间比较长才能充分的萃取有机溶剂；能够顺利的将卷绕的中空脱气膜丝解卷成长度相等的脱气膜丝束以便后续加工。

在DE2833493中描述了一种中空微孔膜丝的卷绕方法，在此法中，通过一个导丝轮将中空微孔膜丝卷绕至卷轴上，该方法无法控制膜丝的张力，且卷绕时的张力波动极易传递至前道工序影响相分离的发生从而影响膜丝结构的稳定。

在US4708799中描述了一种中空脱气膜丝的卷绕方法，在此法中，从冷却液中固化之后的脱气膜丝经过若干个导丝轮和一个松紧调节臂然后卷绕成卷，该方法可以有效的控制张力但是却无法保证膜丝的结构不受破坏且萃取的过程较复杂，需在0.5-0.8bar压力下以5-8L/min的流量用乙醇冲洗且耗时达三个小时，既耗时又浪费了大量的乙醇萃取剂。在CN1121896C和CN1141169C中脱除中空脱气膜丝的有机溶剂是在60℃的异丙醇中浸泡达6个小时才可脱除干净。

在CN102489169A中描述了一种中空纤维膜的平直卷绕装置，该装置解决了中空纤维膜在纺膜中采用圆形卷绕使中空膜因弧形造成膜壁内弧与外弧长短不一、孔径不均的难题。该卷绕装置包括传动部分、拨叉部分和平直卷绕轮盘三部分。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种中空脱气膜丝卷绕装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中空脱气膜丝卷绕装置，包括导丝装置、变向器和卷绕装置，其中变向器位于导丝装置和卷绕装置之间；

所述导丝装置包括导丝板和三个第一导丝轮，第一导丝轮安装在导丝板上，且三个第一导丝轮呈正三角形排列；

所述卷绕装置由滚筒壳体、两块挡板、多根圆柱形支架、轴承、连杆、外部支架、底板、张力控制系统和第一电机组成，两根外部支架上端共同连接轴承，下端均固定安装在底板上；圆柱形支架一端固定在轴承上，另一端与滚筒壳体相连，多根圆柱形支架从轴承向外呈中心辐射状分布，支撑滚筒壳体；张力控制系统由张力传感器、张力控制器和张力制动器组成，张力传感器和张力制动器分别于张力控制器相连，张力传感器安装在轴承的一侧，张力制动器安装在轴承的另一侧，并与第一电机的输出端相连，第一电机通过张力制动器驱动轴承转动；张力控制系统和第一电机均通过外置电源供电；张力传感器检测滚筒壳体上膜丝的张力，并将张力信号转换成电流信号传递给张力控制器，通过张力控制器来控制张力制动器，使得张力与张力制动器输出的扭矩呈反比关系；两块挡板安装在滚筒壳体外表面上；

所述变向器包括支架、滑块、导轨、第二导丝轮、障碍物；导轨安装在两根支架上，导轨上安装有滑块和两个障碍物，且滑块位于两个障碍物之间，滑块和两个障碍物可在导轨上左右移动，第二导丝轮固定在滑块上；所述滑块安装有控制器、传感器和第二电机，控制器、传感器和第二电机均通过外接电源供电；控制器与第二电机相连，控制第二电机的运动方向；第二电机输出端与滑块相连，驱动滑块左右运动；传感器与控制器相连，当滑块接触到障碍物时，传感器接收到该信号，并将信号传送给控制器，控制器控制第二电机变换运动方向，第二电机驱动滑块反方向运动。

进一步地，所述滚筒壳体外径为50-200cm、壁厚为1-10mm。

进一步地，变向器为光杆排线器。

本发明的有益效果如下：

（1）保证了脱气膜丝在滚筒上均匀有序卷绕；

（2）保证了脱气膜丝中空结构免受破坏；

（3）保证了脱气膜丝能够轻易取下；