CN112746342A - 一种超声波辅助熔喷牵伸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其包括：熔喷模头和超声波组件，在熔喷模头内部设置有熔体挤出通道、热风喷射通道，熔体挤出通道设置有设置于熔喷模头底部的喷丝孔，热风喷射通道的数量为两个，两个热风喷射通道分别位于熔体挤出通道的两侧并呈镜面对称设置，两个热风喷射通道从上往下呈向喷丝孔靠拢倾斜设置，热风喷射通道设置有设置于喷丝孔两侧的热风喷射出口；超声波组件包括至少两个第一超声波发射器，至少两个第一超声波发射器分别设置于两个热风喷射通道内。本发明利用超声波声场作用于聚合物熔体细流的牵伸来增强熔喷牵伸的稳定性，提高牵伸效率，降低牵伸能耗。
Description
技术领域
本发明涉及熔喷的技术领域，特别涉及一种超声波辅助熔喷牵伸装置。
背景技术
目前，熔喷技术是制备口罩过滤芯材的主要技术。熔喷技术是采用热空气流将从模头里喷出来的熔体细流进行牵拉而获得超细纤维结构非织造布的一种技术。在现有的熔喷工艺中，一般是采用经压缩、加热后的热空气流，作用于熔喷模头喷丝孔的两侧位置，因此，能在模头喷丝孔喷出丝条后马上进行丝条的热牵伸，热空气流一般控制在温度比模头温度高10℃左右，热风速度可达到400～600m/s。由于热空气流需要在喷丝过程中不断吹送，而熔喷一般喷丝效率又比较低，因此熔喷工艺的能耗较大。如何提升熔喷工艺的牵伸效率、降低能耗，成为行业的共性技术问题。再且，单纯的热空气流牵伸，由于风速及空气加热器的不稳定性等因素，也容易导致熔喷牵伸的不稳定。
发明内容
本发明目的在于提供一种超声波辅助熔喷牵伸装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其包括：熔喷模头和超声波组件，在熔喷模头内部设置有熔体挤出通道、热风喷射通道，所述熔体挤出通道设置有设置于熔喷模头底部的喷丝孔，所述热风喷射通道的数量为两个，两个热风喷射通道分别位于所述熔体挤出通道的两侧并呈镜面对称设置，两个所述热风喷射通道从上往下呈向所述喷丝孔靠拢倾斜设置，所述热风喷射通道设置有设置于喷丝孔两侧的热风喷射出口；超声波组件包括至少两个第一超声波发射器，至少两个第一超声波发射器分别设置于两个所述热风喷射通道内。
本发明的有益效果是：在使用时，熔体细流经过熔体挤出通道从喷丝孔喷出形成熔体丝条，同时经压缩的热风经过两个热风喷射通道从两个热风喷射出口喷出，对熔体丝条进行热牵伸，在热风牵伸进行时，第一超声波发射器发出的超声波随着热风传播，并在熔体丝条喷出区域形成超声波声场，使熔体丝条置于超声波声场中进行热风牵伸，由于超声波的振动作用、空化作用等，会使得熔体丝条更容易被牵伸，因此，可使用较低的热风温度与热风速度进行牵伸，尽管增加了超声波的发生能量，但是因为超声波传送过程能量损耗极低，能量利用效率比起热风喷射要高得多，因此超声波辅助牵伸的方式可以较好地实现能耗减少。且由于超声波声场稳定，可提高对熔体细流牵伸的稳定性，较好地克服由于热风的风速和稳定不稳定而造成的熔喷牵伸不稳定性。
本发明就是利用超声波声场作用于聚合物熔体细流的牵伸来增强熔喷牵伸的稳定性，提高牵伸效率，降低牵伸能耗。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一超声波发射器设置于热风喷射通道的进风端，所述第一超声波发射器的发射方向与所述热风喷射通道的喷射方向同向。
这样可使得第一超声波发射器发射出的超声波的方向与热风喷射通道的喷射方向相同，降低超声波传送过程能量损耗，使得超声波顺着热风吹送方向快速传播。
作为上述技术方案的进一步改进，所述超声波组件还包括两个第二超声波发射器，两个第二超声波发射器分别设置于两个热风喷射出口的外侧，且两个第二超声波发射器相向设置。
这可为了提高超声波对熔体丝条的作用，两个第二超声波发射器可加强熔喷细流喷出区域的超声波声场，加强牵伸效果。
作为上述技术方案的进一步改进，所述熔喷模头包括喷丝头、热风调节板块，所述喷丝头的底部凸设有横截面呈倒锥形的熔喷凸头，所述熔体挤出通道设置于喷丝头内，所述喷丝孔设置于熔喷凸头的低端，所述热风调节板块的数量为两个，两个所述热风调节板块分别设置于熔喷凸头的两侧，所述热风调节板块设置有靠近所述熔喷凸头的导风斜面，所述导风斜面与所述熔喷凸头的外侧面形成所述热风喷射通道。
