CN201162071Y - 用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置 - Google Patents
用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201162071Y CN201162071Y CNU2008200325499U CN200820032549U CN201162071Y CN 201162071 Y CN201162071 Y CN 201162071Y CN U2008200325499 U CNU2008200325499 U CN U2008200325499U CN 200820032549 U CN200820032549 U CN 200820032549U CN 201162071 Y CN201162071 Y CN 201162071Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thousand
- rid
- colloid
- fiber
- silk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
本实用新型提供一种用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，主要有万转电机1和甩丝盘3构成，其中万转电机1的前端固定于甩丝座板10上，电机轴心2的前端伸出甩丝座板10另一侧，并与甩丝盘3相连一体化转动，电机轴心2的尾端伸出电机1的尾端外壳，电机轴心2是中空的，上下直通，可纺性胶体6通过插入电机轴心2中空腔管的加胶管5连续地加入到甩丝盘3中，甩丝盘3的周圈侧壁布有小孔4，在万转高速旋转下可纺性胶体6从小孔4离心甩出形成纤维9，在甩丝盘3的上方加装热风环7，向下吹出热风8对纤维9进行烘干，最终获得细而连续、柔韧性好、无任何渣球的纤维坯体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离心成纤装置，具体的说是一种用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置。
背景技术
胶体法目前被普遍用来制备多晶纤维，特别是多晶氧化物纤维，如多晶氧化铝纤维、多晶莫来石纤维和多晶氧化锆纤维等。其工艺步骤首先是制备一种可纺性胶液，然后将其纤维化，最后经热处理煅烧获得多晶纤维。
如何实现胶体的纤维化，即所谓的成纤技术，是多晶纤维制造工艺中的一项关键技术环节。成纤技术的优劣将直接决定成纤质量的好坏，而成纤质量的好坏又将影响到最终晶体纤维的品质。通常可以采用气流喷吹、离心盘甩丝和漏板拉丝技术来实现可纺性胶体的成纤。气流喷吹技术设备简单，所得纤维细短，但成纤环境控制难度大，控制不好易造成渣球含量高、纤维坯体粘连、结团现象。漏板拉丝技术主要用于制备连续多晶纤维，但效率很低。因此，工业化生产普遍采用的是离心盘甩丝技术。
离心盘甩丝技术是一种利用周圈布有小孔的离心圆盘进行甩丝的成纤技术，将以水或有机试剂为溶剂的可纺性胶体注入高速旋转的甩丝盘，在离心力作用下，可纺性胶体从甩丝盘周圈的小孔甩出，并在空气或热气流中被牵伸固化形成纤维。须注意，该离心盘甩丝技术不同于熔融法制备硅酸铝纤维的三辊离心甩丝成纤技术，三辊离心甩丝的甩丝对象是高温熔融液流，液流落在高速旋转的甩丝辊的外表面，在外离心力作用下依次被三根甩丝辊分散和牵伸成纤，得到的是玻璃态非晶纤维。
现有技术中传统的离心盘甩丝成纤装置是以美国用于制造多晶莫来石纤维的甩丝喷吹成纤装置为代表，其结构原理如图1所示。为了能够实现连续加胶和连续甩丝，该装置采用甩丝盘和电动机分体布置的构造方式，甩丝盘的上方与一根中空轴同轴相通并用轴承固定于框架上，电动机固定于边上，通过链轮和链条传动机构实现电动机带动甩丝盘的旋转，成纤胶液从中空轴的孔道连续加入到甩丝盘中，在离心力作用下通过盘侧小孔甩出盘外，并在上方喷吹的环形气流中被进一步牵伸拉长和干燥固化而形成纤维坯体。由于受到链轮和链条传动能力的限制，甩丝盘的转速最高只能达到几千转/分钟，成为该装置的主要缺陷。由于甩丝盘转速不高，产生的离心力偏小，胶体从小孔甩离的速度不够高，难以在气流中被充分地牵伸拉长，因此所得的纤维直径较粗，长度有限，并且不可避免地伴随形成渣球。
中国实用新型专利CN00267325.8，针对现有的立式甩丝成纤设备高度太高和占地空间大等不足，提出一种改进技术方案，将甩丝盘和中空轴倾斜设置，用皮带轮实现传动。但该方法还是采用甩丝盘和电动机分体布置的方式，转速不高和离心力不足的问题仍然存在。
对于上述目前广泛采用的甩丝盘和电动机分体布置的离心成纤装置，试图大幅度提高甩丝盘的转速是相当困难的。实际研究表明，不管是采用链条传动、皮带轮传动还是齿轮传动，也不管采用几级变速，都难以达到理想的提高效果。这是因为任何一种机械传动都有其转速极限，超过此极限则在很短时间内就会出现摩擦过热、共振抖动、机件损毁等问题，导致设备被迫停机。尽管可以通过增大甩丝盘直径的方法来提高离心力，但这种提高是十分有限的，甩丝盘直径超过一定限度则成纤质量大大下降。
