CN102774125A - 宽幅纤维展宽排布设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纤维加工生产设备，公开了一种宽幅纤维展宽排布设备，其包括：纱架，其上设置多锭纤维；超声波槽，多锭所述纤维穿过其中，且其内部布置有用于将容置在其内的液体振荡从而使液体内的纤维展宽的超声波换能器；预浸料排布单元，设置在展宽后纤维的出口后方，所述展宽后纤维在所述预浸料排布单元内布绕成卷。本发明设备能够将多锭纤维同时放入超声波槽内进行展宽，实现宽幅纤维的一体式输出，并且在整个展宽过程中不会对纤维施加外力作用，降低纤维的损伤率，从而在简化整体设备结构的同时，提高宽幅展宽后纤维的质量。
Description
技术领域
本发明涉及纤维加工生产设备，特别是涉及一种宽幅纤维展宽排布设备。
背景技术
对纤维织物的测试表明，织物越薄，单位面积质量越小，其物理性能偏差越小，铺覆的操作性也越好。因此，对纤维丝束的展宽排布直接关系到纤维织物的质量。目前纤维展宽排布的加工过程中多采用气流法和碾压法。
这两种纤维展宽排布方法纤维损伤大，纤维损伤超过20%。经过这样处理的纤维，强度和模量降低，大大影响复合材料产品的力学性能和质量稳定性。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的缺陷，提供一种利用超声波槽进行宽幅纤维展宽的设备，利用特定的震荡波使纤维在液体里发散、展宽。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种宽幅纤维展宽排布设备，其包括：纱架，其上设置多锭纤维；超声波槽，多锭所述纤维穿过其中，且其内部布置有用于将容置在其内的液体振荡从而使液体内的纤维展宽的超声波换能器；预浸料排布单元，设置在展宽后纤维的出口后方，所述展宽后纤维在所述预浸料排布单元内布绕成卷。
其中，所述纱架设置在所述超声波槽入口前方，所述纱架和所述超声波槽之间还设置有前引导辊，多锭所述纤维绕过所述前引导辊。
其中，所述前引导辊和所述超声波槽之间还设置有张力辊，绕过所述前引导辊的多锭所述纤维进一步绕过所述张力辊。
其中，所述超声波槽内还设置有用于展宽多锭所述纤维的展宽辊。
其中，所述展宽辊具有多个，水平布置在所述超声波槽内。
其中，所述超声波换能器的频率设置在45MHz~315MHz之间。
其中，所述液体为工业级纯净水。
其中，所述预浸料排布单元包括：分别设置在所述展宽后纤维上、下方的胶膜轴和覆膜轴，所述展宽后纤维被包覆在所述胶膜轴上的胶膜和所述覆膜轴上的覆膜之间；以及位于所述胶膜轴或覆膜轴后方的收卷轴，所述胶膜、展宽后纤维和覆膜形成的层叠结构在所述收卷轴上布绕成卷。
其中，所述超声波槽和所述预浸料排布单元之间设置有后引导辊，所述展宽后纤维绕过所述后引导辊；所述超声波槽和所述后引导辊之间依次设置至少一个张力辊、至少一个加热辊，所述展宽后纤维由所述超声波槽出来后顺次绕过所述张力辊和加热辊。
其中，所述胶膜轴和覆膜轴的后方分别设置有至少一组平展加热辊，每组平展加热辊包括两个相切的辊，贴上胶膜的展宽后纤维以及同时贴上胶膜和覆膜的展宽后纤维依次经过平展加热辊展平和加热。
（三）有益效果
上述技术方案所提供的宽幅纤维展宽排布设备，能够将多锭纤维同时放入超声波槽内进行展宽，实现宽幅纤维的一体式输出，并且在整个展宽过程中不会对纤维施加外力作用，降低纤维的损伤率，从而在简化整体设备结构的同时，提高宽幅展宽后纤维的质量。
附图说明
图1是本发明实施例的宽幅纤维展宽排布设备的结构示意图。
其中，1：纱架；2：前引导辊；3：张力辊；4：超声波槽；5：展宽辊；6：加热辊；7：后引导辊；8：收卷轴；9：胶膜轴；10：覆膜轴；11：平展加热辊。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了本实施例宽幅纤维展宽排布设备的结构示意图，参照图示，该设备包括：纱架1，其上设置多锭纤维，该纤维为展宽前的纤维；超声波槽4，多锭所述纤维穿过其中，且其内部布置有用于将溶置在其内的液体振荡从而使液体内的纤维展宽的超声波换能器；预浸料排布单元，设置在展宽后纤维的出口后方，所述展宽后纤维在所述预浸料排布单元内布绕成卷。
