CN107059145A - 一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，包括上料装置、喷丝装置和成形装置；上料装置用于将喷丝原料输送至喷丝装置；喷丝装置包括驱动装置、喷丝转轴和喷丝盘，喷丝转轴内设置有储液槽和出料通道，储液槽用于接收和容纳上料装置输送过来的喷丝原料，出料通道入口连通储液槽，出口连通喷丝转轴外侧，所述喷丝盘内设置有喷丝通道，喷丝转轴的轴向上设置有两组以上的出料通道，成形装置用于收集喷丝装置喷出的纺丝原料固化形成的微纳米纤维。本发明可配套安装多个喷丝盘，喷丝盘和喷丝转轴采用可拆卸连接，可以根据需要确定安装的喷丝盘数量，可以提高喷丝效率，而且成型装置可以上下往复运动，从而可以得到不同形状结构的纤维制品。

Description

一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置
技术领域
本发明涉及涉及纺丝成形装置领域，具体涉及一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置。
背景技术
现有的离心纺丝装置的喷丝盘只有一个，纺丝效率低，且纺丝口形状固定、接收装置位置固定，制备得到的微纳米纤维的粗细、形态等参数不可调节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，包括上料装置、喷丝装置和成形装置；
所述上料装置用于将喷丝原料输送至喷丝装置；
所述喷丝装置包括驱动装置、喷丝转轴和喷丝盘，所述喷丝转轴内设置有储液槽和出料通道，所述储液槽用于接收和容纳上料装置输送过来的喷丝原料，所述出料通道入口连通储液槽，所述出料通道出口连通喷丝转轴外侧，所述喷丝盘可拆卸安装在喷丝转轴外侧，所述喷丝盘内设置有喷丝通道，所述喷丝通道一端连通出料通道，另一端连通喷丝盘外侧喷丝口，所述喷丝转轴的轴向上设置有两组以上的出料通道，所述喷丝转轴与驱动装置连接，所述驱动装置用于带动喷丝转轴绕中轴线旋转；
所述成形装置用于收集喷丝装置喷出的纺丝原料固化形成的微纳米纤维。
本发明的有益效果为：本发明可配套安装多个喷丝盘，喷丝盘和喷丝转轴采用可拆卸连接，用户可以根据需要确定安装的喷丝盘数量，多个喷丝盘同时工作可以提高喷丝效率，缩短加工时间。
进一步的，所述出料通道的宽度大于所述喷丝通道的宽度。
进一步的，所述喷丝盘可以相对于喷丝转轴上下滑动，并通过固定装置与喷丝转轴外侧固定。
采用上述进一步方案的有益效果为：可滑动喷丝盘到合适高度后，再将喷丝盘固定，以调节喷丝盘之间的垂直距离，进而调节微纳米纤维的铺放间隔，适应不同用户的纺丝要求。
进一步的，所述喷丝口横截面形状为正方形、三角形、半圆形、圆形或其他闭合曲线。
采用上述进一步方案的有益效果为：通过改变纺丝口可以改变微纳米纤维的形状和粗细，以适应不同用户的纺丝要求。
进一步的，还包括喷丝针头，所述喷丝针头可与喷丝口配合连接。
采用上述进一步方案的有益效果为：通过更换不同形状和粗细的纺丝针头可以改变微纳米纤维的形状和粗细，以适应不同用户的纺丝要求。
进一步的，所述成形装置包括多个收集单元，所述收集单元分布在喷丝盘的同心圆周方向上。
进一步的，所述收集单元包括接收装置和平移装置，所述接收装置设置在平移装置上，所述平移装置可以带动收集装置靠近或远离喷丝装置。
采用上述进一步方案的有益效果为：通过控制收集单元靠近或远离喷丝装置，调节收集距离，可以调节喷丝口喷出的纺丝原料在空中的飞行距离，以调节微纳米纤维的粗细和形态，可以适应不同用户的纺丝要求。
进一步的，所述接收装置通过往复传动装置连接在平移装置上，所述往复传动装置可以带动接收装置上下往复运动。
采用上述进一步方案的有益效果为：通过带动接收装置上下往复运动，微纳米纤维可以均匀的在接收装置交错铺放，得到质地均匀及指定形状的纤维制品。
进一步的，所述喷丝通道和出料通道的连接口处设置有流量控制器，所述流量控制器用于控制所述出料通道的出料流量大小。
采用上述进一步方案的有益效果为：通过控制流量传感器，控制进入各喷丝盘的纺丝原料的流量一致，以得到均一质量的微纳米纤维及其纤维制品。
进一步的，所述储液槽的入口端设置有增压装置，所述增压装置用于向储液槽内的喷丝原料施加向下的压力。
采用上述进一步方案的有益效果为：增压装置可以保证纺丝原料单向向下流动，在增压装置的作用下纺丝原料以相同的速度一同进入不同的喷丝盘，使得各喷丝盘在相同条件下制备微纳米纤维，以得到均一质量的微纳米纤维及其纤维制品。
附图说明
图1为本发明的正面剖面示意图；