发明内容
为了概括本实用新型的目的，在这里描述了本实用新型的某些方面、优点和新颖特征。应了解，无需所有这些方面、优点和特征包含在任一特殊的实施例中。
本实用新型针对上述现有技术甩丝盘和电动机分体布置的离心成纤装置转速只有几千转/分钟、成纤质量不好且难以改进的缺陷，提供一种电机与甩丝盘一体化的、转速可达几万转/分钟以上的、可连续加料连续甩丝的万转离心成纤装置，目的是能够获得细而连续、无任何渣球的纤维坯体，显著提高胶体法制备晶体纤维的成纤质量。
本实用新型采用如下技术方案：设计一种万转离心成纤装置，主要有万转电机和甩丝盘构成，其中万转电机的前端固定于甩丝座板上，电机轴心的前端伸出甩丝座板另一侧并与甩丝盘直接相连，电机轴心的尾端伸出电机尾端外壳。其特征在于万转电机的轴心是中空的，甩丝盘直接与电机轴心相连一体化转动，甩丝盘的周圈侧壁布有小孔，可纺性胶体通过电机轴心的中空腔管加入到甩丝盘，在万转高速离心下从其侧壁小孔甩出而形成纤维，根据情况还可以在甩丝盘的上方加装热风环。
所述的万转电机为转速为1万转/分钟以上的电机，可以为直流电机，也可以为交流电机，可以为定速电机，也可以为变频调速电机，电机连续工作时可以风冷，也可以水冷。
所述万转电机的轴心是中空的，是指电机的轴心不是通常所见的实心圆柱体，而是具有中空腔的圆管体，空腔是直通轴心两端的，并且空腔的中心线与电机轴心是同轴的。空腔的形状既可以是等直径的圆柱形，也可以是直径逐渐增大的截头圆锥体，也可以是喇叭口形状的截头圆锥体，甚至可以是阶梯状逐渐扩大的圆柱体，但无论那种样式，空腔的横截面都是圆形的，空腔最细处的直径不小于5mm，中空轴心的外径不小于10mm。
所述甩丝盘直接与电机轴心相连一体化转动，是指甩丝盘既可以通过螺丝拧紧到电机轴心上实现直接相连，也可以通过焊接实现直接相连，也可以通过法兰实现直接相连，或两者根本就是一体的，从而实现甩丝盘和电机轴心的同轴同步一体化旋转，而无需借助链条、齿轮、皮带等其他传动装置。
所述甩丝盘的周圈侧壁布有小孔，是指甩丝盘的周圈侧壁均匀地分布有孔径为0.2mm～0.8mm的圆形小孔或异形小孔，甩丝盘的周圈外径应大于20mm，小于120mm，甩丝盘的材质可以是不锈钢、钢、铝、钛、铂金、玻璃、陶瓷以及尼龙等高强度树脂。
所述可纺性胶体通过电机轴心的中空腔管加入到甩丝盘，是指通过向电机轴心的中空腔管中插入一根更细的加胶管，将可纺性胶体直接加入到甩丝盘部位，也可以直接将可纺性胶体加入中空腔管顶部，通过中空腔管导流到甩丝盘部位，胶体可以以恒定的流量连续加入，也可以间歇式批量加入，但不管以怎样的方式加入，在一定时间内加入到甩丝盘中的胶体总量与甩丝盘的甩丝能力应是相匹配的。
所述根据情况还可以在甩丝盘的上方加装热风环，是指当甩丝对象是水溶性胶体或胶体粘度较低，致使甩出的纤维不容易干燥固化时，在甩丝盘的外围上方加装环形的热风喷吹装置，向下吹出热风对甩出的纤维进行烘干。若所甩的胶体为易挥发的有机溶剂，可不加装热风环。
本实用新型所述的万转离心成纤装置一般情况下均采取立式装配，即万转电机的轴心与地面是垂直的，甩丝盘在电机下方。在加装热风环能够喷吹热风的情况下，也可以将整套装置倾斜装配，万转电机的轴心与地面呈90°～0°的夹角均可。
本实用新型所述的万转离心成纤装置适用于胶体法制备的多种晶体纤维，包括各种多晶氧化物纤维如多晶氧化铝纤维、多晶莫来石纤维和多晶氧化锆纤维等，以及碳化硅纤维、氮化硅纤维等。
本实用新型与现有的离心成纤装置相比具有以下优势：
(1)由于甩丝盘和电机轴心是一体的，因此可以选用高速电机而无需受传动限制，目前的最高转速已可达到3万转/分钟，对多种晶体纤维的可纺性胶体进行甩丝，都能获得细而连续、柔韧性好、无任何渣球的纤维坯体，成纤质量显著改善，与现有的几千转/分钟转速的离心成纤装置所获得的短粗脆、有渣球的纤维相比，改进效果非常明显。同时，由于本实用新型的电机转速与现有装置相比提高了数倍，因此成纤的速率也相应地大大提高。
(2)本实用新型通过电机轴心开通空腔的独特设计，实现了连续加料、连续甩丝的目的，因此便于工业化生产。甩丝电机采用风冷时可以连续工作4小时不停机，水冷时可24小时不停机。
(3)本实用新型的装置结构更加紧凑，简单实用，使用维修方便。
附图说明
图1为本实用新型现有技术中传统的离心盘甩丝成纤装置；
图2为本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1.万转电机，2.电机轴心，3.甩丝盘，4.侧壁小孔，5.加胶管，6.可纺性胶体，7.热风环，8.热风，9.甩出的纤维，10.甩丝座板。
具体实施例
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图2所示，本实用新型的万转离心成纤装置主要有万转电机1和甩丝盘3构成，万转电机1的前端固定于甩丝座板10上，电机轴心2的前端伸出甩丝座板10另一侧，并与甩丝盘3通过螺丝直接相连，形成同轴同步一体化旋转，电机轴心2的尾端伸出万转电机1的尾端外壳，电机轴心2与地面是垂直的，甩丝盘3在电机1的下方，电机轴心2是中空的，空腔的形状是等直径的圆柱形，上下直通，可纺性胶体6通过插入电机轴心2中空腔管的加胶管5连续地加入到甩丝盘3中，甩丝盘3的周圈侧壁均匀地分布有孔径为0.5mm的圆形小孔4，甩丝盘3的周圈外径为50mm，甩丝盘的材质是不锈钢。在2万转/分钟的高速旋转下可纺性胶体6从小孔4离心甩出形成纤维9，在甩丝盘3的上方加装热风环7，向下吹出50℃～100℃的热风8对甩出的纤维9进行烘干，最终获得细而连续、柔韧性好、无任何渣球的纤维坯体。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (10)
