CN211947473U - 一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，包括基布放卷装置、基布放卷牵引装置、静电纺丝装置、烘干装置、基布收卷牵引装置和基布收卷装置，还包括供液车和恒温恒湿机，所述供液车和恒温恒湿机独立于静电纺丝装置之外，供液车通过料液导管与静电纺丝装置连接，恒温恒湿机通过恒温恒湿气导管与静电纺丝装置连接。由于供液车独立于产线主体之外，不仅添加料液方便，而且极大地方便了维护。本发明可实现连续大规模稳定地制备无纺布，同时该装置自动化程度高，产量大，通过设置收放卷装置、纺丝装置和烘干装置，无纺布可以一次成型，生产效率极大地提高。

Description

一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线

技术领域

本实用新型涉及一种静电纺丝设备，具体涉及一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线。

背景技术

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，液滴会由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”），并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。目前市面上存在的静电纺丝设备大多是产量不高的实验级小型设备，也有一些应用于大量生产的静电纺丝设备，但是现有的设备都不够成熟。

与本发明相关的现有技术有许多，从公布的专利技术来看，基于熔喷的静电纺丝产线专利较多，例如公布号为CN 203049208 U的实用新型专利，该专利公布了一种熔喷-高通量电纺复合无纺布制备装置。又例如公告号为CN101755079B的发明专利，该专利公布了一种液相基质的纺纱方法，通过液相基质的静电纺纱来生产纳米纤维的装置、以及用于该装置的纺纱电极。上述两个专利都是基于静电纺丝技术的。

例如公布号为CN109291601A专利，该发明提供了一种静电纺丝纳米纤维膜的生产线，包括：基布退卷装置，纵、横向张力调控装置，静电纺丝箱体，烘干装置，保护层基布退卷装置和收卷装置；该发明系统能够实现静电纺丝纳米纤维的产业化制备。该发明的产线不够灵活，没有模块化设计，生产效率不够高。

实用新型内容

为了克服上述之不足，本实用新型的目的在于提供一种添加料液方便，方便维护的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，包括基布放卷装置、基布放卷牵引装置、静电纺丝装置、烘干装置、基布收卷牵引装置和基布收卷装置，位于基布放卷装置中放绕轴上的基布的一端，依次穿过基布放卷牵引装置、静电纺丝装置的纺丝空腔、烘干装置、基布收卷牵引装置卷绕在基布收卷装置的卷绕轴上，静电纺丝装置纺丝空腔内的电极丝上的料液被高压电场拉制形成的丝被收集到基布上，还包括供液车和恒温恒湿机，所述供液车和恒温恒湿机独立于静电纺丝装置之外，供液车通过料液导管与静电纺丝装置连接，恒温恒湿机通过恒温恒湿气导管与静电纺丝装置连接。由于供液车和恒温恒湿机分别独立于产线主体之外，供液车可以根据需要移动，当供液车需要加原料时，可以移动到原料配制反应釜附近，当供液车需要给静电纺丝装置提供料液时，可以移动到静电纺丝装置附近；恒温恒湿机可以根据需要移动。本专利技术采用模块化设置，使产线非常灵活，可以根据需要布置产线各个模块的相对位置及增减模块。

进一步地，所述基布放卷装置，包括机架、放绕轴、导向轴和展开轴，放绕轴、导向轴和展开轴安装在机架上，基布缠绕在放绕轴上，基布从导向轴和展开轴上绕过；所述放绕轴设有两个，两个放绕轴采用气胀轴的结构形式。两个气胀轴交替使用，一个工作，另一个备用，可提高效率。展开轴用以将基布展开平整。

进一步地，所述基布放卷牵引装置，包括电机、支架、压布辊、驱动辊和两根导向辊，驱动辊和两根导向辊安装在支架上，并且两根导向辊位于驱动辊的两侧，压布辊的两端固定在两个气缸的活塞杆上，两个气缸固定在支架上，压布辊压在驱动辊上，压布辊的表面和驱动辊的表面，有橡胶涂层，电机通过传动机构带动驱动辊转动。

