CN110714230B - 一种离心纺负压牵引装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心纺负压牵引装置，包括多孔隔板、负压产生装置和漏斗空腔，负压产生装置与漏斗空腔相连为大面积的纤维收集板提供负压吸力，并通过多层孔径逐渐变化的多孔隔板使得所提供的负压对纤维收集面板各部位的牵引吸附力分布更为均匀。本发明通过简易的结构一方面利用负压对纤维的二次牵引,加快纤维固化成型及纤维下落的速度，以使得纤维粗细和分布更均匀，生产过程效率更高；另一方面通过负压的牵引作用，引导纤维的收集并吸收多余的挥发溶剂、越界纤维等杂质，提升生产安全性及成品质量。

Description

一种离心纺负压牵引装置

技术领域

本发明涉及非织造织物生产领域，尤其涉及一种离心纺负压牵引装置。

背景技术

非织造织物或称无纺织物和无纺布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料，相较于传统的织造物，非织造织物突破了传统的纺织原理，其生产效率高、工艺流程短、成本低、用途广且兼具质轻、柔软、抗菌、环保等优点，广泛应用于人们的日常生活中。

而非织造织物生产这一相较于传统纺织业而言的新兴产业，因此也得到了长足的发展，同时随着非织造织物的需求增多，其制备技术也越来越多，而离心纺丝作为制备长短纤维以进一步通过物理或化学黏合成毡的技术手段，其相较于同样使用外力拉长并固化高分子流体的静电纺丝技术的需要施加高成本且不安全的高压电场，生产效率低下，生产装置复杂且昂贵等几个固有缺点，其通过高速旋转的装置产生的离心力和剪切力将聚合物熔体或溶液在喷丝孔处克服原料黏度和表面张力甩出而形成纤维的过程简单方便、成本低、效率高以及安全性高的特点，愈发得到人们关注；然而离心纺在实际生产过程中同样存在以下几个缺点等待后续技术优化及解决：离心力拉伸流体的过程中，纤维破裂不够均匀；由于主要依靠离心力进行拉伸流体，导致纤维落点不稳定，成品边缘平整性欠佳；当前较为成熟的溶液离心纺过程中的挥发的溶剂污染问题；成品纤维过轻，高速旋转的喷头对空气产生的风动使纤维飘逸，容易产生并丝缠绕，平板收集稳定性欠佳。

中国发明专利CN201610670087.2公开了一种离心纺丝装置，其包括底座、可升降及平移的支架、给液系统、流量控制模块、出液口、进液口、轴承、固定于支架的喷丝器、喷丝孔、集丝器、驱动装置、转动轴、升降固定装置、水平移动装置、控制器和输液管；出液口上固定设置流量控制模块，控制器分别与流量控制模块和驱动装置电连接。这一发明可实现集丝器与喷丝器在轴向方向的相对运动，提高单次生产成品的接收面积，提高生产效率，且实现转速与流量的自动控制，灵活设置不同喷丝要求，保证喷丝连续稳定，另外也实现连续供料，便于批量化生产，但以上优点更多的是在量上的优化，对于质的改进涉及不多。

因此亟需一种辅助装置，通过较为简单的装置改进，在现有的离心纺生产设备的基础上，对离心纺的生产过程及生产成品质量进一步优化，使得离心纺效率更高，纤维粗细更为均匀，成品边缘更为平整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构较为简易的离心纺负压牵引装置，一方面利用负压对纤维的二次牵引,加速纤维成型及下落速度以使得纤维粗细更均匀，生产过程效率更高；另一方面通过负压的吸引作用，引导纤维的收集并吸收多余的挥发溶剂、越界纤维等杂质，使得生产更为安全，成品边缘更为平整。

为了实现上诉目的，本发明所提供的技术方案为：

一种离心纺负压牵引装置，包括收集装置、多孔隔板和负压产生装置，所述多孔隔板固定安装于收集装置的上端面，且其表面均匀分布有若干第一气孔，所述收集装置下端固定连接有风筒，所述风筒与所述负压产生装置固定连接。

进一步的，还包括依次设置于所述多孔隔板下端的第一多孔隔板和第二多孔隔板，所述第一多孔隔板表面以25mm-30mm的孔中心间距均匀分布有孔径为3mm-5mm的第二气孔，所述第二多孔隔板表面以40mm-50mm的孔中心间距均匀分布有孔径为10mm-20mm的第三气孔，且第一气孔孔径为1.5mm-2.5mm，并以10mm-20mm的孔中心间距均匀分布。

进一步的，所述多孔隔板为盖型结构，其包括四条盖边，每条盖边中心部位有一盲孔。

进一步的，所述收集装置包括收集腔和方型腔，且收集腔顶部四边分别固定安装有L型的长支撑条和短支撑条，其中长支撑条垂直于皮带运动方向设置，短支撑条设置于另外两侧，且支撑条中间部位均设置有通孔。

进一步的，长支撑条和短支撑条分别与收集腔外壁形成沟槽，且沟槽的深度与盖边长度一致，其宽度与盖边厚度相同。

进一步的，所述收集腔内部还包括第一支撑筋与第二支撑筋，二者相平行且第一支撑筋位于第二支撑筋上方。

进一步的，所述第一多孔隔板和第二多孔隔板分别用于支撑所述第一支撑筋与第二支撑筋，且二者分别通过第一支撑筋与第二支撑筋定位安装于收集腔内部。

进一步的，所述方型腔与收集腔连接，其开口面朝向与短支撑条所在边相同，且其开口处为第一法兰盘。

进一步的，所述风筒包括方筒空腔，且其两端面分别有第二法兰盘和第三法兰盘，所述第二法兰盘与所述方型腔法兰连接，方筒空腔靠近所述第三法兰盘处有第三支撑筋，且另有过滤网通过第三支撑筋定位安装于方筒空腔内部。

进一步的，所述负压产生装置为风机，所述风机的单组风机风量为500-2000立方米/小时，且与风筒经第三法兰盘法兰连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明在收集传送带下采用了漏斗状收集装置，其产生的负压对于接近收集装置的纤维具有一定的牵引作用，使得纤维可以定向下落，有效提升了纤维收集的稳定性。

2)本发明在收集传送带下采用了漏斗状收集装置，其产生的负压对于流体拉长过程中有一个二次牵引的作用，使得溶液拉长成纤维并断裂的过程中额外受到一个向下的牵引力，纤维的成型速度更快且纤维更为均匀，同时下落速度加快也有效提升了生产效率。

3)本发明的漏斗状收集装置由上至下有3层孔径逐渐变大的多孔隔板，使得纤维受到的负压牵引力更为均匀。

4)本发明的漏斗状收集装置的顶层多孔隔板宽度略大于收集传送带，使得生产过程中超出收集传送带边缘的纤维由于负压牵引被下端抽风机抽离，使得成品边缘更为平整。

5)本发明中通过设置抽风机可对生产过程中挥发的溶剂有效抽离，使生产过程更为安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例图；

图2为纤维生产组件结构图；

图3为本发明结构爆炸图；

图4为带状收集组件结构图；

图5为收集带局部剖俯视图；

图6为收集装置局部剖图；

图7为风筒半剖图；

图8为本发明实施例安装图。

图中：1、纤维生产组件；11、支架；12、旋转电机；13、进液管；14、出液管；2、支撑组件；21、横梁；22、纵梁；23、紧固孔；24、L型板；241、支撑面；242、安装面；243、安装孔；25、竖梁；26、L型板安装孔；3、离心纺负压牵引装置；31、收集装置；311、收集腔；312、方型腔；313、第一法兰盘；314、第一支撑筋；315、第二支撑筋；316、长支撑条；317、通孔；318、短支撑条；319、沟槽；32、多孔隔板；321、盖体；322、第一气孔；323、盲孔；324、盖边；33、第一多孔隔板；331、第一板体；332、第二气孔；34、第二多孔隔板；341、第二板体；342、第三气孔；35、风筒；351、第二法兰盘；352、第三法兰盘；353、第三支撑筋；354、方筒空腔；36、风机；37、过滤网；4、带状收集组件；41、皮带；42、驱动电机；43、同步带；44、驱动辊；45、从动辊；46、张紧轮；47、支撑辊；48、转向轮；5、黏合组件；6、卷纱筒组件；7、离心纺纤维网。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图3和图5所示，本发明实施例提供了一种离心纺负压牵引装置，包括支撑且略宽于皮带41的多孔隔板32，与多孔隔板通过卡槽配合连接的收集装置31，卡接于收集装置31内部的第一多孔隔板33和第二多孔隔板34，与收集装置31下端法兰连接的风筒35，位于风筒35内部的过滤网37以及与风筒35另一端法兰连接且用于提供负压的风机36。

以下为具体实施例：

如图1所示，现有的离心纺设备生产流程可概括为纤维生产组件1生成无纺布所需长短纤维，经由带状收集组件4收集形成离心纺纤维网7且缓慢向前运动，经由黏合组件5将离心纺纤维网7黏合成毡并由卷纱筒组件6卷绕制得成品无纺布。

如图2所示，纤维生产组件1可简易概括为支架11、旋转电机12、进液管13、出液管14；支架11为一双自由度支架，分别可沿竖直方向及垂直传送带运行方向自由移动，其左右两侧对称分布有两个纤维生产单位，以此构成一个纤维生产单元；每个纤维生产单位包含一个旋转电机12，其通过同步带传动带动出液管14转动，出液管14为一空心管，其内部安装有进液管13，通过外部储液设备连接进液管13以输送高分子溶液，溶液经由进液管13进入旋转中的出液管14，从出液口中自由甩出，主要经由离心力作用，克服流体的表面张力，甩出的溶液逐渐拉长，其中溶质固化为纤维状进而断裂，形成离心纺生产所需的长短纤维；而支架11的竖直移动可以调节出液口距离带状收集组件4的距离，配合进液口13处进液量的控制，可以对纤维的粗细形态有良好的控制，直接11垂直于传送带运行方向的移动可以调节出液口13与带状收集组件4的相对位置，使得纤维尽可能多的落在带状收集组件4上。

如图4和图5所示，本实施例中，带状收集组件4包括皮带41，驱动电机42，同步带43，驱动辊44，从动辊45，张紧轮46，支撑辊47以及转向轮48；驱动电机42借由同步带43使驱动辊44转动，带动从动辊45转动，经由张紧轮46、支撑辊47以及转向轮48的作用，带动皮带41沿所需方向缓慢移动；皮带41为通气材质，其表面有密集细小气孔分布，离心纺负压牵引装置3固定安装于皮带41之间，且其多孔隔板32紧贴皮带41下表面并与皮带41位于同一轴线上。

如图3、图6和图7所示，离心纺负压牵引装置3包括多孔隔板32、收集装置31、第一多孔隔板33、第二多孔隔板34、风筒35、过滤网37以及风机36；多孔隔板32为盖型结构，盖体321的盖面处以10mm-20mm的孔中心间距均匀分布有大小一致的第一气孔322，其孔径为1.5mm-2.5mm，且盖边324的四边中心处均有一盲孔323；收集装置31分为收集腔311和方型腔312，收集腔311顶部4边处分别固定安装有L型的支撑条，其中长支撑条316位于垂直于皮带41运动方向的两边，短支撑条318则位于另外2边，且支撑条中间部位均有通孔317，支撑条与收集腔311外壁恰好形成沟槽319，且沟槽319的深度与盖边324长度一致，沟槽319宽度与盖边324厚度一致，因此，多孔隔板32恰可以通过收集装置31的四条沟槽319定位安装与收集腔311顶部，且多孔隔板32盖面的下端面与收集腔311的上端面紧贴，另长支撑条316处通孔317与多孔隔板32的盲孔323位置对应，经顶丝锁紧，避免多孔隔板32与收集装置31在皮带41运动时发生相对运动。

此外，收集腔311内部还设置有第一支撑筋314与第二支撑筋315，二者相平行且第一支撑筋314位于第二支撑筋315上方；第一多孔隔板33包括第一板体331及均匀分布的若干第二气孔332，第二多孔隔板34包括第二板体341及均匀分布的若干第三气孔342，且第一多孔隔板33与第二多孔隔板34外形与第一支撑筋314与第二支撑筋315所处收集腔311截面相同，第一板体331及第二板体341分别通过第一支撑筋314与第二支撑筋315定位，使得两者能够安装与收集腔311内部，且第二气孔332孔径为3-5mm，相邻孔中心间距为25mm-30mm，第三气孔342孔径为10mm-20mm，相邻孔中心间距为40mm-50mm。

收集腔311下端与方型腔312，且方型腔312开口面位于短支撑条318一面，方型腔312开口处为第一法兰盘313；风筒35为一方筒结构，其中心为方筒空腔354，且两端分别为与方型腔312法兰连接的第二法兰盘351和与风机36法兰连接的第三法兰盘352，方筒空腔354中靠近第三法兰盘352处另有第三支撑筋353，且过滤网37经第三支撑筋353安装与方筒空腔354内部。

实际使用时，风机36的单组风机风量为500-2000立方米/小时，运转时产生负压，气体流动自外向收集腔311向方型腔312向方筒空腔354向风机36，经由孔径逐渐减小的第三气孔342、第二气孔332和第一气孔322，使得多孔隔板32表面的吸力分布均匀。

同时，将位于多孔隔板32上端的皮带41选择为通气多孔材质，能够使得风机36产生的负压在皮带41与出液口之间形成了均匀的吸力场，一方面当产生的纤维接近皮带41时，产生的吸力起到一定的导向作用，有效提升平板收集的稳定性，且这一均匀的吸力场在形成纤维的过程中提供了二次牵引，使得纤维的成型速度更快且纤维更为均匀，同时其下落速度也更快，另一方面，在溶液离心纺的过程中，溶剂挥发，溶质固化为纤维状，风机36所产生的负压也能有效地将挥发状态的溶剂抽离。

此外，通过将皮带41的宽度设置成略窄于多孔隔板32，能够确保风机36提供的负压能将超出皮带41边缘的纤维自第一气孔322抽离，使得无纺布成品边缘更为平整，抽离的纤维经第一气孔322、第二气孔332及第三气孔342行至过滤网37处过滤，避免对风机36造成堵塞，且由于第三支撑筋353作用，过滤网37在风机36运行时能稳定位于方筒空腔354内部。

如图8所示，支撑组件2包括横梁21、纵梁22及竖梁25，纵梁22均匀分布有3个L型板安装孔26，L型板24包括安装面242与支撑面241，且安装面242有安装孔243与纵梁22固定安装，支撑面241则与长支撑条316下端面紧贴支撑；横梁21中间处有紧固孔23，其与短支撑条318处通孔及盲孔323位置对应，经顶丝固定，避免支撑组件2、多孔隔板32与收集装置31之间的相对运动；竖梁25高度高于离心纺负压牵引装置3，使离心纺负压牵引装置3可以固定安装与支撑组件2内部；安装时，收集装置31的方型腔312开口面朝后，且安装完成后的离心纺负压牵引装置3，其风筒35的第三法兰盘352超出后部横梁21，便于风机36安装及过滤网37的拆卸与清理。

实际工作时，预先调整支架11的位置，使出液管14距离皮带41的距离和出液管14与皮带41中心的相对位置达到所需的参数；启动风机36，其产生的负压，经孔径逐渐减小的第三气孔342、第二气孔332和第一气孔322，使得纤维接收处的吸力分布均匀，且透过皮带41表面密布的气孔，在出液口及皮带41之间形成均匀的吸力；纺丝液经进液口13进入，旋转电机12带动出液管14转动，纺丝液经转动中的出液口甩出，受到离心力及均匀吸力场的牵引作用，逐渐拉长，溶剂挥发，溶质固化为纤维状并断裂，开始加速下落，并由于吸力场的导向作用，纤维更为稳定地落至皮带41表面，于此同时，吸力场也将挥发的溶剂气体及落于皮带41边缘外的纤维抽离，所抽离的纤维经气孔最终于风筒35末端的过滤网37过滤；带状收集组件4缓慢运动经过多个纤维生产单元，使得皮带41收集到充足的长短纤维，形成离心纺纤维网7，并经由黏合组件5对其进行物理或者化学黏合成毡，最终由卷纱筒组件6收集为成品无纺布。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (7)

1.一种离心纺负压牵引装置，包括收集装置(31)、多孔隔板(32)和负压产生装置，其特征在于，所述多孔隔板(32)固定安装于收集装置(31)的上端面，且其表面均匀分布有若干第一气孔(322)，所述收集装置(31)下端固定连接有风筒(35)，所述风筒(35)与所述负压产生装置固定连接；

还包括依次设置于所述多孔隔板(32)下端的第一多孔隔板(33)和第二多孔隔板(34)，所述第一多孔隔板(33)表面以25mm-30mm的孔中心间距均匀分布有孔径为3mm-5mm的第二气孔(332)，所述第二多孔隔板(34)表面以40mm-50mm的孔中心间距均匀分布有孔径10mm-20mm的第三气孔(342)，且第一气孔(322)孔径为1.5mm-2.5mm，并以10mm-20mm的孔中心间距均匀分布；所述多孔隔板(32)为盖型结构，其包括四条盖边(324)，每条盖边(324)中心部位有一盲孔(323)；

所述收集装置(31)包括收集腔(311)和方型腔(312)，且收集腔(311)顶部四边分别固定安装有L型的长支撑条(316)和短支撑条(318)，其中长支撑条(316)垂直于皮带(41)运动方向设置，短支撑条(318)设置于另外两侧，且长支撑条、短支撑条中间部位均设置有通孔(317)。

2.根据权利要求1所述的一种离心纺负压牵引装置，其特征在于，长支撑条(316)和短支撑条(318)分别与收集腔(311)外壁形成沟槽(319)，且沟槽(319)的深度与盖边(324)长度一致，其宽度与盖边(324)厚度相同。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种离心纺负压牵引装置，其特征在于，所述收集腔(311)内部还包括第一支撑筋(314)与第二支撑筋(315)，二者相平行且第一支撑筋(314)位于第二支撑筋(315)上方。

4.根据权利要求3所述的一种离心纺负压牵引装置，其特征在于，所述第一支撑筋(314)与第二支撑筋(315)分别用于支撑所述第一多孔隔板(33)和第二多孔隔板(34)，且所述第一多孔隔板(33)的第一板体(331)和第二多孔隔板(34)的第二板体(341)分别通过第一支撑筋(314)与第二支撑筋(315)定位安装于收集腔(311)内部。

5.根据权利要求1所述的一种离心纺负压牵引装置，其特征在于，所述方型腔(312)与收集腔(311)连接，其开口面朝向与短支撑条(318)所在边相同，且其开口处为第一法兰盘(313)。

6.根据权利要求1所述的一种离心纺负压牵引装置，其特征在于，所述风筒(35)包括方筒空腔(353)，且其两端面分别有第二法兰盘(351)和第三法兰盘(352)，所述第二法兰盘(351)与所述方型腔(312)法兰连接，方筒空腔(353)靠近所述第三法兰盘(352)处有第三支撑筋(354)，且另有过滤网(37)通过第三支撑筋(354)定位安装于方筒空腔(353)内部。

7.根据权利要求1所述的一种离心纺负压牵引装置，其特征在于，所述负压产生装置为风机(36)，所述风机(36)的单组风机风量为500-2000立方米/小时，且与风筒(35)经第三法兰盘(352)法兰连接。

Images