本实用新型专利技术公开了一种聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备中的冷却风筒装置，所述拉伸设备包括电机、纺丝机、制冷风机，在纺丝机的喷丝口上方添加冷却风筒，所述风筒为圆柱形双层结构，其外层侧壁设有入风口，其内层侧壁有分布均匀的入风孔，所述入风口与制冷风机连接；本实用新型专利技术通过对高密度聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备的改进，即通过添加冷却风筒部件，调整冷却温度，并通过冷却风筒使其均匀分布到初纺丝的表面，使初生丝快速形成纵向排布的片状结晶，提高了结晶度，大幅度提高了拉伸效率和成孔率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及膜分离
，具体涉及一种聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸 设备。
技术介绍
中空纤维膜组件具有很高的装填密度，它可以提供很大的比表面积，这使得在相 同的性能下与其他形式的膜比较，组件体积最小。膜为自支撑结构，无需另加其它支撑体， 可大大简化膜组件组装的复杂性；重现性好，放大容易。一般情况下，实验室规模的膜组件 与工业规模的膜组件相比，其中的流动形式与分离效果差别不大；灵活性好；中空纤维膜 可根据情况采取内压和外压两种过滤方式生产，而且生产设备存在小型化，结构简单化的 特点。现有技术通常采用拉伸法制膜：即用熔融挤出、中空纺丝成型的工艺技术，在不需要 任何添加剂（包括溶剂）的情况下，使高密度聚乙烯在温度和应力作用下结晶，形成垂直于 应力方向且平行排列的层状片晶结构；热处理后，对其进行拉伸，产生了相互贯通的裂纹形 微孔结构；再进行热定型处理，可得到中空纤维微孔材料。高密度聚乙烯（HDPE)中空纤维 微孔膜的微孔是由具有硬弹性的初纺中空纤维在一定温度下拉伸，由其结构中片晶的分离 而形成。所以片晶结构的数量和排列决定了微孔膜的孔隙率和孔径，通过大量实验发现，不 同冷却条件下片晶结构也会有所不同。
技术实现思路
本技术通过对高密度聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备进行改进，添加了 冷却风筒部件，调整冷却温度，使初生丝快速形成纵向排布的片状结晶，提高了结晶度，大 幅度提高了拉伸效率和成孔率。本申请的具体技术方案如下。 本申请提供一种聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备中的冷却风筒装置，所述拉 伸设备包括电机、纺丝机、制冷风机，在纺丝机的喷丝口上方添加冷却风筒，所述风筒为圆 柱形双层结构，其外层侧壁设有入风口，其内层侧壁有分布均匀的入风孔，所述入风口与制 冷风机连接。 进一步地，本申请中，所述冷却风筒下端距离喷丝口 30~35cm。 进一步地，本申请中，所述入风口位置为距冷却风筒下端1/2-2/3处；。 进一步地，本申请中，所述冷却风筒的内径、外径比为1 :2_3。 进一步地，本申请中，以所述冷却风筒的中心轴为中心，风筒内层对着入风口的半 圆面：其上远离入风口靠近冷却风筒顶端的入风孔开口方向斜向下，其上远离入风口靠近 冷却风筒底端的入风孔开口方向斜向上；对称地，风筒内层远离入风口的半圆面：其上入 风孔的开孔方向与另一半圆面相反。 有益效果：本技术通过对高密度聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备的改 进，即通过添加冷却风筒部件，调整冷却温度，并通过冷却风筒使其均匀分布到初纺丝的表 面，使初生丝快速形成纵向排布的片状结晶，提高了结晶度，大幅度提高了拉伸效率和成孔 率。【附图说明】 图1为冷却风筒的结构示意图； 图2为冷却风筒在拉伸设备中所处的位置； 图3为不同温度下的初纺HDPE中空纤维结晶度（Xe)和弹性回复率（ER50)的变 化曲线； 图4为不同冷却风筒高度下中空纤维结晶度（Xe)、弹性回复率（ER50)及双折射 (Λ η)的变化曲线； 图5不同条件下HDPE中空纤维的SEM照片； 图中1 :冷却风筒，2 :入风口，3 :入风孔，4 :纺丝机的喷丝口，5 :电机，6 :制冷风 机，7 :冷却风筒内层，8 :冷却风筒外层，9:纺丝机，10 :收丝轮。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步解释说明。 