图2为本发明的俯视示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、驱动装置；2、喷丝转轴；3、喷丝盘；4、收集单元；21、储液槽；22、出料通道；31、喷丝通道；32、喷丝口；41、接收装置；42、平移装置；43、往复传动装置；44、接收材料；5、流量控制器；6、增压装置；7、供料装置；8、定量泵
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，包括上料装置、喷丝装置和成形装置，
所述上料装置用于将喷丝原料输送至喷丝装置，本实施例的上料装置包括供料装置7和定量泵8，供料装置7提供纺丝原料，并通过定量泵8控制纺丝原料的供给速度与流量，以实现不同纺丝原料均能够以合适的纺丝条件生产制备相应的微纳米纤维。
所述喷丝装置包括驱动装置1、喷丝转轴2和喷丝盘3，所述喷丝转轴2内设置有储液槽21和出料通道22，所述储液槽21用于接收和容纳上料装置输送过来的喷丝原料，所述出料通道22入口连通储液槽21，所述出料通道22出口连通喷丝转轴2外侧，所述喷丝盘3可拆卸安装在喷丝转轴2外侧，所述喷丝盘3内设置有喷丝通道31，所述喷丝通道31一端连通出料通道22，另一端连通喷丝盘3外侧喷丝口32，所述喷丝转轴2的轴向上设置有两个以上的出料通道22，所述喷丝转轴2与驱动装置1连接，所述驱动装置1用于带动喷丝转轴2绕中轴线旋转；
一个喷丝盘上径向上设置有多个喷丝通道，每一个喷丝通道对应喷丝转轴上的一个出料通道，如图2所示，本实施例的喷丝盘径向上均匀分布有八个喷丝通道，喷丝转轴同一水平面上径向分布的有八个出料通道，位于同一水平面上的多个进料通道为一组。
喷丝转轴的轴向上设置有两组以上的出料通道，本实施例中，喷丝转轴的轴向上设置有三组出料通道，因此本实施例可配套安装三个喷丝盘，喷丝盘和喷丝转轴采用可拆卸连接，用户可以根据需要确定安装的喷丝盘数量，多个喷丝盘可以提高喷丝效率，缩短加工时间。
所述成形装置用于收集喷丝装置喷出的纺丝原料固化形成的微纳米纤维。
所述出料通道22的宽度大于所述喷丝通道31的宽度。
所述喷丝盘3可以相对于喷丝转轴2上下滑动，并通过固定装置与喷丝转轴外侧固定。
本发明的喷丝盘3还可以相对于喷丝转轴2上下滑动，具体可以通过螺纹或其他方式上下滑动，滑动到合适位置后，通过固定装置将喷丝盘和转轴相对固定，所述固定装置可以采用螺栓固定、相邻喷丝盘之间的分隔板固定或凹槽固定等形式，在此不一一列举。
所述喷丝口截面形状为正方形、三角形、半圆形、圆形或其他闭合曲线。
还包括喷丝针头，所述喷丝针头可与喷丝口32配合连接。
通过设计不同形状的喷丝口或更换不同形状和粗细的纺丝针头可以改变微纳米纤维的形状和粗细，以适应不同用户的纺丝要求。
如图2所示，所述成形装置包括多个收集单元4，所述收集单元4分布在喷丝盘的同心圆周方向上，且数量为多个，本实施例中收集单元为八个。
所述收集单元4包括接收装置41和平移装置42，接收装置41可以采用收集柱或收集板等形式，本实施例中接收装置41为收集柱，平移装置为移动滑轨。
所述接收装置41设置在平移装置42上，所述平移装置42可以带动收集装置41靠近或远离喷丝装置。调整所有接收装置41到达合适位置后，在接收装置内侧可以还围绕了一层接收材料44，接收材料44可以采用铝箔、特殊材料的纸或布等；
接收装置41通过往复传动装置43连接在平移装置42上，所述往复传动装置可以带动接收装置上下往复运动，进而带动接收装置上的接收材料上下往复运动，微纳米纤维可以均匀的在接收材料上交错铺放，得到质地均匀及指定形状的纤维制品。
接收装置固定在往复传动装置，往复传动装置连接在平移装置，所述接收装置可以在往复传动装置的带动下在平移装置上移动，靠近或远离喷丝装置，通过调节收集距离，可以调节喷丝口喷出的纺丝原料在空中的飞行距离，以调节微纳米纤维的粗细和形态，可以适应不同用户的纺丝要求。
所述喷丝通道31和出料通道22的连接口处设置有流量控制器5，所述流量控制器5用于控制所述出料通道22的出料流量大小。
通过控制流量传感器，可以控制进入各喷丝盘的纺丝原料的流量一致，以得到均一质量的微纳米纤维及其纤维制品，而且在喷丝盘拆卸下来之后，相应喷丝盘对应的出料通道需要关闭，流量控制器还可以起到关闭阀门的作用。
所述储液槽21的入口端设置有增压装置6，所述增压装置6用于向储液槽21内的喷丝原料施加向下的压力。
增压装置可以保证纺丝原料单向向下流动，在增压装置的作用下纺丝原料以相同的速度一同进入不同的喷丝盘，使得各喷丝盘在相同条件下制备微纳米纤维，以得到均一质量的微纳米纤维及其纤维制品。
本发明的工作过程为，通过供料装置提供纺丝原料，并通过定量泵控制纺丝原料的供给速度与流量，以实现不同纺丝原料均能够以合适的纺丝条件生产制备相应的微纳米纤维；驱动电机带动喷丝转轴绕中轴高速旋转，纺丝原料进入喷丝盘并在离心力的作用下克服表面张力，在喷丝口处形成液体射流，飞向成形装置，在飞行的过程中，射流受到离心力的作用并且溶剂逐渐挥发形成玻璃态固化，最终形成微纳米纤维并以微纳米纤维纱线或纤维制品的形式在成形装置上收集得到。增压装置可以保证纺丝原料单向向下流动，在增压装置的作用下纺丝原料以相同的速度一同进入不同的喷丝盘，使得各喷丝盘在相同条件下制备微纳米纤维，以得到均一质量的微纳米纤维及其纤维制品。同时，每个喷丝盘与喷丝转轴之间都有流量控制器，以控制进入各喷丝盘的纺丝原料的流量一致，从而每个喷丝盘的喷丝口制备得到的微纳米纤维是均一的。成形装置和往复传动装置固定连接，成形装置在往复传动装置的带动下上下往复运动，以形成质地均匀及指定形状的纤维制品。往复传动装置与平移装置相连，往复传动装置可以在平移装置上沿径向移动，以实现不同的收集距离，从而制备得到所需尺寸形貌的微纳米纤维及其纤维制品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，包括上料装置、喷丝装置和成形装置，其特征在于：
所述上料装置用于将喷丝原料输送至喷丝装置；
所述喷丝装置包括驱动装置(1)、喷丝转轴(2)和喷丝盘(3)，所述喷丝转轴(2)内设置有储液槽(21)和出料通道(22)，所述储液槽(21)用于接收和容纳上料装置输送过来的喷丝原料，所述出料通道(22)入口连通储液槽(21)，所述出料通道(22)出口连通喷丝转轴(2)外侧，所述喷丝盘(3)可拆卸安装在喷丝转轴(2)外侧，所述喷丝盘(3)内设置有喷丝通道(31)，所述喷丝通道(31)一端连通出料通道(22)，另一端连通喷丝盘(3)外侧喷丝口(32)，所述喷丝转轴(2)的轴向上设置有两组以上的出料通道(22)，所述喷丝转轴(2)与驱动装置(1)连接，所述驱动装置(1)用于带动喷丝转轴(2)绕中轴线旋转；
所述成形装置用于收集喷丝装置喷出的纺丝原料固化形成的微纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述出料通道(22)的宽度大于所述喷丝通道(31)的宽度。
3.根据权利要求1所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述喷丝盘(3)可以相对于喷丝转轴(2)上下滑动，并通过固定装置与喷丝转轴外侧固定。
4.根据权利要求1所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述喷丝口(32)的横截面形状为正方形、三角形、半圆形、圆形或其他闭合曲线。
5.根据权利要求4所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，还包括喷丝针头，所述喷丝针头可与喷丝口(32)配合连接。
6.根据权利要求1所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，
所述成形装置包括多个收集单元(4)，所述收集单元(4)分布在喷丝盘(3)的同心圆周方向上。
7.根据权利要求6所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述收集单元(4)包括接收装置(41)和平移装置(42)，所述接收装置(41)设置在平移装置(42)上，所述平移装置(42)可以带动收集装置(41)靠近或远离喷丝装置。
8.根据权利要求7所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述接收装置(41)通过往复传动装置(43)连接在平移装置(42)上，所述往复传动装置(43)可以带动接收装置(41)上下往复运动。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述喷丝通道(31)和出料通道(22)的连接口处设置有流量控制器(5)，所述流量控制器(5)用于控制所述出料通道(22)的出料流量大小。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的可重组离心转子微纳米纺丝成形装置，其特征在于，所述储液槽(21)的入口端设置有增压装置(6)，所述增压装置(6)用于向储液槽(21)内的喷丝原料施加向下的压力。
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