进一步地，所述静电纺丝装置，由两个以上的纺丝腔体串联而成。

进一步地，所述纺丝腔体内部设有一根由步进电机提供动力的主动牵引辊和三根从动导向辊，基布从主动牵引辊和三根从动导向辊上绕过。

进一步地，所述烘干装置包括箱体、布风器、热风导管和热风生成器，所述箱体内被隔板分为上下两个空腔，上空腔为烘干室，所述烘干室的顶部设有出气口，下空腔为电气室，所述热风生成器位于电气室内，布风器位于烘干室内的底部，热风生成器通过热风导管与布风器连通，所述箱体内且位于布风器的上方安装有一根由步进电机提供动力的主动牵引辊和三根从动导向辊，基布从主动牵引辊和三根从动导向辊上绕过。

进一步地，所述布风器为中空的箱体结构，布风器的上表面分布有多个热风吹出孔。

进一步地，所述基布收卷牵引装置，包括机架、两根主动辊、两根从动辊和步进电机，两根主动辊水平间隔设在机架上，两根从动辊水平间隔设在机架上且位于主动辊的下方，步进电机能过传动带带动两根主动辊转动。

进一步地，所述两根主动辊的间距大于两根从动辊的间距，基布从一根从动辊的下表面绕过后从两根主动辊的上表面绕过，再从另一根从动辊的下表面绕过。

进一步地，所述主动辊的表面设有橡胶层。

本实用新型的有益效果在于：

由于供液车独立于产线主体之外，不仅添加料液方便，而且极大地方便了维护。

本发明可实现连续大规模稳定地制备无纺布，同时该装置自动化程度高，产量大，通过设置收放卷装置、纺丝装置和烘干装置，无纺布可以一次成型，生产效率极大地提高。

本发明的装置模块化设置，设备灵活，便于操作，有利于提高生产效率。通过各个主动辊和从动辊的互相配合，保证收集基材的顺利伸展与收卷，同时配备张紧与纠偏装置，使设备可以平稳地进行生产。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1所示基布放卷装置的结构示意图；

图3为图1所示基布放卷牵引装置的结构示意图；

图4为图1所示第一纺丝腔体的结构示意图；

图5为图1所示烘干装置的结构示意图；

图6为图1所示烘干装置的立体图；

图7为图1所示基布收卷牵引装置的结构示意图；

图8为图1所示基布收卷装置的结构示意图。

图中：1、基布放卷装置；2、基布放卷牵引装置；3、第一纺丝腔体；4、第二纺丝腔体；5、烘干装置；6、基布收卷牵引装置；7、基布收卷装置；8、恒温恒湿机；9、供液车；10、电控柜；11、料液导管；12、恒温恒湿气导管；13、基布；14、放绕轴；15、导向轴；16、展开轴；17、机架；18、压布辊；19、驱动辊；20、导向辊；21、气缸；22、支架；23、主动牵引辊；24、从动导向辊；25、电极丝防丝组件；26、箱体；27、布风器；28、热风导管；29、热风生成器；30、隔板；31、烘干室；32、电气室；33、热风吹出孔；34、主动牵引辊；35、从动导向辊；36、出气口；37、穿越孔；38、机架；39、主动辊；40、从动辊；41、步进电机；42、传动带。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，包括基布放卷装置1、基布放卷牵引装置2、静电纺丝装置、烘干装置5、基布收卷牵引装置6和基布收卷装置7，静电纺丝装置由两个串联而成的第一纺丝腔体3和第二纺丝腔体4构成，位于基布放卷装置中放绕轴上的基布13的一端，依次穿过基布放卷牵引装置2、静电纺丝装置的第一纺丝腔体3和第二纺丝腔体4、烘干装置5、基布收卷牵引装置6卷绕在基布收卷装置7的卷绕轴上，静电纺丝装置中第一纺丝腔体3和第二纺丝腔体4内的电极丝上的料液被高压电场拉制形成的丝被收集到基布13上，还包括电控柜10、供液车9和恒温恒湿机8，电控柜10与生产线的各装置电连接，所述供液车9和恒温恒湿机8独立于静电纺丝装置之外，供液车9通过料液导管11与静电纺丝装置的第一纺丝腔体3和第二纺丝腔体4中的料液喷头连接，恒温恒湿机8通过恒温恒湿气导管12与静电纺丝装置中第一纺丝腔体3和第二纺丝腔体4的底部入气口连接。由于供液车9和恒温恒湿机8分别独立于产线主体之外，供液车9可以根据需要移动，当供液车9需要加原料时，可以移动到原料配制反应釜附近，当供液车9需要给静电纺丝装置提供料液时，可以移动到静电纺丝装置附近；恒温恒湿机8可以根据需要移动。本专利技术采用模块化设置，使产线非常灵活，可以根据需要布置产线各个模块的相对位置及增减模块。