如图1所示的冷却风筒的结构，本申请提供的聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设 备中的冷却风筒装置为在纺丝机的喷丝口上方添加冷却风筒1，所述风筒为圆柱形双层结 构，其外层8侧壁设有入风口 2,其内层7侧壁有分布均匀的入风孔3,所述入风口 2与制冷 风机6连接；冷却风筒在设备中所处位置如图2所示。 在实际应用过程中，在纺丝机喷丝口上方添加冷却风筒的尺寸为：长3Μ，内径 15cm，外径30cm，内壁有分布均匀的侧向入风孔，入风位置为距下端2Μ处，连接制冷风机。 冷却风筒下端距离喷丝口 30~35cm。冷却风温度为5°C ~10°C，根据室温再做些许浮动。 以高密度聚乙烯（HDPE)为例，本申请测试了大量初纺HDPE中空纤维结晶度（Xe)、 弹性回复率（ER50)及双折射（Δη)的变化，以确定不同冷却条件下片晶结构的产生情况。 如图3所示，在5°C~10°C之间是结晶度（Xe)和弹性回复率（ER50)的峰值，所以使用风机 提供冷却风，并使用冷却风筒使其均匀分布到初纺丝的表面非常必要。 冷却风筒的高度经过多次测试，测试结果如图4所示，在300cm~330cm之间是中空 纤维结晶度（Xe)、弹性回复率（ER50)及双折射（Λη)的峰值所在，所以将冷却风筒的长度 确定为3Μ。 通过表1也可以清晰地反映出冷却风筒的添加使HDPE初生丝片晶结构排列更 加均匀，数量更多；表1中统计了不同纺丝条件下样品热处理后的弹性回复率和双折射变 化。 表1不同纺丝条件下样品在不同冷却条件下（Xe)、（ER50)、（ Λ η)的变化【主权项】1. 一种聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备中的冷却风筒装置，所述拉伸设备包括电 机、纺丝机、制冷风机，其特征在于，在纺丝机的喷丝口上方添加冷却风筒，所述风筒为圆柱 形双层结构，其外层侧壁设有入风口，其内层侧壁有分布均匀的入风孔，所述入风口与制冷 风机连接。2. 根据权利要求1所述的冷却风筒装置，其特征在于，所述冷却风筒下端距离喷丝口 30~35cm;所述入风口位置为距冷却风筒下端1/2-2/3处；所述冷却风筒的内径、外径比为 1 :2-3。3. 根据权利要求1所述的冷却风筒装置，其特征在于，以所述冷却风筒的中心轴为中 心，风筒内层对着入风口的半圆面：其上远离入风口靠近冷却风筒顶端的入风孔开口方向 斜向下，其上远离入风口靠近冷却风筒底端的入风孔开口方向斜向上；对称地，风筒内层远 离入风口的半圆面：其上入风孔的开孔方向与另一半圆面相反。【专利摘要】本技术公开了一种聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备中的冷却风筒装置，所述拉伸设备包括电机、纺丝机、制冷风机，在纺丝机的喷丝口上方添加冷却风筒，所述风筒为圆柱形双层结构，其外层侧壁设有入风口，其内层侧壁有分布均匀的入风孔，所述入风口与制冷风机连接；本技术通过对高密度聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备的改进，即通过添加冷却风筒部件，调整冷却温度，并通过冷却风筒使其均匀分布到初纺丝的表面，使初生丝快速形成纵向排布的片状结晶，提高了结晶度，大幅度提高了拉伸效率和成孔率。【IPC分类】B01D71-26, B01D69-08【公开号】CN204352766【申请号】CN201420758090【专利技术人】徐俊峰, 陈翠仙, 葛洁, 徐徜徉, 张志超, 张桂花 【申请人】天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司【公开日】2015年5月27日【申请日】2014年12月5日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚乙烯中空纤维微孔膜冷热拉伸设备中的冷却风筒装置，所述拉伸设备包括电机、纺丝机、制冷风机，其特征在于，在纺丝机的喷丝口上方添加冷却风筒，所述风筒为圆柱形双层结构，其外层侧壁设有入风口，其内层侧壁有分布均匀的入风孔，所述入风口与制冷风机连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊峰，陈翠仙，葛洁，徐徜徉，张志超，张桂花，
申请(专利权)人：天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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