两个热风喷射通道形成于两个热风调节板块上的导风斜面与熔喷凸头的外侧面之间，这样可调整调节板块的位置来改变热风喷射通道的大小。而所述热风调节板块通过螺栓固定于喷丝头的底部。
作为上述技术方案的进一步改进，在所述喷丝头内设置有热风气腔，所述热风气腔通过风道与热风喷射通道连通。
热风供应装置与热风气腔连通，产生的高压热风通过热风气腔、风道进入热风喷射通道。可根据实际情况，设置一个或者两个热风气腔，两个热风气腔分别与两个热风喷射通道连通。
作为上述技术方案的进一步改进，所述熔体挤出通道包括从上往下依次连接的进料段、挤压段和挤出段，所述喷丝孔设置于挤出段的下端，所述挤压段呈倒锥形孔结构。
熔体细流在通过熔体挤出通道时，首先从进料段进入，并经过挤压段的挤压，在挤出段形成熔体丝条，熔体丝条再经喷丝孔喷出。
作为上述技术方案的进一步改进，所述热风喷射出口的喷射方向与喷丝孔的喷丝方向之间呈夹角设置，所述夹角为30°。
热风喷射出口的喷射方向与喷丝孔的喷丝方向呈30°的夹角，可使得热风更换地对熔体丝条进行牵伸。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1是本发明所提供的超声波辅助熔喷牵伸装置，其一实施例的剖面图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，本发明的超声波辅助熔喷牵伸装置作出如下实施例：
本实施例的超声波辅助熔喷牵伸装置包括熔喷模头100和超声波组件。
其中熔喷模头100包括喷丝头130、热风调节板块140，所述喷丝头130的底部凸设有横截面呈倒锥形的熔喷凸头131，在喷丝头130内设置有熔体挤出通道110，所述熔体挤出通道110设置有设置于熔喷凸头131底部的喷丝孔111，所述热风调节板块140的数量为两个，两个所述热风调节板块140分别设置于熔喷凸头131的两侧，所述热风调节板块140设置有靠近所述熔喷凸头131的导风斜面141，所述导风斜面141与所述熔喷凸头131的外侧面形成热风喷射通道120，这样可根据需要调整调节板块140的位置来改变热风喷射通道120的大小。
并且在所述喷丝头130内设置有热风气腔132，所述热风气腔132通过风道160与热风喷射通道120连通，本实施例中有两个热风气腔132，两个热风气腔132分别与两个热风喷射通道120连通，在使用时，热风供应装置与热风气腔132连通，产生的高压热风通过热风气腔132、风道160进入热风喷射通道120。
其中，所述熔体挤出通道110包括从上往下依次连接的进料段112、挤压段113和挤出段114，所述喷丝孔111设置于挤出段114的下端，所述挤压段113呈倒锥形孔结构，熔体细流在通过熔体挤出通道110时，首先从进料段112进入，并经过挤压段113的挤压，在挤出段114形成熔体丝条，熔体丝条再经喷丝孔111喷出。
并且所述热风喷射出口121的喷射方向与喷丝孔111的喷丝方向之间呈夹角设置，所述夹角为30°，热风喷射出口121的喷射方向与喷丝孔111的喷丝方向呈30°的夹角，可使得热风更换地对熔体丝条进行牵伸。
超声波组件包括至少两个第一超声波发射器200，至少两个第一超声波发射器200分别设置于两个所述热风喷射通道120内，在使用时，第一超声波发射器200与超声波发生器连接。
在使用时，熔体细流经过熔体挤出通道110从喷丝孔111喷出形成熔体丝条，同时经压缩的热风经过两个热风喷射通道120从两个热风喷射出口121喷出，对熔体丝条进行热牵伸，在热风牵伸进行时，第一超声波发射器200发出的超声波随着热风传播，并在熔体丝条喷出区域形成超声波声场，使熔体丝条置于超声波声场中进行热风牵伸，由于超声波的振动作用、空化作用等，会使得熔体丝条更容易被牵伸，因此，可使用较低的热风温度与热风速度进行牵伸，尽管增加了超声波的发生能量，但是因为超声波传送过程能量损耗极低，能量利用效率比起热风喷射要高得多，因此超声波辅助牵伸的方式可以较好地实现能耗减少。且由于超声波声场稳定，可提高对熔体细流牵伸的稳定性，较好地克服由于热风的风速和稳定不稳定而造成的熔喷牵伸不稳定性。
进一步地，第一超声波发射器200设置于热风喷射通道120的进风端，所述第一超声波发射器200的发射方向与所述热风喷射通道120的喷射方向同向，使得第一超声波发射器200发射出的超声波的方向与热风喷射通道120的喷射方向相同，降低超声波传送过程能量损耗，使得超声波顺着热风吹送方向快速传播。
