一种离心式纺丝设备的制作方法

专利2025-03-14  28


本发明涉及塑料纤维纺丝,具体而言,涉及一种离心式纺丝设备。


背景技术:

1、塑料纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料,由于其本身的物理及化学特性,被广泛用于化工、医药等领域,如将塑料纤维植入织物表面,可形成一层稳定的气体薄膜,制成双疏性界面织物,既可防水,又可防油、防污;用塑料纤维制成的高级防护服,其织物多孔且有膜,不仅能使空气透过,具可呼吸性,还能挡风和过滤微细粒子,对气溶胶有阻挡性,可防生化武器及有毒物质。

2、制造塑料纤维的方法有很多,如拉伸法、模板合成、自组装、微相分离、静电纺丝等。其中静电纺丝法以操作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用,但采用静电纺丝法制备塑料纤维过程中需要施加高电压,不仅操作危险,而且也无法大规模生产。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有制备塑料纤维的方法一般采用静电纺丝法,但采用静电纺丝法制备塑料纤维过程中需要施加高电压,不仅操作危险,而且也无法大规模生产为克服以上现有技术的缺陷,本发明提供一种离心式纺丝设备。

2、本发明提供一种离心式纺丝设备,包括机架,所述机架上安装有用于上料纺丝液的上料机构和用于纺丝液成丝的纺丝机构;所述上料机构包括料桶、出料头、加热部件和进料部件,所述料桶安装在机架上并用于容置纺丝原料,所述出料头连接在机架上并与料桶连通,所述出料头的底部设有出料口,所述加热部件与出料头连接并用于出料头内部的纺丝原料加热形成纺丝液,所述进料部件与出料头连接并用于将出料头内纺丝液从出料口排出;所述纺丝机构包括纺丝机座、出丝盘、丝盘转动器和丝线收集部件,所述纺丝机座固定安装在机架上,所述出丝盘转动连接在纺丝机座上并位于所述出料口的正下方,所述出丝盘上设有一个容置纺丝液的容液槽和多个用于导丝的出丝槽,多个所述出丝槽均与容液槽连通,多个所述出丝槽沿周向间隔分布在所述容液槽的外侧,多个所述出丝槽沿径向延伸至所述出丝盘的边缘,所述丝盘转动器安装在纺丝机座上并用于驱动所述出丝盘旋转,所述丝线收集部件安装在纺丝机座上并用于收集丝线。

3、本申请一种离心式纺丝设备与现有技术相比,具有以下优点:通过设置上料机构,在料桶内加入纺丝原料,纺丝原料进入出料头,加热部件将纺丝原料加热形成纺丝液,形成的纺丝液通过进料部件由出料口排出,实现纺丝液的自动化上料;通过设置纺丝机构,其利用离心力,将容液槽内的纺丝液在高速旋转的旋转力下,沿着出丝槽甩出,并通过高速运动快速冷却,冷却形成的塑料纤维纺丝通过丝线收集部件进行收集,操作简单,可以实现塑料纤维纺丝的大规模生产。由此代替静电纺丝,提高安全性,增大出丝量。

4、在一种可能的实施方式中,所述丝线收集部件包括收集底板、收集围挡和升降件,所述收集底板通过升降件安装在纺丝机座上,所述升降件用于所述收集底板的升降,所述收集围挡安装在收集底板上,所述收集围挡沿周向围绕在所述出丝盘的外侧设置。

5、与现有技术相比,采用上述技术方案能够使收集围挡可升降移动,利于丝线均匀分布在收集围挡上,减少丝线堆积,提高出丝可靠性。

6、在一种可能的实施方式中,所述升降件包括升降杆、导向套和第一升降驱动器,所述升降杆固定连接在收集底板上,所述导向套固定连接在纺丝机座上,所述升降杆沿竖向滑动连接在导向套上,所述第一升降驱动器驱动升降杆在导向套上滑动。

7、与现有技术相比,采用上述技术方案能够,通过第一升降驱动器驱动升降杆在导向套上滑动的设置,可实现收集底板的升降,从而使收集围挡随之升降,容液槽内的纺丝液通过离心力从出丝槽甩出形成大量塑料纤维纺丝,缠绕在收集围挡上,经过长时间的缠绕,会使得收集围挡的一部分缠满塑料纤维纺丝,此时升降收集底板,可调节收集围挡的缠绕位置,从而避免塑料纤维纺丝只是缠绕收集围挡的部分位置,以防分离塑料纤维纺丝时,因为缠绕过多而分离费时费力,同时调节收集围挡的缠绕位置后,也能匀称的缠绕更多的塑料纤维纺丝。

8、在一种可能的实施方式中,所述收集围挡包括多个收集立板,多个收集立板活动连接在收集底板上并沿周向间隔形成环状结构,所述收集立板与出丝盘之间的距离通过调节部可调节设置。

9、与现有技术相比,采用上述技术方案能够,通过多个收集立板沿周向环状间隔的设置可实现塑料纤维纺丝的大规模生产,每次可多收集塑料纤维纺丝。

10、在一种可能的实施方式中,所述调节部包括滑块、滑槽和驱动缸,所述滑块固定连接在收集立板上,所述滑槽沿径向延伸设置在收集底板上,所述滑块滑动设置在滑槽内,所述驱动缸安装在收集底板上并用于驱动滑块移动。

11、与现有技术相比,采用上述技术方案能够实现收集立板在收集底板的径向移动,提高收集立板的位置调节可靠性,同时方便电控调节操作。

12、在一种可能的实施方式中,所述出丝槽沿径向从内到外逐渐向上倾斜设置。

13、与现有技术相比,采用上述技术方案能够,通过出丝槽沿径向从内到外逐渐向上倾斜设置,起到塑料纤维纺丝形成前的导向作用,帮助塑料纤维纺丝形成时能被准确的收集,从而避免塑料纤维纺丝的过多损耗;同时利于增加出丝距离,方便收集。

14、在一种可能的实施方式中,所述容液槽内设有多个环形凸起,多个所述环形凸起沿径向排列设置,且多个所述环形凸起的高度从内到外逐个降低。

15、与现有技术相比,采用上述技术方案能够,通过多个环形凸起且高度从内到外逐个降低的设置,可实现该装置在静置时,容液槽内的纺丝液不会流入出丝盘中心,减少纺丝液损耗。

16、在一种可能的实施方式中,每个所述环形凸起沿径向从内到外逐渐向上倾斜设置。

17、与现有技术相比,采用上述技术方案能够,通过每个环形凸起沿径向从内到外逐渐向上倾斜的设置,方便纺丝液能顺利的导入出丝槽内。

18、在一种可能的实施方式中,所述上料机构还包括升降组件,所述升降组件包括立柱、升降台和第二升降驱动器,所述立柱固定安装机架上,所述升降台沿竖向滑动连接在立柱上,所述第二升降驱动器安装在立柱上并用于驱动升降台的升降,所述出料头固定安装在升降台上。

19、与现有技术相比,采用上述技术方案能够实现调节出料头的升降,提高上料准确性。

20、在一种可能的实施方式中,所述料桶安装在升降台上,所述料桶呈漏斗状,所述料桶的下端与出料头连通。

21、与现有技术相比,采用上述技术方案能够使料桶内的纺丝原料快速进入出料头内,提高上料效率。



技术特征:

1.一种离心式纺丝设备,其特征在于,包括机架(1),所述机架(1)上安装有用于上料纺丝液的上料机构(2)和用于纺丝液成丝的纺丝机构(3);所述上料机构(2)包括料桶(21)、出料头(22)、加热部件和进料部件(23),所述料桶(21)安装在机架(1)上并用于容置纺丝原料,所述出料头(22)连接在机架(1)上并与料桶(21)连通,所述出料头(22)的底部设有出料口(221),所述加热部件与出料头(22)连接并用于出料头(22)内部的纺丝原料加热形成纺丝液,所述进料部件(23)与出料头(22)连接并用于将出料头(22)内纺丝液从出料口(221)排出;所述纺丝机构(3)包括纺丝机座(31)、出丝盘(32)、丝盘转动器(33)和丝线收集部件(34),所述纺丝机座(31)固定安装在机架(1)上,所述出丝盘(32)转动连接在纺丝机座(31)上并位于所述出料口(221)的正下方,所述出丝盘(32)上设有一个容置纺丝液的容液槽(321)和多个用于导丝的出丝槽(322),多个所述出丝槽(322)均与容液槽(321)连通,多个所述出丝槽(322)沿周向间隔分布在所述容液槽(321)的外侧,多个所述出丝槽(322)沿径向延伸至所述出丝盘(32)的边缘,所述丝盘转动器(33)安装在纺丝机座(31)上并用于驱动所述出丝盘(32)旋转,所述丝线收集部件(34)安装在纺丝机座(31)上并用于收集丝线。

2.根据权利要求1所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述丝线收集部件(34)包括收集底板(341)、收集围挡和升降件(343),所述收集底板(341)通过升降件(343)安装在纺丝机座(31)上,所述升降件(343)用于所述收集底板(341)的升降,所述收集围挡安装在收集底板(341)上,所述收集围挡沿周向围绕在所述出丝盘(32)的外侧设置。

3.根据权利要求2所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述升降件(343)包括升降杆(3431)、导向套(3432)和第一升降驱动器(3433),所述升降杆(3431)固定连接在收集底板(341)上,所述导向套(3432)固定连接在纺丝机座(31)上,所述升降杆(3431)沿竖向滑动连接在导向套(3432)上,所述第一升降驱动器(3433)驱动升降杆(3431)在导向套(3432)上滑动。

4.根据权利要求2所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述收集围挡包括多个收集立板(342),多个收集立板(342)活动连接在收集底板(341)上并沿周向间隔形成环状结构,所述收集立板(342)与出丝盘(32)之间的距离通过调节部(344)可调节设置。

5.根据权利要求4所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述调节部(344)包括滑块(3441)、滑槽(3442)和驱动缸(3443),所述滑块(3441)固定连接在收集立板(342)上,所述滑槽(3442)沿径向延伸设置在收集底板(341)上,所述滑块(3441)滑动设置在滑槽(3442)内,所述驱动缸(3443)安装在收集底板(341)上并用于驱动滑块(3441)移动。

6.根据权利要求1所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述出丝槽(322)沿径向从内到外逐渐向上倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述容液槽(321)内设有多个环形凸起(3211),多个所述环形凸起(3211)沿径向排列设置,且多个所述环形凸起(3211)的高度从内到外逐个降低。

8.根据权利要求7所述的离心式纺丝设备,其特征在于,每个所述环形凸起(3211)沿径向从内到外逐渐向上倾斜设置。

9.根据权利要求1所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述上料机构(2)还包括升降组件(24),所述升降组件(24)包括立柱(241)、升降台(242)和第二升降驱动器(243),所述立柱(241)固定安装机架(1)上,所述升降台(242)沿竖向滑动连接在立柱(241)上,所述第二升降驱动器(243)安装在立柱(241)上并用于驱动升降台(242)的升降,所述出料头(22)固定安装在升降台(242)上。

10.根据权利要求9所述的离心式纺丝设备,其特征在于,所述料桶(21)安装在升降台(242)上,所述料桶(21)呈漏斗状,所述料桶(21)的下端与出料头(22)连通。


技术总结
本发明提供了一种离心式纺丝设备,包括机架,机架上安装有上料机构和纺丝机构;上料机构包括料桶、出料头、加热部件和进料部件,料桶安装在机架上,出料头连接在机架上并与料桶连通,出料头底部设有出料口;纺丝机构包括纺丝机座、出丝盘、丝盘转动器和丝线收集部件,纺丝机座固定安装在机架上,出丝盘转动连接在纺丝机座上并位于出料口的正下方,出丝盘上设有一个容液槽和多个出丝槽,多个出丝槽均与容液槽连通,多个出丝槽沿径向延伸至出丝盘的边缘,丝盘转动器驱动出丝盘旋转,丝线收集部件安装在纺丝机座上。该设备实现纺丝液的自动上料和纺丝,操作安全,纺丝量大且效率高。

技术研发人员:金建平,李庆旭,王奇辉,周吕敏,周鹏
受保护的技术使用者:浙江电驱动创新中心有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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