1、一种用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，由电机和甩丝盘构成，其中所述电机的前端固定于甩丝座板上，电机轴心的前端伸出甩丝座板另一侧并与所述甩丝盘直接相连，电机轴心的尾端伸出万转电机外壳，其特征在于，所述电机轴心是中空的，甩丝盘直接与电机轴心相连一体化转动，甩丝盘的周圈侧壁布有小孔，可纺性胶体通过电机轴心的中空腔管加入到甩丝盘。
2、根据权利要求1所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述电机为转速为1万转/分钟以上的万转电机。
3、根据权利要求2所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述万转电机可以为直流电机，也可以为交流电机，可以为定速电机，也可以为变频调速电机。
4、根据权利要求1所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述电机轴心是中空的，是指电机轴心是具有中空腔的圆管体，空腔直通轴心两端，并且空腔的中心线与电机轴心是同轴的。
5、根据权利要求4所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述空腔的形状既可以是等直径的圆柱形，也可以是直径逐渐增大的截头圆锥体，也可以是喇叭口形状的截头圆锥体，也可以是阶梯状逐渐扩大的圆柱体。
6、根据权利要求4所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述空腔的横截面是圆形的，空腔最细处的直径不小于5mm，中空轴心的外径不小于10mm。
7、根据权利要求1所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述甩丝盘直接与电机轴心相连一体化转动，是指甩丝盘可以通过螺丝拧紧到电机轴心上实现直接相连，也可以通过焊接实现直接相连，也可以通过法兰实现直接相连，或两者根本就是一体的。
8、根据权利要求1所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述甩丝盘的周圈侧壁布有小孔，是指甩丝盘的周圈侧壁均匀地分布有孔径为0.2mm～0.8mm的圆形小孔或异形小孔，甩丝盘的周圈外径应大于20mm，小于120mm，甩丝盘的材质可以是不锈钢、钢、铝、钛、铂金、玻璃、陶瓷以及尼龙等高强度树脂。
9、根据权利要求1所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述可纺性胶体通过电机轴心的中空腔管加入到甩丝盘，是指通过向电机轴心的中空腔管中插入一根更细的加胶管，将可纺性胶体直接加入到甩丝盘部位，也可以直接将可纺性胶体加入中空腔管顶部，通过中空腔管导流到甩丝盘部位。
10、根据权利要求1所述的用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置，其特征在于，所述甩丝盘的上方还加装有环形的热风喷吹装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200325499U CN201162071Y (zh) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | 用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200325499U CN201162071Y (zh) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | 用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201162071Y true CN201162071Y (zh) | 2008-12-10 |
Family
ID=40183012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200325499U Expired - Lifetime CN201162071Y (zh) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | 用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201162071Y (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102031577A (zh) * | 2010-11-24 | 2011-04-27 | 吉林市北大科技开发有限公司 | 耐火纤维立式甩丝方法及其立式甩丝机 |