如图2所示，所述基布放卷装置1，包括机架17、放绕轴14、导向轴15和展开轴16，放绕轴14、导向轴15和展开轴16安装在机架17上，基布13缠绕在放绕轴14上，基布13从导向轴15和展开轴16上绕过；所述放绕轴14设有两个，两个放绕轴14采用气胀轴的结构形式。两个气胀轴交替使用，一个工作，另一个备用，可提高效率。展开轴用以将基布展开平整。

如图3所示，所述基布放卷牵引装置2，包括电机（图中未显示）、支架22、压布辊18、驱动辊19和两根导向辊20，驱动辊19和两根导向辊20安装在支架22上，并且两根导向辊20位于驱动辊19的两侧，压布辊18的两端固定在两个气缸21的活塞杆上，两个气缸21固定在支架22上，压布辊18压在驱动辊19上，压布辊18的表面和驱动辊19的表面，有橡胶涂层，电机通过传动机构带动驱动辊19转动。

如图4所示，第一纺丝腔体3和第二纺丝腔体4结构相同，现以第一纺丝腔体3内结构展开描述：第一纺丝腔体3内部设有一根由步进电机提供动力的主动牵引辊23和三根从动导向辊24，基布13从主动牵引辊23和三根从动导向辊24上绕过，第一纺丝腔体3内有电极丝防丝组件25，电极丝防丝组件25是由多根电极丝以及设在电极丝上的料液喷头组成，电极丝带有高压静电，通过电极丝所带的高压电场，使料液在第一纺丝腔体3内形成纳米纤维，纳米纤维被吸附到基布上，形成了无纺布。

如图5所示，所述烘干装置5包括箱体26、布风器27、热风导管28和热风生成器29，所述箱体26内被隔板30分为上下两个空腔，上空腔为烘干室31，下空腔为电气室32，所述热风生成器29位于电气室32内，布风器27位于烘干室31内的底部，所述烘干室31的顶部设有出气口36，热风生成器29通过热风导管28与布风器27连通，布风器27为中空的箱体结构，布风器27的上表面分布有多个热风吹出孔33，所述箱体26内且位于布风器27的上方安装有一根由步进电机提供动力的主动牵引辊34和三根从动导向辊35，基布13从主动牵引辊35和二根从动导向辊35上绕过，箱体26的两侧壁上开有穿越孔37，基布13从箱体26的两侧壁的穿越孔37穿过。

如图6所示，是所述烘干装置5的立体图，该图中基布13绕制方式与图5的绕制不同。基布13从主动牵引辊35和三根从动导向辊35上绕过。

如图7所示，当从烘干装置出来之后的基布，需要通过所述基布收卷牵引装置6进行牵引才能收卷到所述基布收卷装置7上，因为所述基布收卷装置7不足以提供足够的动力。所述基布收卷牵引装置6，包括机架38、两根主动辊39、两根从动辊40和步进电机41，两根主动辊39水平间隔设在机架38上，两根从动辊40水平间隔设在机架38上且位于主动辊39的下方，步进电机41能过传动带42带动两根主动辊39转动。所述两根主动辊39的间距大于两根从动辊40的间距，基布13从一根从动辊40的下表面绕过后从两根主动辊39的上表面绕过，再从另一根从动辊40的下表面绕过。

如图8所示，所述基布收卷装置7，主要用于将纺丝后的基布收卷起来，其主要构成是收卷辊轴7-1，为主动气涨轴，还有从动导向辊7-2、从动导向辊7-3、从动导向辊7-4、从动导向辊7-5、从动导向辊7-6构成了从动导向辊组，基布13经从动导向辊组绕过后绕制在收卷辊轴7-1上。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，包括基布放卷装置、基布放卷牵引装置、静电纺丝装置、烘干装置、基布收卷牵引装置和基布收卷装置，位于基布放卷装置中放绕轴上的基布的一端，依次穿过基布放卷牵引装置、静电纺丝装置的纺丝空腔、烘干装置、基布收卷牵引装置卷绕在基布收卷装置的卷绕轴上，静电纺丝装置纺丝空腔内的电极丝上的料液被高压电场拉制形成的丝被收集到基布上，其特征在于：还包括供液车和恒温恒湿机，所述供液车和恒温恒湿机独立于静电纺丝装置之外，供液车通过料液导管与静电纺丝装置连接，恒温恒湿机通过恒温恒湿气导管与静电纺丝装置连接。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述基布放卷装置，包括机架、放绕轴、导向轴和展开轴，放绕轴、导向轴和展开轴安装在机架上，基布缠绕在放绕轴上，基布从导向轴和展开轴上绕过；所述放绕轴设有两个，两个放绕轴采用气胀轴的结构形式。

3.根据权利要求1所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述基布放卷牵引装置，包括电机、支架、压布辊、驱动辊和两根导向辊，驱动辊和两根导向辊安装在支架上，并且两根导向辊位于驱动辊的两侧，压布辊的两端固定在两个气缸的活塞杆上，两个气缸固定在支架上，压布辊压在驱动辊上，压布辊的表面和驱动辊的表面，有橡胶涂层，电机通过传动机构带动驱动辊转动。

4.根据权利要求1所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述静电纺丝装置，由两个以上的纺丝腔体串联而成。

5.根据权利要求4所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述纺丝腔体内部设有一根由步进电机提供动力的主动牵引辊和三根从动导向辊，基布从主动牵引辊和三根从动导向辊上绕过。

6.根据权利要求1所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述烘干装置包括箱体、布风器、热风导管和热风生成器，所述箱体内被隔板分为上下两个空腔，上空腔为烘干室，所述烘干室的顶部设有出气口，下空腔为电气室，所述热风生成器位于电气室内，布风器位于烘干室内的底部，热风生成器通过热风导管与布风器连通，所述箱体内且位于布风器的上方安装有一根由步进电机提供动力的主动牵引辊和三根从动导向辊，基布从主动牵引辊和三根从动导向辊上绕过。

7.根据权利要求6所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述布风器为中空的箱体结构，布风器的上表面分布有多个热风吹出孔。

8.根据权利要求1所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述基布收卷牵引装置，包括机架、两根主动辊、两根从动辊和步进电机，两根主动辊水平间隔设在机架上，两根从动辊水平间隔设在机架上且位于主动辊的下方，步进电机能过传动带带动两根主动辊转动。

9.根据权利要求8所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述两根主动辊的间距大于两根从动辊的间距，基布从一根从动辊的下表面绕过后从两根主动辊的上表面绕过，再从另一根从动辊的下表面绕过。

10.根据权利要求9所述的静电纺丝法连续制备无纺布的生产线，其特征在于：所述主动辊的表面设有橡胶层。

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