优选地，所述纱架1设置在所述超声波槽4入口前方，所述纱架1和所述超声波槽4之间还设置有前引导辊2，所述牵引导辊2具有至少两个，并且相邻的两个牵引导辊2的中心轴线上下交错布置，即其中心轴线不在同一竖直方向上，由此实现对纤维的导向，避免对纤维产生挤压而损伤；多锭所述纤维绕过所述前引导辊2，由所述前引导辊2实现多锭纤维的导向。所述前引导辊2和所述超声波槽4之间还设置有张力辊3，绕过所述前引导辊2的多锭所述纤维进一步绕过所述张力辊3，以保证纤维进入超声波槽4前获得均匀的张力。
超声波槽4内部四壁和/或底部排布若干超声波换能器，所述超声波换能器的频率设置在45MHz~315MHz之间，该频率范围内的超声波换能器能够实现对纤维丝束的有效展宽并均匀排布。超声波换能器的个数根据实际生产的需要而定，实际生产中可根据纤维在超声波槽4内传送的速度、纤维丝束的厚度、纤维丝束要求被展宽的程度等因素来确定超声波换能器的个数及排布方式。
超声波槽4内充满液体；所述超声波槽4内还设置有用于展宽多锭所述纤维的至少两个展宽辊5。本实施例中液体是工业级纯净水，高纯水的国家标准为：GB1146.1-89至GB1146.11-89[168]，目前我国高纯水的标准将电子级水分为五个级别：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级，该标准是参照ASTM电子级标准而制定的；高纯水的水质标准中所规定的各项指标的主要依据有：1.微电子工艺对水质的要求；2.制水工艺的水平；3.检测技术的现状；其中，工业级纯净水采用上述的五级均可。根据实际生产需要，超声波槽4中还可采用其它液体。超声波槽4中液体受到超声波的作用，以一定的频率产生振动，液体的振动频率受超声波控制保持恒定。浸泡在液体中的纤维丝束以单方向经过展宽辊5并与展宽辊5接触，在液体的振动下纤维丝束被均匀地展宽。展宽辊5可以采用特殊形状，本实施例中展宽辊采用椭圆截面不同轴心展宽辊。此处的不同轴心是指同一个展宽辊各椭圆截面的中心不在同一直线上。展宽辊5的个数根据实际生产的需要而定，实际生产中可根据超声波槽的体积大小、纤维在超声波槽4内传送的速度、纤维丝束的厚度、纤维丝束要求被展宽的程度等因素来确定展宽辊的个数。
本实施例中，预浸料排布单元包括：分别设置在所述展宽后纤维上、下方的胶膜轴9和覆膜轴10，所述展宽后纤维被包覆在所述胶膜轴9上的胶膜和所述覆膜轴10上的覆膜之间，形成层叠的三层膜层结构，实现对展宽后纤维的固定和保护；预浸料排布单元还包括：位于所述胶膜轴9或覆膜轴10后方的收卷轴8，所述胶膜、展宽后纤维和覆膜形成的层叠结构在所述收卷轴8上布绕成卷。所述超声波槽4和所述预浸料排布单元之间设置有后引导辊7，所述展宽后纤维绕过所述后引导辊7，后引导辊7具有至少两个，并且相邻的两个后引导辊7的中心轴线上下交错布置，即其中心轴线不在同一竖直方向上，由此实现对纤维的导向，避免对展宽后纤维产生挤压而损伤。所述超声波槽4和所述后引导辊7之间设置有至少一个加热辊6，所述展宽后纤维由所述超声波槽4出来后绕过所述加热辊6。所述展宽辊5、加热辊6、后引导辊7的中心轴线相互平行，且上述各辊的中心轴线长根据设备的规格型号相应设置，如长300mm、长1m等。
为了保证贴上胶膜和/或覆膜的展宽后纤维在由收卷轴8收卷时保持平整状态，本实施例在所述胶膜轴9和覆膜轴10的后方分别设置有至少一组平展加热辊11，每组平展加热辊11包括两个相切的辊，展宽后纤维贴上胶膜之后先经过至少一组平展加热辊11展平和加热，然后进一步贴上覆膜，再经过至少一组平展加热辊11展平和加热，实现收卷轴8上展宽后纤维的平整状态，以及对胶膜上的胶质加热融化，使展宽后纤维与胶膜和覆膜能够完全贴合。
此外，收卷轴8还可以设置为双卷轴结构，即同一转动杆两端分别设置一个卷轴，其中一个卷轴进行工作，收取展宽后纤维时，另一个卷轴可以备用；当工作的卷轴完成收卷时，备用的卷轴可立即接替收卷，不影响整个设备的持续工作，避免仅有一个卷轴进行纤维收卷时出现设备停工现象。
展宽后纤维由超声波槽4出来之后，先由设置在超声波槽4和加热辊6之间的至少一个张力辊3进行张力作用，再由加热辊6烘干加热，去除其上残留的液体，使其保持干爽状态，然后由后引导辊7引导导向，并经预浸料排布单元的作用下布绕成卷，后续作为展宽纤维成品使用。
由以上实施例可以看出，本发明能够将多锭纤维同时放入超声波槽内进行展宽，实现宽幅纤维的一体式输出，并且在整个展宽过程中不会对纤维施加外力作用，降低纤维的损伤率，从而在简化整体设备结构的同时，提高宽幅展宽后纤维的质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，包括：纱架（1），其上设置多锭纤维；超声波槽（4），多锭所述纤维穿过其中，且其内部布置有用于将溶置在其内的液体振荡从而使液体内的纤维展宽的超声波换能器；预浸料排布单元，设置在展宽后纤维的出口后方，所述展宽后纤维在所述预浸料排布单元内布绕成卷。
2.如权利要求1所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述纱架（1）设置在所述超声波槽（4）入口前方，所述纱架（1）和所述超声波槽（4）之间还设置有前引导辊（2），多锭所述纤维绕过所述前引导辊（2）。
3.如权利要求2所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述前引导辊（2）和所述超声波槽（4）之间还设置有张力辊（3），绕过所述前引导辊（2）的多锭所述纤维进一步绕过所述张力辊（3）。
4.如权利要求1所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述超声波槽（4）内还设置有用于展宽多锭所述纤维的展宽辊（5）。
5.如权利要求4所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述展宽辊（5）具有多个，水平布置在所述超声波槽（4）内。
6.如权利要求1所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述超声波换能器的频率设置在45MHz~315MHz之间。
7.如权利要求1所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述液体为工业级纯净水。
8.如权利要求1所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述预浸料排布单元包括：分别设置在所述展宽后纤维上、下方的胶膜轴（9）和覆膜轴（10），所述展宽后纤维被包覆在所述胶膜轴（9）上的胶膜和所述覆膜轴（10）上的覆膜之间；以及位于所述胶膜轴（9）或覆膜轴（10）后方的收卷轴（8），所述胶膜、展宽后纤维和覆膜形成的层叠结构在所述收卷轴（8）上布绕成卷。
9.如权利要求1所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述超声波槽（4）和所述预浸料排布单元之间设置有后引导辊（7），所述展宽后纤维绕过所述后引导辊（7）；所述超声波槽（4）和所述后引导辊（7）之间依次设置至少一个张力辊（3）、至少一个加热辊（6），所述展宽后纤维由所述超声波槽（4）出来后顺次绕过所述张力辊（3）和加热辊（6）。
10.如权利要求8所述的宽幅纤维展宽排布设备，其特征在于，所述胶膜轴（9）和覆膜轴（10）的后方分别设置有至少一组平展加热辊（11），每组平展加热辊（11）包括两个相切的辊，贴上胶膜的展宽后纤维以及同时贴上胶膜和覆膜的展宽后纤维依次经过平展加热辊（11）展平和加热。
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