| CN109457308A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-12 | 北京宇航高科新材料有限公司 | 一种离心式纤维纺丝机的中心喷胶结构 |
| CN109913962A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-21 | 德清欧康无机材料科技有限公司 | 胶体成丝设备的甩丝装置 |
| CN109943896A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-28 | 浙江欧诗漫晶体纤维有限公司 | 胶体成丝设备及方法 |
| CN109989121A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-09 | 德清欧康无机材料科技有限公司 | 胶体成丝设备的甩丝结构 |
| CN110093673A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-06 | 山东鲁阳节能材料股份有限公司 | 一种甩丝机及其风环 |
| CN110093668A (zh) * | 2018-01-31 | 2019-08-06 | 山西福特沃德科技有限公司 | 纺丝旋转体 |
| CN110284206A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-09-27 | 内蒙古红阳高温隔热材料科技有限公司 | 用于甩丝机的蒸汽装置、陶瓷纤维蒸汽甩丝机和制丝系统 |
| CN112481718A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 浙江炜烨晶体纤维有限公司 | 一种多晶莫来石纤维甩丝机 |
| CN112853517A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-28 | 山东东珩胶体材料有限公司 | 一种凝胶纤维分散成网辅助工装 |
| CN114086318A (zh) * | 2020-08-25 | 2022-02-25 | 华中科技大学 | 一种高速旋风协同的超重力熔喷纺丝装置及其使用方法 |
-
2008
- 2008-02-19 CN CNU2008200325499U patent/CN201162071Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102031577A (zh) * | 2010-11-24 | 2011-04-27 | 吉林市北大科技开发有限公司 | 耐火纤维立式甩丝方法及其立式甩丝机 |
| CN110093668A (zh) * | 2018-01-31 | 2019-08-06 | 山西福特沃德科技有限公司 | 纺丝旋转体 |
| CN109457308A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-12 | 北京宇航高科新材料有限公司 | 一种离心式纤维纺丝机的中心喷胶结构 |
| CN109457308B (zh) * | 2018-12-05 | 2023-12-29 | 北京宇航高科新材料有限公司 | 一种离心式纤维纺丝机的中心喷胶结构 |
| CN109943896A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-28 | 浙江欧诗漫晶体纤维有限公司 | 胶体成丝设备及方法 |
| CN109989121A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-09 | 德清欧康无机材料科技有限公司 | 胶体成丝设备的甩丝结构 |
| CN109913962A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-21 | 德清欧康无机材料科技有限公司 | 胶体成丝设备的甩丝装置 |
| CN109943896B (zh) * | 2019-03-08 | 2024-04-05 | 浙江欧诗漫晶体纤维有限公司 | 胶体成丝设备及方法 |
| CN110284206A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-09-27 | 内蒙古红阳高温隔热材料科技有限公司 | 用于甩丝机的蒸汽装置、陶瓷纤维蒸汽甩丝机和制丝系统 |
| CN110093673A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-06 | 山东鲁阳节能材料股份有限公司 | 一种甩丝机及其风环 |