为了提高超声波对熔体丝条的作用，所述超声波组件还包括两个第二超声波发射器300，两个第二超声波发射器300分别设置于两个热风喷射出口121的外侧，且两个第二超声波发射器300相向设置，两个第二超声波发射器300可加强熔喷细流喷出区域的超声波声场，加强牵伸效果。
在一些实施例中，热风喷射出口121的喷射方向与喷丝孔111的喷丝方向之间的夹角可为其他角度，本实施例优选时30°，只需该夹角为锐角即可。
在一些实施例中，熔喷模头100为一体的结构，即是喷丝头130与热风调节板块140一体成型，这时的热风喷射通道120的大小就是固定的。
在一些实施例中，热风调节板块140的固定方式有多种，本实施例的热风调节板块140通过螺栓150固定于喷丝头130的底部，还可通过铆钉进行固定。
本实施例中的熔喷模头100呈上下延伸设置，在其他一些实施例中熔喷模头100可在空间上任意的方向，根据喷丝的方向而定，这里不作限定。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：其包括：
熔喷模头(100)，在其内部设置有熔体挤出通道(110)、热风喷射通道(120)，所述熔体挤出通道(110)设置有设置于熔喷模头(100)底部的喷丝孔(111)，所述热风喷射通道(120)的数量为两个，两个热风喷射通道(120)分别位于所述熔体挤出通道(110)的两侧并呈镜面对称设置，两个所述热风喷射通道(120)从上往下呈向所述喷丝孔(111)靠拢倾斜设置，所述热风喷射通道(120)设置有设置于喷丝孔(111)两侧的热风喷射出口(121)；
超声波组件，其包括至少两个第一超声波发射器(200)，至少两个第一超声波发射器(200)分别设置于两个所述热风喷射通道(120)内。
2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
所述第一超声波发射器(200)设置于热风喷射通道(120)的进风端，所述第一超声波发射器(200)的发射方向与所述热风喷射通道(120)的喷射方向同向。
3.根据权利要求1所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
所述超声波组件还包括两个第二超声波发射器(300)，两个第二超声波发射器(300)分别设置于两个热风喷射出口(121)的外侧，且两个第二超声波发射器(300)相向设置。
4.根据权利要求1所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
所述熔喷模头(100)包括喷丝头(130)、热风调节板块(140)，所述喷丝头(130)的底部凸设有横截面呈倒锥形的熔喷凸头(131)，所述熔体挤出通道(110)设置于喷丝头(130)内，所述喷丝孔(111)设置于熔喷凸头(131)的低端，所述热风调节板块(140)的数量为两个，两个所述热风调节板块(140)分别设置于熔喷凸头(131)的两侧，所述热风调节板块(140)设置有靠近所述熔喷凸头(131)的导风斜面(141)，所述导风斜面(141)与所述熔喷凸头(131)的外侧面形成所述热风喷射通道(120)。
5.根据权利要求4所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
所述热风调节板块(140)通过螺栓(150)固定于喷丝头(130)的底部。
6.根据权利要求4所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
在所述喷丝头(130)内设置有热风气腔(132)，所述热风气腔(132)通过风道(160)与热风喷射通道(120)连通。
7.根据权利要求1所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
所述熔体挤出通道(110)包括从上往下依次连接的进料段(112)、挤压段(113)和挤出段(114)，所述喷丝孔(111)设置于挤出段(114)的下端，所述挤压段(113)呈倒锥形孔结构。
8.根据权利要求1所述的一种超声波辅助熔喷牵伸装置，其特征在于：
所述热风喷射出口(121)的喷射方向与喷丝孔(111)的喷丝方向之间呈夹角设置，所述夹角为30°。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |