CN204000245U - 一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，主要包括传输装置、涂覆组件、控温系统及控压系统四部分，在与纤维卷绕或牵伸装置配合使用时可以一步实现连续化的纤维卷绕涂覆或牵伸涂覆。由于其能精确控温控压，能实现在纤维表面的厚度可控的均匀涂覆。当涂层材料中含有一维或二维微纳米填料时，可以通过组件的选择及参数的设置达到树枝状、树皮状等特殊涂覆结构，从而实现纤维的特殊功能化。本实用新型具有成本低、装置小巧、结构简单、易于拆装、易于更换涂层材料、涂层厚度精确可控、涂层结构可调、可结合牵伸或卷绕一步实现纤维连续化涂覆的特点。

Description

一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备

技术领域

本实用新型属纤维涂覆技术领域，特别是涉及一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备。

背景技术

纤维涂覆、织物涂覆是纤维及其织物后整理功能化(如抗紫外、耐氧化、耐腐蚀等)的重要手段，后整理的纤维及其织物功能性很大程度取决于涂层的结构。这使得在纤维及其织物后整理功能化的实现，涂层结构的设计变得尤为重要。

纤维及织物的涂覆现在主要是通过以下几种方法实现：

1、毛刷涂覆：有气泡、涂覆不均、脱毛、耗时费力；

2、浸泡涂覆：涂覆不均、浪费涂料、料池占地面积大；

3、喷枪涂覆：对于一维的纤维涂覆难以实现均匀涂覆、飘洒太多；

4、涂覆辊涂覆：对于一维的纤维涂覆难以实现均匀涂覆、设备成本高、占地面积大。

虽然上面几种涂覆方法也能实现纤维的涂覆，但涂覆效果不理想，并且设备成本高，体积大，不能实现涂层的功能化结构设计。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，通过组件的选择及参数的设置达到树枝状、树皮状等特殊涂覆结构，从而实现纤维的特殊功能化。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，包括微型螺杆挤出机、L形管道和涂覆组件，所述涂覆组件的进料口通过L形管道与微型螺杆挤出机输出口连接，所述涂覆组件包括加热套筒以及从上到下依次安装在其内部的顶板、承压板、分配板、流道层和喷涂层，所述加热套筒是一个上部开口的圆柱体容器，所述加热套筒底面中心位置设有通孔、其内部为呈圆柱形的空腔，所述顶板安装在加热套筒上端，所述顶板是一个底部开口的圆柱形容器，所述顶板上面偏心位置设有进料口，所述顶板内部中心位置带有通丝管，所述顶板的圆周侧壁与通丝管之间形成环形凹槽；所述承压板外形与顶板相配，且上、下两面对应环形凹槽区域设有通孔，所述承压板中心位置带有与通丝管相应的安装孔，所述分配板厚度小于承压板，所述分配板外形与顶板相配，且上、下两面对应环形凹槽区域设有分配孔，所述分配孔的密度大于通孔的密度，所述分配板中心位置带有与通丝管相应的安装孔，所述流道层中心位置设有与通丝管相应的安装孔，所述喷涂层中心位置设有与通丝管相对应的通丝通孔，所述通丝通孔向上连接管状中间轴，所述管状中间轴一端连接在喷涂层上面、另一端穿过流道层、分配板以及承压板的安装孔并与顶板的通丝管连接，所述分配板上、下面内凹且其下凹面与流道层之间形成流道，所述流道层、管状中间轴和喷涂层之间的间隙形成流道，所述喷涂层与加热套筒底形成流道及环形喷嘴。

所述流道层和喷涂层的下面内凹，所述的流道层的下面与喷涂层的上面形成流道，所述喷涂层的下面与加热套筒底面之间形成流道，且喷涂层上、下两面的流道通过沿喷涂层圆周边缘等弧度布置的通槽连通。

所述喷涂层内凹的下面呈圆锥形。

所述流道层和喷涂层之间、喷涂层和加热套筒底面之间紧密贴合，所述的流道层、喷涂层与管状中间轴之间的间隙形成流道，所述喷涂层与管状中间轴之间的间隙形成的流道逐渐向管状中间轴的外壁倾斜，形成漏斗形。

所述L形管道和微型螺杆挤出机之间通过直管串联有计量泵。

所述管状中间轴与分配板、承压板的安装孔以及顶板的通丝管之间以螺纹方式连接。

所述顶板通过加热套筒侧壁上径向设置的紧定螺丝固定，所述顶板外侧壁上带有与紧定螺丝相配的固定凹槽。

有益效果

本实用新型的优点在于，能精确控温控压，实现在纤维表面的厚度可控的均匀涂覆。当涂层材料中含有一维或二维微纳米填料时，可以通过组件的选择及参数的设置达到树枝状、树皮状等特殊涂覆结构，从而实现纤维的特殊功能化。通过与纤维卷绕或牵伸装置配合使用，可以一步实现连续化的纤维卷绕涂覆或牵伸涂覆。本设备还具有成本低、装置小巧、结构简单、易于拆装、易于更换涂层材料、涂层厚度精确可控、涂层结构可调、可结合牵伸或卷绕一步实现纤维连续化涂覆的特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型爆炸结构示意图。

图3为本实用新型涂覆组件示意图。

图4为本实用新型涂覆组件剖面结构示意图。

图5为本实用新型加热套筒结构示意图。

图6为本实用新型加热套筒剖面结构示意图。

图7为本实用新型下面内凹的喷涂层结构示意图。

图8为本实用新型下面内凹的喷涂层底面结构示意图。

图9为本实用新型下面内凹的喷涂层剖面结构示意图。

图10为本实用新型喷涂层结构示意图。

图11为本实用新型喷涂层剖面结构示意图。

图12为本实用新型流道层结构示意图。

图13为本实用新型流道层剖面结构示意图。

图14为本实用新型分配板结构示意图。

图15为本实用新型分配板剖面结构示意图。

图16为本实用新型承压板结构示意图。

图17为本实用新型承压板剖面结构示意图。

图18为本实用新型顶板结构示意图。

图19为本实用新型顶板剖面结构示意图。

图20为本实用新型安装下面内凹的喷涂层的涂覆组件的剖面结构示意图。

图21为本实用新型安装喷涂层的涂覆组件的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1至21所示，一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，包括微型螺杆挤出机1、L形管道4和涂覆组件5，所述涂覆组件5的进料口15通过L形管道4与微型螺杆挤出机1输出口连接，所述涂覆组件5包括加热套筒7以及从上到下依次安装在其内部的顶板12、承压板11、分配板10、流道层9和喷涂层8，所述加热套筒7是一个上部开口的圆柱体容器，所述加热套筒7底面中心位置设有通孔、其内部为呈圆柱形的空腔，所述顶板12安装在加热套筒7上端，所述顶板12是一个底部开口的圆柱形容器，所述顶板12上面偏心位置设有进料口15，所述顶板12内部中心位置带有通丝管14，所述顶板12的圆周侧壁与通丝管14之间形成环形凹槽；所述承压板11外形与顶板12相配，且上、下两面对应环形凹槽区域设有通孔，所述承压板11中心位置带有与通丝管14相应的安装孔，所述分配板10厚度小于承压板11，所述分配板10外形与顶板12相配，且上、下两面对应环形凹槽区域设有分配孔，所述分配孔的密度大于通孔的密度，所述分配板10中心位置带有与通丝管14相应的安装孔，所述流道层9中心位置设有与通丝管14相应的安装孔，所述喷涂层8中心位置设有与通丝管14相对应的通丝通孔，所述通丝通孔向上连接管状中间轴，所述管状中间轴一端连接在喷涂层8上面、另一端穿过流道层9、分配板10以及承压板11的安装孔并与顶板12的通丝管14连接，所述分配板10上、下面内凹且其下凹面与流道层9之间形成流道，所述流道层9、管状中间轴和喷涂层8之间的间隙形成流道，所述喷涂层8与加热套筒7底形成流道及环形喷嘴。

所述流道层9和喷涂层8的下面内凹，所述的流道层9的下面与喷涂层8的上面形成流道，所述喷涂层8的下面与加热套筒7底面之间形成流道，且喷涂层8上、下两面的流道通过沿喷涂层8圆周边缘等弧度布置的通槽连通。

所述喷涂层8内凹的下面呈圆锥形。在此情况下，涂覆料经过流道层9后在流道层9下面的内凹与喷涂层8上面所形成的腔体内汇聚，然后从喷涂层8圆周边缘的通槽进入喷涂层8下面的内凹与加热套筒7底面之间形成的腔体内，再从环形喷嘴中喷出。选用下面内凹的涂覆层进行涂覆，其涂覆结构为微纳米填料在纤维表面呈树枝状。

所述流道层9和喷涂层8之间、喷涂层8和加热套筒7底面之间紧密贴合，所述的流道层9、喷涂层8与管状中间轴之间的间隙形成流道，所述喷涂层8与管状中间轴之间的间隙形成的流道逐渐向管状中间轴的外壁倾斜，形成漏斗形。在此情况下，涂覆料经过流道层9后直接进入喷涂层8与管状中间轴之间的间隙，从间隙另一端的环形喷嘴中喷出。选用西面非内凹的涂覆层进行涂覆，其涂覆结构为微纳米填料在纤维表面呈树皮状。

所述L形管道4和微型螺杆挤出机1之间通过直管2串联有计量泵3。

所述L形管道4和微型螺杆挤出机1之间通过直管2串联有计量泵3。

所述管状中间轴与分配板10、承压板11的安装孔以及顶板12的通丝管14之间以螺纹方式连接。

所述顶板12通过加热套筒7侧壁上径向设置的紧定螺丝固定，所述顶板12外侧壁上带有与紧定螺丝相配的固定凹槽。

在实际使用中还可以增设控温系统和控压系统，所述控温系统利用温度传感器、加热板、控温元件调控微型螺杆挤出机1、L形管道4和涂覆组件5的温度。

控压系统通过压力传感器、螺杆挤出机的电机、计量泵的电机调控微型螺杆挤出机1从而控制涂覆组件5内的涂覆压力。

在涂覆时，先将纤维6经涂覆组件5中间的通丝管14以一定速率通过，再打开计量泵3及微型螺杆挤出机1，以特定温度及压力将涂覆材料的流体涂覆在纤维6上。通过调节纤维6行进速度及微型螺杆挤出机1压力可以调节纤维6上涂层厚度，通过选用不同流道及喷嘴设计的喷涂层可以调控填料在涂层中的分布形态。

所述涂覆材料由微型螺杆挤出机1熔融成流体并推动向前，流体通过计量泵3精确计量后，经接管进入涂覆组件5，在涂覆组件5的流道内实现填料的取向，最终从喷涂层8的出口喷出，涂覆在纤维6上。

Claims (7)

1.一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，包括微型螺杆挤出机(1)、L形管道(4)和涂覆组件(5)，所述涂覆组件(5)的进料口(15)通过L形管道(4)与微型螺杆挤出机(1)输出口连接，其特征在于，所述涂覆组件(5)包括加热套筒(7)以及从上到下依次安装在其内部的顶板(12)、承压板(11)、分配板(10)、流道层(9)和喷涂层(8)，所述加热套筒(7)是一个上部开口的圆柱体容器，所述加热套筒(7)底面中心位置设有通孔、其内部为呈圆柱形的空腔，所述顶板(12)安装在加热套筒(7)上端，所述顶板(12)是一个底部开口的圆柱形容器，所述顶板(12)上面偏心位置设有进料口(15)，所述顶板(12)内部中心位置带有通丝管(14)，所述顶板(12)的圆周侧壁与通丝管(14)之间形成环形凹槽；所述承压板(11)外形与顶板(12)相配，且上、下两面对应环形凹槽区域设有通孔，所述承压板(11)中心位置带有与通丝管(14)相应的安装孔，所述分配板(10)厚度小于承压板(11)，所述分配板(10)外形与顶板(12)相配，且上、下两面对应环形凹槽区域设有分配孔，所述分配孔的密度大于通孔的密度，所述分配板(10)中心位置带有与通丝管(14)相应的安装孔，所述流道层(9)中心位置设有与通丝管(14)相应的安装孔，所述喷涂层(8)中心位置设有与通丝管(14)相对应的通丝通孔，所述通丝通孔向上连接管状中间轴，所述管状中间轴一端连接在喷涂层(8)上面、另一端穿过流道层(9)、分配板(10)以及承压板(11)的安装孔并与顶板(12)的通丝管(14)连接，所述分配板(10)上、下面内凹且其下凹面与流道层(9)之间形成流道，所述流道层(9)、管状中间轴和喷涂层(8)之间的间隙形成流道，所述喷涂层(8)与加热套筒(7)底形成流道及环形喷嘴。

2.根据权利要求1所述的一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，其特征在于，所述流道层(9)和喷涂层(8)的下面内凹，所述的流道层(9)的下面与喷涂层(8)的上面形成流道，所述喷涂层(8)的下面与加热套筒(7)底面之间形成流道，且喷涂层(8)上、下两面的流道通过沿喷涂层(8)圆周边缘等弧度布置的通槽连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，其特征在于，所述喷涂层(8)内凹的下面呈圆锥形。

4.根据权利要求1所述的一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，其特征在于，所述流道层(9)和喷涂层(8)之间、喷涂层(8)和加热套筒(7)底面之间紧密贴合，所述的流道层(9)、喷涂层(8)与管状中间轴之间的间隙形成流道，所述喷涂层(8)与管状中间轴之间的间隙形成的流道逐渐向管状中间轴的外壁倾斜，形成漏斗形。

5.根据权利要求1所述的一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，其特征在于，所述L形管道(4)和微型螺杆挤出机(1)之间通过直管(2)串联有计量泵(3)。

6.根据权利要求1所述的一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，其特征在于，所述管状中间轴与分配板(10)、承压板(11)的安装孔以及顶板(12)的通丝管(14)之间以螺纹方式连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于纤维表面特殊结构设计的连续化涂覆设备，其特征在于，所述顶板(12)通过加热套筒(7)侧壁上径向设置的紧定螺丝固定，所述顶板(12)外侧壁上带有与紧定螺丝相配的固定凹槽。