| CN114086318A (zh) * | 2020-08-25 | 2022-02-25 | 华中科技大学 | 一种高速旋风协同的超重力熔喷纺丝装置及其使用方法 |
| CN114086318B (zh) * | 2020-08-25 | 2023-02-10 | 华中科技大学 | 一种高速旋风协同的超重力熔喷纺丝装置及其使用方法 |
| CN112481718A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 浙江炜烨晶体纤维有限公司 | 一种多晶莫来石纤维甩丝机 |
| CN112481718B (zh) * | 2020-11-25 | 2021-09-21 | 浙江炜烨晶体纤维有限公司 | 一种多晶莫来石纤维甩丝机 |
| CN112853517A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-28 | 山东东珩胶体材料有限公司 | 一种凝胶纤维分散成网辅助工装 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201162071Y (zh) | 用于胶体法制备多晶纤维的万转离心成纤装置 | |
| CN105568403B (zh) | 一种具旋转吸气的离心静电纺丝装置 | |
| CN104674360B (zh) | 一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置及方法 | |
| CN103290495B (zh) | 一种半连续高速纺丝机生产竹节状扁平丝的纺丝工艺 | |
| CN103305947A (zh) | 一种微分分流离心纺丝法制备纳米纤维的装置 | |
| CN108800888A (zh) | 一种新材料色母粒螺旋式分散烘干装置 | |
| CN207904417U (zh) | 一种无机纤维的甩丝装置 | |
| CN106350912B (zh) | 一种双包缠平行纱纺纱装置和纺纱方法 | |
| CN109943896B (zh) | 胶体成丝设备及方法 | |
| CN111375332A (zh) | 一种纺织材料加工装置及加工方法 | |
| CN210151250U (zh) | 胶体成丝设备 | |
| CN104878455B (zh) | 一种熔体磁纺丝装置及利用该装置制备微纳米纤维的方法 | |
| CN210134192U (zh) | 胶体成丝设备的甩丝装置 | |
| CN216473603U (zh) | 一种氧化铝纤维快速生产收集装置 | |
| CN211394726U (zh) | 一种用于生产氧化铝纤维的甩丝设备 | |
| CN203474969U (zh) | 一种用于高粘度聚合物多射流的熔体静电纺丝装置 | |
| JP2013514961A (ja) | 無機繊維を形成するための繊維形成遠心機、装置及び方法 | |
| CN207108823U (zh) | 高效玻璃棉离心喷吹装置 | |
| CN115305595A (zh) | 一种阳离子咖啡碳保暖纤维的制备工艺 | |
| CN114086318B (zh) | 一种高速旋风协同的超重力熔喷纺丝装置及其使用方法 | |
| CN112680803A (zh) | 一种离心喷吹制备0.1-5微米聚丙烯纤维的方法 | |
| CN109763220A (zh) | 主动回转钢领 | |
| CN108068155B (zh) | 一种用于聚酯原料切片烘干装置 | |
| CN209627135U (zh) | 胶体成丝生产用过料电机 | |
| CN208238501U (zh) | 一种滚筒气流干燥机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHANDONG HONGYANG FIRE-PROOF THERMAL INSULATION MA Free format text: FORMER NAME: SHANDONG HONGYANG FIREPROOF AND HEAT INSULATING MATERIALS CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 255100 Zichuan Industrial Park, Shandong, Zibo Patentee after: Shandong Hongyang Insulation Material Share Co., Ltd. Address before: 255100 Zichuan Industrial Park, Shandong, Zibo Patentee before: Shandong Hongyang Fireproof And Heat Insulating Materials Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20081210 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |