【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種紡絲設(shè)備，尤其是可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)。
技術(shù)介紹
1、離心紡絲技術(shù)克服了很多熔體和溶液靜電紡絲的缺點(diǎn)，為納米纖維的制備提供了新的發(fā)空間，所制備的納米纖維更在生物制藥和電池隔膜領(lǐng)域發(fā)揮了廣泛應(yīng)用。然而，離心紡絲技術(shù)及產(chǎn)品有待進(jìn)入更多的領(lǐng)域，將離心紡絲技術(shù)與擠出機(jī)相結(jié)合，更有效便捷的探究材料性能，對(duì)納米纖維今后深入的研究有著重要意義。
2、纖維是指由連續(xù)或者不連續(xù)的細(xì)絲組成的結(jié)構(gòu)化紡織材料，在應(yīng)用方面歷史悠久，早期人們?cè)谧匀唤缰锌梢垣@取天然的纖維材料，將其加工后用于自身的遮體保暖。如今，隨著科技的迅速發(fā)展，一系列高分子纖維層出不窮，這不僅豐富了人們對(duì)服裝以及家紡的需求，還在生物醫(yī)療、環(huán)境、能源等高新
得到了應(yīng)用。其中，納米纖維因獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能在各個(gè)行業(yè)廣泛使用，其因高的孔隙率和比表面積，有著好的透濕透氣性能，同時(shí)也具備了較強(qiáng)的吸附力和優(yōu)異的過濾性和阻隔性。
3、目前，生產(chǎn)納米纖維常用的方法層出不窮，現(xiàn)有拉伸法、相分離法、自組裝法和靜電紡絲法等，但這些生產(chǎn)方法都存在一定的局限性。而離心紡絲是一種制備納米纖維的新型技術(shù)，工藝可以有效彌補(bǔ)上述制備方法中的局限，為納米纖維的制備提供新的發(fā)展空間。該方法原料不需有特殊的介電性能，也不需要外加高壓電場，同時(shí)更不需要熔噴紡絲中的氣流，這些都可節(jié)約大量成本。對(duì)于離心紡絲設(shè)備，美國專利usl500931最早提出；后期chisholm等人發(fā)表了美國專利us3358323，并對(duì)其進(jìn)行了多方面研究與改進(jìn)，為離心紡絲技術(shù)的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。北京化工
4、另外，“一種離心紡絲成絮成型設(shè)備”?(?cn?208219029?u)?和“一種熔噴非織造布擠出裝置離心紡絲設(shè)備”?(cn?212669862?u)等，所提供的設(shè)備大多是傳輸螺桿與離心噴頭連接使用，電機(jī)帶動(dòng)螺桿通過螺桿傳輸物料并帶動(dòng)離心噴頭進(jìn)行工作。但是單螺桿運(yùn)轉(zhuǎn)和離心噴頭同步后，結(jié)果很難同時(shí)滿足材料的有效混合和離心噴頭的高速離心。
5、對(duì)于離心造纖大部分工藝都是先制備紡絲液，然后輸送到儲(chǔ)料腔中再進(jìn)行離心造纖，預(yù)處理需要投入一定的人力和物力。并且噴頭很難進(jìn)行替換，無法改變不同孔徑的噴頭以應(yīng)對(duì)不同產(chǎn)品要求。因此為了實(shí)現(xiàn)制備不同材質(zhì)、直徑要求的纖維，實(shí)現(xiàn)離心紡絲的批量生產(chǎn)必須解決原料可調(diào)可控，方便批量輸送并噴頭可替換的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：提供一種可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，利用離心紡絲技術(shù)，搭配擠出機(jī)混料技術(shù)，方便不同材料改性，且克服擠出機(jī)螺桿與高速噴頭同步帶來的缺陷。
2、本技術(shù)的通過下述方案解決技術(shù)問題：一種可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，包括帶紡絲噴頭的高速離心設(shè)備，該高速離心設(shè)備與擠出機(jī)連接，由擠出機(jī)進(jìn)行物料混合，混合均勻的物料進(jìn)入高速離心設(shè)備的空心軸內(nèi)，經(jīng)空心軸末端的紡絲噴頭離心造纖。特點(diǎn)是物料的配比可控，可任意調(diào)配。離心噴頭的轉(zhuǎn)速不需要與擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速同步。
3、上述方案基礎(chǔ)上，所述的高速離心設(shè)備的轉(zhuǎn)速可調(diào)，在動(dòng)力系統(tǒng)中，采用伺服電機(jī)與同步帶輪、皮帶控制連接紡絲噴頭的空心軸。采用了高轉(zhuǎn)速電機(jī)與變頻器配合，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速方便且精確。
4、在上述方案基礎(chǔ)上，為了滿足市場對(duì)纖維直徑的需求，所述的紡絲噴頭為可調(diào)換噴頭，可拆卸的安裝在空心軸末端。
5、在上述方案基礎(chǔ)上，在所述的紡絲噴頭處設(shè)置了空氣噴頭，外接空氣壓縮機(jī)或者儲(chǔ)氣罐，通過空氣進(jìn)口輸入調(diào)溫空氣，該空氣噴頭通入不同溫度的氣體，對(duì)纖維材料結(jié)晶性能進(jìn)行調(diào)控。
6、在上述方案基礎(chǔ)上，所述同步帶輪的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑比為1：1~3：1，所述的從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為0~9000r/min。
7、優(yōu)選的，所述的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑比為3：1時(shí)，轉(zhuǎn)速可達(dá)到9000r/min。
8、進(jìn)一步的，所述的高速離心設(shè)備與擠出機(jī)法蘭接頭連接，各纖維原料在擠出機(jī)中熔融混合，在擠出機(jī)螺桿工作壓力下，熔融物料經(jīng)法蘭接頭進(jìn)入高速離心設(shè)備的空心軸中，觸發(fā)高速離心電機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在離心力的作用下，通過可更換的紡絲噴頭產(chǎn)出纖維產(chǎn)物。
9、優(yōu)選的，在法蘭接頭的外部設(shè)有加熱片，以保持物料的熔融狀態(tài)。
10、本技術(shù)提供的一種所述可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，可根據(jù)纖維性能和應(yīng)用場景，選擇合適的纖維原料進(jìn)行配料；然后，在擠出機(jī)中進(jìn)行熔融混料；混勻后的熔融材料在高速離心設(shè)備中進(jìn)行高速離心紡絲。
11、本專利技術(shù)不需要高壓靜電場，對(duì)設(shè)備要求低。纖維原料配料方便，配料后在擠出機(jī)中熔融混合，在高速離心設(shè)備中離心造纖，噴頭可根據(jù)纖維直徑要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)換，而且高速噴頭不需要與擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速同步，混料均勻可控。
12、本專利技術(shù)將離心紡絲技術(shù)和擠出機(jī)混料技術(shù)結(jié)合，具有工業(yè)化、連續(xù)化大工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用前景，其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)使其具有廣闊的發(fā)展前景和市場潛力。
13、利用本專利技術(shù)制備的纖維產(chǎn)品，可用于多種行業(yè)，尤其是：
14、在制衣行業(yè)中的應(yīng)用，如聚酯纖維是一種人工合成纖維，目前在服裝行業(yè)應(yīng)用范圍最為廣泛，聚酯纖維具有優(yōu)良的抗皺性、尺寸穩(wěn)定性、耐曬能力，所以深受大牌服裝歡迎。如今，衣服面料創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在款式上，還體現(xiàn)在環(huán)保、可持續(xù)屬性的纖維的運(yùn)用上，所以本專利技術(shù)可以有效提高纖維改性的研究進(jìn)展。
15、在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中的應(yīng)用，如納米纖維具有特殊的多孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，能有效地改善藥物溶解性和生物可利用性。離心紡絲技術(shù)可以紡制較為蓬松且適用的醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)用纖維制品。
16、在電化學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用，如電極材料的電池隔膜，復(fù)合纖維具有較高的鋰離子存儲(chǔ)能力、較好的催化活性，可以提高電極的穩(wěn)定性。離心紡絲技術(shù)制備復(fù)合纖維產(chǎn)出率高、工藝簡單，近年來復(fù)合材料被越來越多地應(yīng)用于電極材料的制備中。
17、本技術(shù)利用離心紡絲的技術(shù)搭配擠出機(jī)混合的特點(diǎn)，制備出具有不同結(jié)構(gòu)形態(tài)和性能的纖維產(chǎn)物，可以滿足不同領(lǐng)域的產(chǎn)品要求。
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1.一種可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，包括帶紡絲噴頭的高速離心設(shè)備，其特征在于，該高速離心設(shè)備與擠出機(jī)連接，由擠出機(jī)進(jìn)行物料混合，混合均勻的物料進(jìn)入高速離心設(shè)備的空心軸內(nèi)，經(jīng)空心軸末端的紡絲噴頭離心造纖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，所述的高速離心設(shè)備的轉(zhuǎn)速可調(diào)，在動(dòng)力系統(tǒng)中，采用伺服電機(jī)與同步帶輪、皮帶控制連接紡絲噴頭的空心軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，所述的紡絲噴頭為可調(diào)換噴頭，可拆卸的安裝在空心軸末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，在所述的紡絲噴頭處設(shè)置了空氣噴頭，外接空氣壓縮機(jī)或者儲(chǔ)氣罐，通過空氣進(jìn)口輸入調(diào)溫空氣，該空氣噴頭通入不同溫度的氣體，對(duì)纖維材料結(jié)晶性能進(jìn)行調(diào)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，所述同步帶輪的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑比限定為1：1~3：1，所述從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為0~9000r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，所述的高速離心設(shè)備與擠出機(jī)法蘭接頭連接，各纖維原料在擠出機(jī)中熔融混合，在擠出機(jī)螺桿工作壓力下，熔融物料經(jīng)法蘭接頭進(jìn)入高速離心設(shè)備的空心軸中，觸發(fā)高速離心電機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在離心力的作用下，通過可更換的紡絲噴頭產(chǎn)出纖維產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，在法蘭接頭的外部設(shè)有加熱片，以保持物料的熔融狀態(tài)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，包括帶紡絲噴頭的高速離心設(shè)備，其特征在于，該高速離心設(shè)備與擠出機(jī)連接，由擠出機(jī)進(jìn)行物料混合，混合均勻的物料進(jìn)入高速離心設(shè)備的空心軸內(nèi)，經(jīng)空心軸末端的紡絲噴頭離心造纖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，所述的高速離心設(shè)備的轉(zhuǎn)速可調(diào)，在動(dòng)力系統(tǒng)中，采用伺服電機(jī)與同步帶輪、皮帶控制連接紡絲噴頭的空心軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，所述的紡絲噴頭為可調(diào)換噴頭，可拆卸的安裝在空心軸末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可結(jié)合擠出機(jī)的高速離心紡絲機(jī)，其特征在于，在所述的紡絲噴頭處設(shè)置了空氣噴頭，外接空氣壓縮機(jī)或者儲(chǔ)氣罐，通過空氣進(jìn)口輸入調(diào)溫空氣，該空氣噴頭通入不同溫度的氣體，對(duì)纖維材料結(jié)晶性能進(jìn)行調(diào)控。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘正彬，孔博，傅品毅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣東以色列理工學(xué)院，
類型：新型
國別省市：
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