CN110295404B - 一种平面接收式离心纺自动生产设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面接收式离心纺自动生产设备及方法，本发明在喷丝器下方设置连续移动的收集带，调整合适的高度后，喷丝器在高速旋转时喷出的纺丝溶液瞬间形成纤维，并呈螺旋线下降收集于收集带上，形成连续不断的离心纺纤维网，离心纺纤维网由压实装置压实后缠入收卷装置内最终形成离心纺纤维网卷；整个生产过程自动完成，无需人工干预；本发明解决了离心纺连续长丝的制备问题，实现了离心纺批量化生产，可适用于宽幅非织造布表面纳米纤维或亚微米纤维的复合性或宽幅纳米或亚微米尺度的非织造布的生产。

Description

一种平面接收式离心纺自动生产设备及方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种平面接收式离心纺自动生产设备及方法。

背景技术

离心纺是一种能够同时适用于溶液纺和熔融纺的新型纺丝技术。离心纺在纺丝过程中，通过高速旋转的喷丝器所产生的离心力将喷丝器内部的纺丝溶液由微孔射出并形成细长纤维，其可制备的材料包括无机材料与高聚物材料，结合离心纺的产量高的特点及其纤维制品的优势，其制备的纤维产品并可应用于生物医药、空气过滤、能源等领域。

目前对于离心纺丝来说，其纤维的成型机理已经被深入研究，而待解决的存在的技术问题在于如何实现离心纺连续大批量生产；首先是离心纺的供料及收集方式的改进，传统的离心纺供料***为半连续供料***，即每次进行离心纺实验时，通过注射器将纺丝溶液输入至喷丝器的储液腔体中，纺丝过程为非连续方式；对于收集方式，传统的环形收集方式不能实现批量生产；其次，则是关于离心纺的产量的提升，虽然作为新型纺丝技术来说，其产量明显优静电纺，但是与传统的纺丝技术产量还是较低，因此喷丝器的设计及纺丝连续供料及收集方式是产业化研究的方向。

例如，申请号为CN201610424908.4的发明专利提供了一种二氧化钛/聚丙烯睛(TiO₂/PAN)微/纳米纤维膜的离心纺丝制备方法，其提出的离心纺设备包括，电机、纺丝头和收集棒；纺丝头安装在电机的转轴顶部并由电机带动转动，纺丝头内具有容纳纺丝溶液的空腔，纺丝头顶部设有注液口，纺丝头侧壁设有与所述空腔连通的喷丝孔，收集棒围绕纺丝头一圈设置。离心纺丝时，纺丝头由电机带动转动，纺丝溶液从纺丝头的喷丝孔中喷出，在喷丝孔与收集棒之间运动得到拉伸，同时溶剂挥发，形成纤维，通过收集棒接收得到纤维膜；此种收集方式将纺丝固定在收集棒之间，获得的纤维为不连续的短纤，效率低，无法实现连续生产。

申请号为CN201820388681.7的专利提供了一种离心静电纺丝装置，包括包括离心纺丝喷头、设置于所述离复丝喷头上方的接收装置、驱动所述离心纺丝喷头的驱动机构以及用于使所述离心纺丝喷头和接收装置之间形成纺丝溶液所需静电场的供电装置，所述离心纺丝喷头圆周径向间隔设有若干个出丝孔，所述离心纺丝喷头与纺丝溶液输送装置相连；此装置中接收装置设在离心纺丝喷头的上方并且接地，在离心力和电场力作用下拉伸从离心纺丝喷头的纺丝射流，此种静电方式不但不能实现连续生成，而且存在能耗过大、操作性低、安全系数低的问题。

发明内容

针对现有离心纺生产技术存在的不足，本发明旨在提供一种平面接收式离心纺自动生产设备及方法，本发明在喷丝器下方设置连续移动的收集带，调整合适的高度后，喷丝器在高速旋转时喷出的纺丝溶液瞬间形成纤维，并呈螺旋线下降收集于收集带上，最终形成连续不断的离心纺纤维网。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种平面接收式离心纺自动生产设备，包括离心纺装置、压实装置和收卷装置；所述离心纺装置、压实装置和收卷装置按照离心纺纤维网的运动方向从前到后依次布置；所述离心纺装置纺制出离心纺纤维网；所述离心纺纤维网经过所述压实装置压实后导入所述收卷装置；所述收卷装置将离心纺纤维网缠绕成卷。

所述离心纺装置包括供料装置、纺丝装置和收集装置；所述纺丝装置设置于所述收集装置上方，所述收集装置表面形成有负压，负压将附着在所述收集装置表面的离心纺纤维网吸附在所述收集装置上。

所述供料装置向所述纺丝装置供料；所述纺丝装置进行离心纺；所述收集装置收集所述纺丝装置制成的离心纺纤维网；所述温控装置调整机架内的纺丝环境温度，保证纺丝原料处于最佳纺丝状态；所述控制***控制整套平面接收式离心纺装备自动运行。

进一步地，所述纺丝装置包括至少一套配置有喷丝装置的纺丝单元，可根据对离心纺纤维网的厚度要求，选择纺丝单元的个数。

进一步地，所述纺丝单元包括固定安装在机架上的横移装置，所述喷丝装置对称安装在横移装置两侧；所述横移装置驱动所述喷丝装置在所述收集装置上方做水平往复运动，使得所述喷丝装置喷出的纺丝覆盖在整个收集装置上。

所述横移装置包括固定支架、安装在固定支架上的横移运动单元和横移支杆；所述固定支架两端安装在机架上；所述横移运动单元的滑块上安装有安装板；所述横移支杆安装在所述安装板上，所述横移运动单元通过安装板带动所述横移支杆做水平往复运动。

进一步地，两套所述喷丝装置分别安装在两根横移支杆两端。

所述喷丝装置还包括空心轴；所述导料管设置在空心轴的中心孔内，与所述中心孔不接触；所述喷丝器固定安装在所述空心轴下端；所述导料管上端通过螺纹连接固定在所述缓存罐内，固定连接处加装耐腐蚀橡胶垫进行密封处理，下端***喷丝器内；所述喷丝器固定安装在所述空心轴下端；所述缓存罐内的纺丝溶液通过导料管进入喷丝器内，所述喷丝器上加工有至少一个通孔，所述纺丝溶液在喷丝器高速旋转时可从所述通孔***出。

为了保证纺丝溶液不会漏出，在所述缓存罐和端盖之间加装有耐腐蚀橡胶垫。

所述端盖上安装有接头，所述供料装置通过所述接头将纺丝溶液泵入所述缓存罐内。

所述缓存罐上还加工有凹槽，并在凹槽上安装有钢化玻璃板，便于人工观察料位情况。

为了使喷丝器高速旋转，所述喷丝装置还包括电机、主动带轮、从动带轮和同步带；所述电机的输出轴连接所述主动带轮；所述从动带轮与空心轴连接；所述同步带套在所述主动带轮和所述从动带轮上；所述直流电机驱动所述主动带轮旋转，所述主动带轮通过同步带和从动带轮驱动所述空心轴转动；由于所述喷丝器固定安装在所述空心轴下端，所以所述喷丝器与所述空心轴一起转动。

所述喷丝装置还包括缓存罐支架、直流电机支架和支撑板；所述缓存罐支架和直流电机支架均固定在所述支撑板上。

为了调整所述喷丝器的高度，以保证喷丝器与收集装置之间的合理距离，所述喷丝装置还包括调节丝杆、螺母、调节板、导杆和基板；所述调节丝杆通过轴承座安装在所述调节板上，并与安装在所述调节板上的所述螺母配合，所述导杆的上端与所述调节板连接，下端贯穿所述基板并安装在所述支撑板上。

进一步地，所述喷丝装置还包括直线轴承，所述直线轴承固定安装在所述基板上，所述导杆套在所述直线轴承内；所述调节丝杆上端固定安装有手轮。

手动旋转所述手轮，驱动所述调节丝杆在所述螺母内转动，调整所述调节板与所述基板之间的距离，从而调整和之间的距离，由于所述横移支杆固定不动，进而使得所述支撑板上的喷丝器的高度发生变化。

当所述喷丝器高速旋转时，所述纺丝溶液从喷丝器上的通孔***出，在空气阻力、流体的黏性力及自身的惯性力的共同作用下，在射流轴向上产生一对轴向拉伸力的作用下，在扇形区域形成扩散性射流，此时纺丝半径逐渐变大；紧接着，由于离心纺喷丝器的高速旋转，其所造成的气流场开始对射流进行引导性牵伸，并在重力的作用下，射流轨迹逐渐向下偏移，且纺丝半径呈逐渐变小，这样经过射流的产生、拉伸、颈缩的过程后最终形成的纤维呈螺旋线下降并收集于所述收集装置上，最终形成均匀的离心纺纤维网。

所述供料装置包括内装有纺丝溶液的储料罐和流量泵；所述储料罐通过管路与所述流量泵连接，所述流量泵与若干个所述缓存罐通过管路连接。

所述流量泵和所述缓存罐之间的管路上设置有电动开关阀；所述流量泵一直处于工作状态，所述电动开关阀控制纺丝溶液是否进入所述缓存罐内。

所述储料罐内设置有液位计；当所述储料罐内的纺丝溶液液位低于所述液位计的位置时，所述液位计发送信号至所述控制***，所述控制***向操作人员发出警报，由人工向所述储料罐内补料。

所述缓存罐上也设置有液位计；当若干个中的一个所述缓存罐内的纺丝溶液低于所述液位计高度时，所述缓存罐内的所述液位计发送信号至所述控制***，所述控制***控制与该所述缓存罐对应的所述电动开关阀打开，管路内的纺丝溶液进入所述缓存罐内。

所述流量泵和所述缓存罐之间的管路上还设置有流量计；当所述电动开关阀打开向所述缓存罐供料时，所述流量计检测进入所述缓存罐内的纺丝溶液的流量，当达到设定值后，所述流量计向控制***发送信号，所述控制***控制控制所述电动开关阀关闭，停止向所述缓存罐供料。

所述储料罐上安装有搅拌器；在向所述缓存罐供料的同时，所述搅拌器对所述储料罐内的纺丝溶液进行搅拌。

所述收集装置包括传动牵引装置和收集带；所述收集带为环形带，套在所述传动牵引装置上；所述传动牵引装置带动所述收集带做循环运动。

在所述收集带下面设置支撑板，用于支撑起收集带，保证收集带处于水平状态，便于收集由纺丝溶液形成的纤维网。

当所述喷丝器高速旋转时，其内的纺丝溶液喷出，喷出的瞬间由于离心力和力的作用下，纺丝溶液迅速成丝，并附着在所述收集带上形成纤维网；所述收集带向前运动，所述纤维网均匀平铺在所述收集带上。

为防止被纺丝溶液腐蚀，所述收集带的材料为聚四氟乙烯。

由于纺丝溶液喷射形成的纤维网较轻，为防止所述收集带运动时空气将纤维网吹起而脱离所述收集带，将所述收集带制成网状结构，并在所述支撑板上加工密布的通孔；在所述支撑板下方安装抽风装置；在所述收集带表面形成负压，负压将附着在所述收集带表面的离心纺纤维网吸附在所述收集带上。

所述温控装置，包括若干个电加热管及若干套制冷装置；若干个所述电加热管均布在所述纺丝装置上方；所述机架四周及上方设置有隔离罩板，与所述收集带形成半封闭腔体，若干个所述电加热管对腔体内部的空气进行加热，保证腔体内具备一定温度，为纺丝提供适宜的温度环境。

若环境温度较高，需要对所述机架内的半封闭腔体降温，所以所述温控装置还包括制冷装置；所述制冷装置固定安装在所述机架顶部，对所述半封闭腔体进行降温。

所述压实装置包括压实机架、气缸、压辊安装板、压辊、转动辊和滑轨；所述压辊安装板两端固定安装有与所述滑轨配合的滑块，两根所述滑轨分别固定安装在压实机架两侧；所述气缸的活塞杆通过浮动接头连接所述压辊安装板。

所述压辊通过所述压辊安装板及滑块在滑轨上滑动；所述气缸通过浮动接头将安装在所述压辊安装板上的所述压辊向下推；所述压辊与所述转动轴贴合并压紧，将通过压实装置的离心纺纤维网压实。

为防止在压实过程中离心纺纤维网被收卷装置扯断，进一步地，本发明中的压实装置还包括压实从动链轮、压实链条、压实主动链轮和驱动电机；所述压实主动链轮安装在所述驱动电机输出轴上，所述压实从动链轮安装在所述转动辊一端，并通过套设在外部的所述压实链条与所述压实主动链轮连接；所述驱动电机通过所述主动链轮和所述压实链条驱动所述压实从动链轮转动；所述压实从动链轮带动所述转动辊转动；这样所述离心纺纤维网被压实的过程中，所述转动辊转动，起到对所述离心纺纤维网进行牵引的作用。

所述收卷装置包括上收卷机架、第一导向辊、限位辊、张力调整辊、第二导向辊和收卷辊；所述离心纺纤维网由所述第一导向辊经过所述限位辊导入所述收卷装置，由所述张力调整辊和所述第二导向辊导向后缠绕在所述收卷辊上。

所述限位辊设置在所述第一导向辊的斜上方，保证所述离心纺纤维网只在所述第一导向辊和所述限位辊之间。

所述上收卷机架两侧安装有导向块，所述导向块内加工有凹槽；所述张力调整辊的两端分别安装在两个所述导向块的凹槽内；所述张力调整辊压在所述离心纺纤维网上，靠自身重力调整所述离心纺纤维网的张紧力。

进一步地，所述上收卷机架两侧，还设置有卡紧机构；所述收卷辊两端分别卡在两套卡紧机构内；所述卡紧机构将所述收卷辊及上的轴承卡在所述卡紧机构内的凹槽内，所述收卷辊在所述卡紧机构内旋转自如；当完成收卷功能后，通过手动操作所述卡紧机构，所述收卷辊可轻易脱离所述卡紧机构。

为完成收卷功能，收卷辊需要持续转动；因此，本发明中的收卷装置还包括收卷电机、收卷主动链轮、收卷链条、收卷从动链轮和收卷从动轴；所述收卷主动链轮安装在所述收卷电机的输出轴上；所述收卷从动轴通过轴承座安装在所述上收卷机架上，其一端安装收卷从动链轮，另一端连接所述主动齿轮；所述收卷链条套在所述收卷主动链轮和收卷从动链轮上；所述收卷辊端部安装有与所述主动齿轮配合的从动齿轮。

所述收卷电机通过收卷主动链轮和收卷链条驱动收卷从动链轮转动，所述收卷从动链轮带着收卷从动轴一起转动；所述收卷从动轴转动时带着主动齿轮转动，主动齿轮将动力通过从动齿轮传递给收卷辊，这样所述收卷辊可持续转动。

在收卷的过程中，所述离心纺纤维网有可能跑偏；所以，所述收卷装置，还包括纠偏装置；所述纠偏装置安装在所述上收卷机架下部，调整所述上收卷机架的位置来防止跑偏。

所述纠偏装置包括下收卷机架、纠偏滑轨、与所述上收卷机架连接的纠偏滑块和伺服电机；所述伺服电机的输出轴与上收卷机架固定连接；若干所述纠偏滑轨对称设置在下收卷机架上；若干所述纠偏滑块分别与所述纠偏滑轨配合并在所述纠偏滑轨上滑动。

所述伺服电机驱动所述上收卷机架通过所述纠偏滑块在所述纠偏滑轨上滑动；这样调整所述收卷辊的位置，防止缠绕所述离心纺纤维网时跑偏。

所述控制***，控制整套装置自动运行，其主要控制工艺参数包括：供料量、喷丝器的转速、纺丝环境的温度、收集带的运动速度。

作为另一种结构形式，一种平面接收式离心纺设备，还包括布置在所述离心纺装置的前端的放卷装置；所述放卷装置上缠绕有基底布料，所述基底布料穿入所述离心纺装置内，并平铺在所述收集带上；所述基底布料端部缠绕在所述收卷装置上的所述收卷辊上。

所述放卷装置包括放卷辊、放卷机架以及沿基底布料的运动方向依次布置的并固定安装在放卷机架上第二导向辊、第三导向辊和第一导向辊。

进一步地，所述放卷装置还包括卡紧机构，所述卡紧机构固定安装在放卷机架两侧。

进一步地，所述放卷装置还包括纠偏装置，该纠偏装置设置于所述放卷机架下部，其结构与所述收卷装置中的所述纠偏装置结构相同。

所述放卷辊为气胀轴，上卷时，所述放卷辊不充气，人工将整卷基底布料套在所述放卷辊上，所述放卷辊充气胀开将所述卷基底布料固定在所述放卷辊上；人工再将卡紧机构打开，将所述放卷辊两端卡入所述卡紧机构内。

所述喷丝装置的另一种结构形式，所述喷丝器上安装有至少一个喷丝嘴；所示喷丝嘴的形状为内径逐渐变小的锥形；所述喷丝器内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴射出。

所述喷丝装置的另一种结构形式，所述喷丝器上安装有至少一个喷丝嘴；所示喷丝嘴为台阶形式；所述喷丝器内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴射出。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明突破了现有基于环形收集的离心纺及基于静电收集的离心纺技术，解决了离心纺连续长丝的制备问题，实现了离心纺批量化生产，可适用于宽幅非织造布表面纳米纤维或亚微米纤维的复合性或宽幅纳米或亚微米尺度的非织造布的生产；整个生产过程自动完成，无需人工干预；

2)本发明在喷丝器下方布置连续移动的收集带，调整合适的高度后，喷丝器在高速旋转时喷出的纺丝溶液瞬间形成纤维，并呈螺旋线下降收集于收集带上，最终形成连续不断的离心纺纤维网；

3)本发明采用横移装置带动喷丝装置在收集带上方沿收集带宽度方向做水平往复运动，使得喷丝器喷出的纺丝覆盖在整个收集带上，实现宽幅非织造生产。

4)本发明在放卷装置和收卷装置上加装纠偏装置，实现生产过程中的自动纠偏。

附图说明

图1为本发明实施例1的示意图

图2为本发明实施例1中的离心纺装置示意图

图3为本发明实施例1中的纺丝装置示意图

图4为本发明实施例1中的纺丝单元示意图

图5为本发明实施例1中的纺丝单元剖视图

图6为本发明实施例1中的供料装置示意图

图7为本发明实施例1中的收集装置示意图

图8为本发明实施例1中的压实装置示意图

图9为本发明实施例1中的压实装置三维示意图

图10为本发明实施例1中的收卷装置三维示意图

图11为本发明实施例1中的收卷装置剖视图

图12为本发明实施例2的示意图

图13为本发明实施例2中的放卷装置三维示意图

图14为本发明实施例3中的纺丝单元剖视图

图15为本发明实施例4中的纺丝单元剖视图

图16中(a)、(b)、(c)分别为采用PVB溶液、PVB和PAN溶液、PAN溶液生产的纤维电镜照片

图17中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PAN溶液质量分数为18％、19％、20％、21％时生产的纤维电镜照片

图18中(a)、(b)、(c)、(d)为采用PAN溶液质量分数为19％时生产的纤维直径频率分布直方图

图19中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器转速为5000r/min时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图20中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器转速为6000r/min时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图21中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器转速为7000r/min时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图22中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器转速为8000r/min时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图23中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝环境温度分别为10℃、25℃、40℃、55℃生产的纤维电镜照片

图24中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、采用实施例4的设备时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图25中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、采用实施例3的设备时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图26中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器孔径为0.64时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图27中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器孔径为0.41时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图28中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器孔径为0.25时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图29中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器与收集带之间的距离为40mm时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图30中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器与收集带之间的距离为50mm时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图31中(a)、(b)、(c)、(d)分别为采用PVB溶液、喷丝器与收集带之间的距离为60mm时0s、15s、30s和45s生产的纤维电镜照片

图中：1、离心纺装置；2、压实装置；3、收卷装置；4、放卷装置；5、离心纺纤维网；6、基底布料；11、机架；12、供料装置；13、纺丝装置；14、收集装置；15、温控装置；16、控制***；131、纺丝单元；132、横移装置；133、喷丝装置；132、横移装置；1321、固定支架；1322、横移运动单元；1324、横移支杆；1337、直流电机；1338、主动带轮；1339、从动带轮；1340、喷丝器；1342、缓存罐；1343、端盖；1344、导料管；1345、空心轴；1346、同步带；1348、通孔；1349、凹槽；1351、缓存罐支架；1352、直线电机支架；1353、支撑板；1332、调节丝杆；1350、螺母；1333、调节板；1334、导杆；1335、直线轴承；1336、基板；121、储料罐；123、流量泵；124、电动开关阀；122、液位计；125、流量计；126、搅拌器；141、传动牵引装置；142、收集带；143、支撑板；151、电加热管；152、制冷装置；201、压实机架；202、气缸；211、压辊安装板；210、压辊；207、转动辊；213、滑轨；206、驱动电机；205、压实主动链轮；204、压实链条；203、压实从动链轮；306、上收卷机架；303、第一导向辊；302、限位辊；305、张力调整辊；301、第二导向辊；319、收卷辊；304、导向块；305、张力调整辊；317、卡紧机构；312、收卷电机；314、收卷主动链轮；315、收卷链条；316、收卷从动链轮；321、收卷从动轴；322、纠偏装置；313、下收卷机架；311、纠偏滑轨；307、纠偏滑块；309、直线伺服电机；310、电机固定座；308、连接座；放卷辊401、放卷机架402、第三导向辊403；1354、喷丝嘴。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，一种平面接收式离心纺自动生产设备，包括离心纺装置1、压实装置2和收卷装置3；所述离心纺装置1、压实装置2和收卷装置3按照离心纺纤维网5的运动方向从前到后依次布置；所述离心纺装置1纺制出离心纺纤维网5；所述离心纺纤维网5经过所述压实装置2压实后导入所述收卷装置3；所述收卷装置3将离心纺纤维网5缠绕成卷。

如图2所示，所述离心纺装置1包括机架11、供料装置12、纺丝装置13、收集装置14、温控装置15和控制***16；所述供料装置12固定安装在机架11底部；所述温控装置15固定安装在所述机架11上部；所述收集装置14固定安装在所述机架11中部；所述纺丝装置13设置于所述收集装置14上方，且固定安装在机架11上；所述控制***16固定安装在机架11一侧。

所述供料装置12向所述纺丝装置13供料；所述纺丝装置13进行离心纺；所述收集装置14收集所述纺丝装置13制成的离心纺纤维网；所述温控装置15调整机架11内的纺丝环境温度，保证纺丝原料处于最佳纺丝状态；所述控制***16控制整套平面接收式离心纺装备自动运行。

所述纺丝装置13，包括至少一套纺丝单元131，根据对离心纺纤维网5的厚度要求，选择纺丝单元131的个数。

如图3所示，所述纺丝单元131包括横移装置132和两套对称安装在横移装置132两侧的喷丝装置133；所述横移装置132固定安装在机架11上；所述横移装置132驱动所述喷丝装置133在所述收集装置14上方做水平往复运动，使得所述喷丝装置133喷出的纺丝覆盖在整个收集装置14上。

所述横移装置132包括固定支架1321、横移运动单元1322和横移支杆1324；所述固定支架1321为工字型，两端固定安装在机架11上；所述横移运动单元1322固定安装在固定支架1321上；所述横移运动单元1322的滑块上固定安装有安装板1323；两根所述横移支杆1324固定安装在安装板1323上；所述横移运动单元1322通过安装板1323驱动横移支杆1324做水平运动；两套所述喷丝装置133分别安装在两根横移支杆1324两端。

如图4-5所示，所述喷丝装置133包括缓存罐1342、导料管1344、空心轴1345和喷丝器1340；所述导料管1344设置在空心轴1345的中心孔内，与所述中心孔不接触；所述导料管1344上端通过螺纹连接固定在所述缓存罐1342内，固定连接处加装耐腐蚀橡胶垫进行密封处理，下端***喷丝器1340内；所述喷丝器1340固定安装在所述空心轴1345下端；所述缓存罐1342内的纺丝溶液通过导料管1344进入喷丝器1340内，所述喷丝器1340上加工有至少一个通孔1348，所述纺丝溶液在喷丝器1340高速旋转时可从所述通孔1348***出。

为了保证纺丝溶液不会漏出，在所述缓存罐1342和端盖1343之间加装有耐腐蚀橡胶垫。

所述端盖1343上安装有接头，所述供料装置12通过所述接头将纺丝溶液泵入所述缓存罐1342内。

所述缓存罐1342上还加工有凹槽1349，并在凹槽1349上安装有钢化玻璃板1341，便于人工观察料位情况。

为了使喷丝器1340高速旋转，所述喷丝装置133，还包括直流电机1337、主动带轮1338、从动带轮1339和同步带1346；所述主动带轮1338通过键连接固定安装在直流电机1337的输出轴上；所述从动带轮1339通过键连接固定安装在所述空心轴1345上；所述同步带1346套在所述主动带轮1338和所述从动带轮1339上；所述直流电机1337驱动所述主动带轮1338旋转，所述主动带轮1338通过同步带1346和从动带轮1339驱动所述空心轴1345转动；由于所述喷丝器1340固定安装在所述空心轴1345下端，所以所述喷丝器1340与所述空心轴1345一起转动。

所述喷丝装置133还包括缓存罐支架1351、直线电机支架1352和支撑板1353；所述缓存罐支架1351用于固定所述缓存罐1342；所述直流电机支架1352用于固定所述直流电机1337；所述缓存罐支架1351和直线电机支架1352均固定在所述支撑板1353上。

为了调整所述喷丝器1340的高度，以保证喷丝器1340与收集装置14之间的合理距离，所述喷丝装置133，还包括调节丝杆1332、螺母1350、调节板1333、导杆1334、直线轴承1335和基板1336；两根所述导杆1334下端固定安装在所述支撑板1353；所述基板1336固定安装在所述横移支杆1324上；两个所述直线轴承1335固定安装在所述基板1336上；两根所述导杆1334分别套在两根所述直线轴承1335上；两根所述导杆1334的上端与所述调节板1333固定连接；所述螺母1350固定安装在所述调节板1333上；所述调节丝杆1332与螺母1350配合；所述调节丝杆1332下端通过轴承座固定安装在所述调节板1333上；所述所述调节丝杆1332上端固定安装有手轮1331。

手动旋转所述手轮1331，驱动所述调节丝杆1332在所述螺母1350内转动，调整所述调节板1333与所述基板1336之间的距离，从而调整1324和1353之间的距离，由于所述横移支杆1324固定不动，进而使得所述支撑板1353上的喷丝器1340的高度发生变化。

当所述喷丝器1340高速旋转时，所述纺丝溶液从喷丝器1340上的通孔1348***出，在空气阻力、流体的黏性力及自身的惯性力的共同作用下，在射流轴向上产生一对轴向拉伸力的作用下，在扇形区域形成扩散性射流，此时纺丝半径逐渐变大；紧接着，由于离心纺喷丝器的高速旋转，其所造成的气流场开始对射流进行引导性牵伸，并在重力的作用下，射流轨迹逐渐向下偏移，且纺丝半径呈逐渐变小，这样经过射流的产生、拉伸、颈缩的过程后最终形成的纤维呈螺旋线下降并收集于所述收集装置14上，最终形成均匀的离心纺纤维网5。

如图6所示，所述供料装置12包括储料罐121和流量泵123；所述储料罐121通过管路与所述流量泵123连接，所述流量泵123与若干个所述缓存罐1342通过管路连接，同时为若干个所述缓存罐1342供料；所述储料罐121内装有纺丝溶液；所述流量泵123将所述储料罐121内的纺丝溶液泵入若干个所述缓存罐1342内。

所述流量泵123和所述缓存罐1342之间的管路上设置有电动开关阀124；所述流量泵123一直处于工作状态，所述电动开关阀124控制纺丝溶液是否进入所述缓存罐1342内。

所述储料罐121内设置有液位计122；当所述储料罐121内的纺丝溶液液位低于所述液位计122的位置时，所述液位计122发送信号至所述控制***16，所述控制***16向操作人员发出警报，由人工向所述储料罐121内补料。

所述缓存罐1342上也设置有液位计122；当若干个中的一个所述缓存罐1342内的纺丝溶液低于所述液位计122高度时，所述缓存罐1342内的所述液位计122发送信号至所述控制***16，所述控制***16控制与该所述缓存罐1342对应的所述电动开关阀124打开，管路内的纺丝溶液进入所述缓存罐1342内。

所述流量泵123和所述缓存罐1342之间的管路上还设置有流量计125；当所述电动开关阀124打开向所述缓存罐1342供料时，所述流量计125检测进入所述缓存罐1342内的纺丝溶液的流量，当达到设定值后，所述流量计125向控制***16发送信号，所述控制***16控制控制所述电动开关阀124关闭，停止向所述缓存罐1342供料。

所述储料罐121上安装有搅拌器126；在向所述缓存罐1342供料的同时，所述搅拌器126对所述储料罐121内的纺丝溶液进行搅拌。

如图7所示，所述收集装置14包括传动牵引装置141和收集带142；所述传动牵引装置141安装在机架11上；所述收集带142制成环形带，套在所述传动牵引装置141上；所述传动牵引装置141带动所述收集带142做固定方向的循环运动。

在所述收集带142下面设置支撑板143，用于支撑起收集带142，保证收集带142处于水平状态，便于收集由纺丝溶液形成的纤维网。

当所述喷丝器1340高速旋转时，其内的纺丝溶液喷出，喷出的瞬间由于离心力和力的作用下，纺丝溶液迅速成丝，并附着在所述收集带142上形成纤维网；所述收集带142向前运动，所述纤维网均匀平铺在所述收集带142上。

为防止被纺丝溶液腐蚀，所述收集带142的材料为聚四氟乙烯。

由于纺丝溶液喷射形成的纤维网较轻，为防止所述收集带142运动时空气将纤维网吹起而脱离所述收集带142，将所述收集带142制成网状结构，并在所述支撑板143上加工密布的通孔；在所述支撑板143下方安装抽风装置；在所述收集带142表面形成负压，负压将附着在所述收集带142表面的离心纺纤维网5吸附在所述收集带142上。

所述收集带142的运动速度为0-10m/min。

根据实验测定，所述喷丝器与收集带142之间的距离为0-100mm，纺纱效果最好。

所述温控装置15包括若干个电加热管151及若干套制冷装置152；若干个所述电加热管151均布在所述纺丝装置13上方；所述机架11四周及上方设置有隔离罩板，与所述收集带142形成半封闭腔体，若干个所述电加热管151对腔体内部的空气进行加热，保证腔体内具备一定温度，为纺丝提供适宜的温度环境。

若环境温度较高，需要对所述机架11内的半封闭腔体降温，所以所述温控装置15还包括制冷装置152；所述制冷装置152固定安装在所述机架11顶部，对所述半封闭腔体进行降温。

如图8-9所示，所述压实装置2包括压实机架201、气缸202、压辊安装板211、压辊210、转动辊207和滑轨213；两个所述气缸202对称固定安装在所述压实机架201上部；两根所述滑轨213分别固定安装在压实机架201两侧；所述气缸202的活塞杆上安装有浮动接头212；所述浮动接头212的另一端安装在所述压辊安装板211上；所述压辊安装板211两端固定安装有滑块209；所述滑块209安装在滑轨213上；所述压辊210通过轴承座固定安装在所述压辊安装板211上；所述转动辊207通过轴承座固定安装在所述压实机架201上。

所述压辊210通过所述压辊安装板211及滑块209在滑轨213上滑动；所述气缸202通过浮动接头212将安装在所述压辊安装板211上的所述压辊210向下推；所述压辊210与所述转动轴207贴合并压紧，将通过压实装置2的离心纺纤维网5压实。

为防止在压实过程中，所述离心纺纤维网5被收卷装置3扯断，所述压实装置2，还包括驱动电机206、压实主动链轮205、压实链条204和压实从动链轮203；所述驱动电机206固定安装在所述压实机架201下部；所述压实主动链轮205通过键连接固定安装在所述驱动电机206上；所述压实从动链轮203通过键连接固定安装在所述转动辊207一端；所述压实链条204套在所述主动链轮和从动链轮上；所述驱动电机206通过所述主动链轮和所述压实链条204驱动所述压实从动链轮203转动；所述压实从动链轮203带动所述转动辊207转动；这样所述离心纺纤维网5被压实的过程中，所述转动辊207转动，起到对所述离心纺纤维网5进行牵引的作用。

如图10-11所示，所述收卷装置3包括上收卷机架306、第一导向辊303、限位辊302、张力调整辊305、第二导向辊301和收卷辊319；按照所述离心纺纤维网5的运动方向，所述第一导向辊303、限位辊302、张力调整辊305、第二导向辊301和收卷辊319依次设置在所述上收卷机架306上；所述离心纺纤维网5由所述第一导向辊303导入所述收卷装置3，由所述张力调整辊305和所述第二导向辊301导向后缠绕在所述收卷辊319上。

所述限位辊302设置在所述第一导向辊303的斜上方，保证所述离心纺纤维网5只在所述第一导向辊303和所述限位辊302之间。

所述上收卷机架306两侧安装有导向块304；所述导向块304内加工有凹槽；所述张力调整辊305的两端分别安装在两个所述导向块304的凹槽内，并在凹槽内滑动；所述张力调整辊305压在所述离心纺纤维网5上，靠自身重力调整所述离心纺纤维网5的张紧力。

所述上收卷机架306两侧还设置有卡紧机构317；所述收卷辊319两端分别卡在两套卡紧机构317内；所述卡紧机构317将所述收卷辊319及上的轴承卡在所述卡紧机构317内的凹槽内，所述收卷辊319在所述卡紧机构317内旋转自如；当完成收卷功能后，通过手动操作所述卡紧机构317，所述收卷辊317可轻易脱离所述卡紧机构317。

为完成收卷功能，所述收卷辊319需要持续转动；所以，所述收卷装置3，还包括收卷电机312、收卷主动链轮314、收卷链条315、收卷从动链轮316和收卷从动轴321；所述收卷电机312固定安装在所述所述上收卷机架306底部；所述收卷主动链轮314通过键连接固定安装在所述收卷电机312的输出轴上；所述收卷从动轴321通过轴承座安装在所述收卷机架306上；通过键连接固定安装在所述收卷从动轴321的一端；所述收卷链条315套在所述收卷主动链轮314和收卷从动链轮316上；所述收卷从动轴321的另一端通过键连接固定安装有主动齿轮320；所述收卷辊319上安装有从动齿轮318；所述主动齿轮320和所述从动齿轮318啮合。

所述收卷电机312通过收卷主动链轮314和收卷链条315驱动收卷从动链轮316转动，所述收卷从动链轮316带着收卷从动轴321一起转动；所述收卷从动轴321转动时带着主动齿轮320转动，主动齿轮320将动力通过从动齿轮318传递给收卷辊319，这样所述收卷辊319可持续转动。

在收卷的过程中，所述离心纺纤维网5有可能跑偏；所以，所述收卷装置3，还包括纠偏装置322；所述纠偏装置322安装在所述上收卷机架306下部，调整所述上收卷机架306的位置来防止跑偏。

所述纠偏装置322，包括下收卷机架313、纠偏滑轨311、纠偏滑块307、直线伺服电机309、电机固定座310和连接座308；所述直线伺服电机309通过所述电机固定座310固定安装在下收卷机架313上；所述直线伺服电机309的输出轴通过所述连接座308与上收卷机架306固定连接；四根所述纠偏滑轨311对称设置在下收卷机架313上；四个所述纠偏滑块307分别与四根所述纠偏滑轨311配合并在所述纠偏滑轨311上滑动；所述上收卷机架306与四个所述纠偏滑块307固定连接。

所述直线伺服电机309驱动所述上收卷机架306通过所述纠偏滑块307在所述纠偏滑轨311上滑动；这样调整所述收卷辊319的位置，防止缠绕所述离心纺纤维网5时跑偏。

所述控制***16，控制整套装置自动运行，其主要控制工艺参数包括：供料量、喷丝器1340的转速、纺丝环境的温度、收集带142的运动速度。

具体使用时，人工通过控制***设定生产参数，包括环境温度、喷丝器转速、纺丝纤维厚度、收集带的移动速度；控制***16根据纺纱纤维的厚度值选择纺丝单元131的个数；随后，控制***16控制供料装置12向纺丝装置14供料；由流量计126及液位计122共同检测缓存罐1342内纺丝溶液的体积；当达到设定值后，停止供料；控制***控制温控装置15对机架11上的半封闭腔体进行温度调节，已达到设定值；同时控制***16控制传动牵引装置141运行使得收集带142的移动速度达到设定值；启动直流电机1337，喷丝器1340开始高速旋转进行喷丝，喷丝形成的纤维呈螺旋线下降并收集于所述收集带142上，最终形成均匀的离心纺纤维网5；最先生成的离心纺纤维网5由人工牵引通过压实装置2，缠入收卷装置3内进行收卷。

实施例2

与实施例1的不同之处在于，实施例2中的一种平面接收式离心纺设备，如图12所示，还包括放卷装置4，所述放卷装置4布置在所述离心纺装置1的前端；所述放卷装置4上缠绕有基底布料6；所述基底布料6穿入所述离心纺装置1内，并平铺在所述收集带142上；所述基底布料6端部缠绕在所述收卷装置3上的所述收卷辊319上。

如图13所示，所述放卷装置4包括放卷辊401、放卷机架402、卡紧机构317、第一导向辊303、第三导向辊403、第二导向辊301和纠偏装置322；根据所述基底布料6的运动方向，所述第二导向辊301、第三导向辊403和第一导向辊303依次布置，并固定安装在放卷机架402上；所述基底布料6整卷缠绕在放卷辊401上；所述基底布料6通过第二导向辊301、第三导向辊403和第一导向辊303的导向导出放卷装置4；所述卡紧机构317固定安装在放卷机架402两侧。

所述放卷辊401为气胀轴，上卷时，所述放卷辊401不充气，人工将整卷基底布料6套在所述放卷辊401上，所述放卷辊401充气胀开将所述卷基底布料6固定在所述放卷辊401上；人工再将卡紧机构317打开，将所述放卷辊401两端卡入所述卡紧机构317内。

具体使用时，当所述喷丝器1340高速旋转时，其内的纺丝溶液喷出，喷出的瞬间由于离心力和力的作用下，纺丝溶液迅速成丝，并附着在所述收集带142上的所述基底布料6上并形成纤维网；所述收集带142由所述收卷装置3驱动向前运动，所述纤维网均匀平铺在所述基底布料6上，制成的具有基底布料的所述离心纺纤维网5经过所述压实装置2压实后缠绕进所述收卷装置3并形成卷。

实施例3

与实施例1的不同之处在于，实施例3中的喷丝装置133，其所述喷丝器1340上安装有至少一个喷丝嘴1354；所示喷丝嘴的形状如图14所示，其内径逐渐变小形成锥形；所述喷丝器1340内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴1354射出。

实施例4

与实施例1的不同之处在于，实施例4中的喷丝装置133，其所述喷丝器1340上安装有至少一个喷丝嘴1354；所示喷丝嘴的形状如图15所示，其结构为台阶形式；所述喷丝器1340内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴1354射出。

实施例5

本发明还具体涉及一种平面接收式离心纺方法，具体步骤如下：

1)将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)粉末放入真空干燥箱，在70℃下干燥8小时；

2)在聚乙烯醇缩丁醛(PVB)粉末中加入无水乙醇，配置质量分数为10％的纺丝溶液；

3)将纺丝溶液放置在80-90℃的水浴中，通过机械搅拌器匀速搅拌8小时，再将纺丝溶液放置在真空箱内静置1小时，使纺丝溶液中的气泡尽可能的消失；

4)采用实施例3中的设备进行纺丝，通过控制***调整测试参数，纺丝环境温度设置为25℃，选用一套纺丝单元，所述喷丝器的转速设置为3000r/min，喷丝孔径为1mm，收集带到喷丝器之间的距离为50mm。

实施例6

一种平面接收式离心纺方法，具体步骤如下：

1)将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚丙烯腈(PAN)粉末分别置于真空干燥箱内，在30℃下干燥8小时；采用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)做为溶剂；

2)PVB、PAN及DMF质量配比为1.5:1:10；

3)将称量好的DMF倒入烧杯中，开启搅拌器，转速520r/min，对DMF进行搅拌，再将PAN粉末缓慢倒入DMF中搅拌，最后将PVB粉末倒入DMF中，搅拌时间4小时，搅拌完成之后，将形成的纺丝溶液置于真空箱内静置1小时，使纺丝溶液中的气泡尽可能的消失；

4)采用实施例3中的设备进行纺丝，通过控制***调整测试参数，纺丝环境温度设置为45℃，选用一套纺丝单元，所述喷丝器的转速设置为8000r/min，喷丝孔径为0.2mm，收集带到喷丝器之间的距离为80mm。

实施例7

一种平面接收式离心纺方法，具体步骤如下：

1)将聚丙烯腈(PAN)粉末置于真空干燥箱内，在30℃下干燥8小时；采用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)做为溶剂；

2)PAN的质量分数为18％；

3)开启搅拌器，转速520r/min，对DMF进行搅拌，再将PAN粉末缓慢倒入DMF中搅拌，搅拌时间4小时，搅拌完成之后，将形成的纺丝溶液置于真空箱内静置1小时，使纺丝溶液中的气泡尽可能的消失；

4)采用实施例3中的设备进行纺丝，通过控制***调整测试参数，纺丝环境温度设置为25℃，选用一套纺丝单元，所述喷丝器的转速设置为3000r/min，喷丝孔径为0.2mm，收集带到喷丝器之间的距离为50mm。

实施例8-10

实施例8-10与实施例7的不同之处在于，实施例8中，PAN的质量分数为19％；实施例9中PAN的质量分数为20％；实施例10中PAN的质量分数为21％；其它条件均与实施例7一致。

通过对比不同浓度条件下纤维直径的频率分布直方图(图18)可以看出，纤维直径大部分布在1-5μm的范围内，其中21％组分有少量的纳米纤维，同时随着浓度的增加，纤维的直径越来越大；因为，随着溶液浓度的增加，溶液粘度越来越大，分子链间的作用力越来越大，在同等转速条件下，分子链越来越难以牵伸，以至于直径会变大。

实施例11-14

与实施例5的不同之处在于，实施例11中，所述喷丝器的转速设置为5000r/min；实施例12中，所述喷丝器的转速设置为6000r/min；实施例13中，所述喷丝器的转速设置为7000r/min；实施例13中，所述喷丝器的转速设置为8000r/min；其它条件均与实施例5一致。

通过高速摄像机对其进行实时拍摄，选取0s、15s、30s和45s作为实验记录；在5000rpm-6000rpm的范围内，喷丝嘴射出的PVB纺丝溶液的所受到的离心力逐渐增大，并在惯性力的作用下及时摆脱了旋转的喷丝器的负压力场的作用，从而在喷丝器周围能够形成较好的纺丝轨迹。

实施例12-14

与实施例5的不同之处在于，实施例12中，通过控制***调整测试参数，将纺丝环境温度设置为10℃；实施例13中，通过控制***调整测试参数，将纺丝环境温度设置为40℃；实施例14中，通过控制***调整测试参数，将纺丝环境温度设置为55℃；其它条件均与实施例5一致。

温度为10℃时，此时PVB纺丝溶液呈现出典型的粘性行为；随着温度的升高，此时PVB纺丝溶液***的弹性行为增大，在凝胶点之后，此时PVB溶液呈现出典型的弹性行为，并且没有平台发生，表明PVB溶液的凝胶化过程是一个物理过程。

实施例15

与实施例5不同的是，实施例15采用实施例1中的装备进行纺丝，实施例1中的喷丝器1340加工有通孔1348，所述纺丝溶液在喷丝器1340高速旋转时从所述通孔1348***出。

实施例16

与实施例5不同的是，实施例16采用实施例4中的装备进行纺丝，实施例1中的喷丝器1340上安装有喷丝嘴1354，所述喷丝嘴1354的结构形式为台阶形式；所述喷丝器1340内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴1354射出。

通过高速摄像机对实施例5、实施例15和实施例16进行离心纺的过程进行捕捉，并在0s，5s，10s和15s四个时间节点上进行拍摄。

实施例5中，PVB纺丝溶液经锥形型喷丝嘴射出，经过拉伸、颈缩和固化，从而成为PVB纤维并以螺旋线为纺丝轨迹，在自身重力得作用下收集在纤维收集面上，由于纺丝轨迹的半径较大，因此PVB纤维受旋转的喷丝器的下方存在的负压力场的作用力小，纺丝轨迹的稳定性较好。

实施例15中，PVB纺丝溶液变成液滴落在收集带上，无法在该条件下进行PVB离心纺。

实施例16中，PVB纺丝溶液从台阶形式的喷丝嘴喷出，经过拉伸、颈缩和固化，从而成为PVB纤维并以螺旋线为纺丝轨迹，一方面在自身重力和在旋转的喷丝器的下方存在的负压力场的共同作用下收集在收集带上，另一方面由于收集在收集带上的PVB纤维受在旋转的喷丝器的下方存在的负压力场的作用下，趋向喷丝器的底部运动，从而缠绕在喷丝器的外壁及喷丝嘴上。

实施例17-19

与实施例5的不同之处在于，实施例17中，喷丝孔径为0.25mm；实施例18中，喷丝孔径为0.41mm；实施例19中，喷丝孔径为0.64mm；其它条件均与实施例5一致。

通过高速摄像机对其实验过程进行捕捉，并于0s、15s、30s和45s这四个时间点进行实时捕捉；随着喷丝嘴孔径的减小，所制备的PVB纤维间的直径的表面均匀性则有所提高，但是所制备的PVB纤维中的复丝则越多，即一根PVB纤维中存在多根PVB纤维。

实施例20-21

与实施例5的不同之处在于，实施例20中，收集带到喷丝器之间的距离为40mm；实施例21中，收集带到喷丝器之间的距离为60mm；

通过高速摄像机对其实验过程进行捕捉，并于0s、15s、30s和45s这四个时间点进行实时捕捉。

随收集高度的增大，所制备的PVB纤维中的复丝则越多，即一根PVB纤维中存在多根PVB纤维，且PVB纤维间的直径不匀率逐渐变大。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (35)

1.一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，包括离心纺装置(1)、压实装置(2)和收卷装置(3)；所述离心纺装置(1)、压实装置(2)和收卷装置(3)按照离心纺纤维网(5)的运动方向从前到后依次布置；所述离心纺装置(1)纺制出离心纺纤维网(5)；所述离心纺纤维网(5)经过所述压实装置(2)压实后导入所述收卷装置(3)；所述收卷装置(3)将离心纺纤维网(5)缠绕成卷；所述离心纺装置(1)包括供料装置(12)、纺丝装置(13)和收集装置(14)；所述纺丝装置(13)设置于所述收集装置(14)上方，所述收集装置(14)表面形成有负压，负压将附着在所述收集装置(14)表面的离心纺纤维网(5)吸附在所述收集装置(14)上；所述纺丝装置(13)包括至少一套配置有喷丝装置(133)的纺丝单元(131)；所述喷丝装置包括缓存罐(1342)、导料管(1344)和喷丝器(1340)，所述导料管(1344)上端伸入所述缓存罐(1342)内，下端***喷丝器(1340)内，所述缓存罐(1342)内的纺丝溶液通过导料管(1344)进入喷丝器(1340)内，所述缓存罐(1342)内设置有液位计(122)；所述纺丝单元(131)包括固定安装在机架(11)上的横移装置(132)，所述喷丝装置(133)对称安装在横移装置(132)两侧；所述横移装置(132)驱动所述喷丝装置(133)在所述收集装置(14)上方做水平往复运动；所述横移装置(132)包括固定支架(1321)、安装在固定支架(1321)上的横移运动单元(1322)和横移支杆(1324)；所述固定支架(1321)两端安装在机架(11)上；所述横移运动单元(1322)的滑块上安装有安装板(1323)；所述横移支杆(1324)安装在所述安装板(1323)上，所述横移运动单元(1322)通过安装板(1323)带动所述横移支杆(1324)做水平往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，两套所述喷丝装置(133)分别安装在两根横移支杆(1324)两端。

3.根据权利要求2所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝装置(133)还包括空心轴(1345)；所述导料管(1344)设置在空心轴(1345)的中心孔内，与所述中心孔不接触；所述喷丝器(1340)固定安装在所述空心轴(1345)下端。

4.根据权利要求3所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝装置(133)还包括电机(1337)、主动带轮(1338)、从动带轮(1339)和同步带(1346)；所述电机(1337)的输出轴连接所述主动带轮(1338)；所述从动带轮(1339)与空心轴(1345)连接；所述同步带(1346)套在所述主动带轮(1338)和所述从动带轮(1339)上。

5.根据权利要求4所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝装置(133)还包括缓存罐支架(1351)、直流电机支架(1352)和支撑板(1353)；所述缓存罐支架(1351)和直流电机支架(1352)均固定在所述支撑板(1353)上。

6.根据权利要求5所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝装置(133)还包括调节丝杆(1332)、螺母(1350)、调节板(1333)、导杆(1334)和基板(1336)；所述调节丝杆(1332)通过轴承座安装在所述调节板(1333)上，并与安装在所述调节板(1333)上的所述螺母(1350)配合，所述导杆(1334)的上端与所述调节板(1333)连接，下端贯穿所述基板(1336)并安装在所述支撑板(1353)上。

7.根据权利要求6所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝装置(133)还包括直线轴承(1335)，所述直线轴承(1335)固定安装在所述基板(1336)上，所述导杆(1334)套在所述直线轴承(1335)内。

8.根据权利要求6所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述调节丝杆(1332)上端固定安装有手轮(1331)。

9.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述供料装置(12)包括内装有纺丝溶液的储料罐(121)和流量泵(123)；所述储料罐(121)通过管路与所述流量泵(123)连接，所述流量泵(123)与若干个所述缓存罐(1342)通过管路连接。

10.根据权利要求9所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述流量泵(123)和所述缓存罐(1342)之间的管路上设置有电动开关阀(124)和流量计(125)。

11.根据权利要求10所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述储料罐(121)和缓存罐(1342)内均设置有液位计(122)。

12.根据权利要求11所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述储料罐(121)上安装有搅拌器(126)。

13.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述收集装置(14)包括传动牵引装置(141)和收集带(142)；所述收集带(142)为环形带，套在所述传动牵引装置(141)上；所述传动牵引装置(141)带动所述收集带(142)做循环运动；在所述收集带(142)下面设置支撑板(143)，用于支撑收集带(142)。

14.根据权利要求13所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述收集带(142)为网状结构，所述支撑板(143)上设置有若干通孔。

15.根据权利要求14所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，在所述支撑板(143)下方安装抽风装置使得在所述收集带(142)表面形成负压，负压将附着在所述收集带(142)表面的离心纺纤维网(5)吸附在所述收集带(142)上。

16.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述离心纺装置(1)还包括温控装置(15)，所述温控装置(15)包括若干个电加热管(151)及若干套制冷装置(152)；所述机架(11)四周及上方设置有隔离罩板，与所述收集带(142)形成半封闭腔体，所述电加热管(151)及制冷装置(152)对所述半封闭腔体进行温度调节。

17.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述压实装置(2)包括压实机架(201)、气缸(202)、压辊安装板(211)、压辊(210)、转动辊(207)和滑轨(213)；所述压辊安装板(211)两端固定安装有与所述滑轨(213)配合的滑块(209)，两根所述滑轨(213)分别固定安装在压实机架(201)两侧；所述气缸(202)的活塞杆通过浮动接头(212)连接所述压辊安装板(211)。

18.根据权利要求17所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述压实装置(2)还包括压实从动链轮(203)、压实链条(204)、压实主动链轮(205)和驱动电机(206)；所述压实主动链轮(205)安装在所述驱动电机(206)输出轴上，所述压实从动链轮(203)安装在所述转动辊(207)一端，并通过套设在外部的所述压实链条(204)与所述压实主动链轮(205)连接。

19.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述收卷装置(3)包括上收卷机架(306)、第一导向辊(303)、限位辊(302)、张力调整辊(305)、第二导向辊(301)和收卷辊(319)；所述离心纺纤维网(5)由所述第一导向辊(303)经过所述限位辊(302)导入所述收卷装置(3)，由所述张力调整辊(305)和所述第二导向辊(301)导向后缠绕在所述收卷辊(319)上。

20.根据权利要求19所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述上收卷机架(306)两侧安装有导向块(304)，所述导向块(304)内加工有凹槽；所述张力调整辊(305)的两端分别安装在两个所述导向块(304)的凹槽内；所述张力调整辊(305)压在所述离心纺纤维网(5)上，靠自身重力调整所述离心纺纤维网(5)的张紧力。

21.根据权利要求19所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述收卷辊(319)两端分别卡在两套卡紧机构(317)内；所述卡紧机构(317)将所述收卷辊(319)及上的轴承卡在所述卡紧机构(317)内的凹槽内。

22.根据权利要求21所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述收卷装置(3)还包括收卷电机(312)、收卷主动链轮(314)、收卷链条(315)、收卷从动链轮(316)和收卷从动轴(321)；所述收卷主动链轮(314)安装在所述收卷电机(312)的输出轴上；所述收卷从动轴(321)通过轴承座安装在所述上收卷机架(306)上，其一端安装收卷从动链轮(316)，另一端连接所述主动齿轮(320)；所述收卷链条(315)套在所述收卷主动链轮(314)和收卷从动链轮(316)上；所述收卷辊(319)端部安装有与所述主动齿轮(320)配合的从动齿轮(318)。

23.根据权利要求22所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述收卷装置(3)还包括安装在所述上收卷机架(306)下部的纠偏装置(322)。

24.根据权利要求23所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述纠偏装置(322)包括下收卷机架(313)、纠偏滑轨(311)、与所述上收卷机架(306)连接的纠偏滑块(307)和伺服电机(309)；所述伺服电机(309)的输出轴与上收卷机架(306)固定连接；若干所述纠偏滑轨(311)对称设置在下收卷机架(313)上；若干所述纠偏滑块(307)分别与所述纠偏滑轨(311)配合并在所述纠偏滑轨(311)上滑动。

25.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，还包括布置在所述离心纺装置(1)的前端的放卷装置(4)；所述放卷装置(4)上缠绕有基底布料(6)，所述基底布料(6)穿入所述离心纺装置(1)内，并平铺在所述收集带(142)上；所述基底布料(6)端部缠绕在所述收卷装置(3)上的所述收卷辊(319)上。

26.根据权利要求25所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述放卷装置(4)包括放卷辊(401)、放卷机架(402)以及沿基底布料(6)的运动方向依次布置的并固定安装在放卷机架(402)上第二导向辊(301)、第三导向辊(403)和第一导向辊(303)。

27.根据权利要求26所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述放卷装置(4)还包括卡紧机构(317)，所述卡紧机构(317)固定安装在放卷机架(402)两侧。

28.根据权利要求27所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述放卷装置(4)还包括纠偏装置，该纠偏装置设置于所述放卷机架(402)下部，其结构与所述收卷装置(3)中的所述纠偏装置(322)结构相同。

29.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝器(1340)上安装有至少一个喷丝嘴(1354)；所述喷丝嘴(1354)的内径逐渐变小形成锥形；所述喷丝器(1340)内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴(1354)射出。

30.根据权利要求1所述的一种平面接收式离心纺自动生产设备，其特征在于，所述喷丝器(1340)上安装有至少一个喷丝嘴(1354)；所述喷丝嘴(1354)的结构为台阶形式；所述喷丝器(1340)内的所述纺丝溶液通过所述喷丝嘴(1354)射出。

31.采用权利要求1至30中任一项所述的设备生产离心纺纤维网的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)离心纺丝溶液的制备：将聚合物和溶剂按一定质量分数混合，搅拌并静置后得到分散均匀的纺丝溶液；

(2)离心纺丝：采用步骤(1)制得的纺丝溶液进行离心纺丝。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的聚合物为聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、壳聚糖、聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、海藻酸钠、聚苯二甲酰苯二胺、聚酰亚胺中的一种或多种。

33.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的溶剂为乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、水、醋酸、丙酮中的一种或多种。

34.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，纺丝时，喷丝器的转速为500r/min-10000r/min；收集带的运动速度为0-10m/min；环境温度范围为10℃-80℃。

35.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，纺丝时，喷丝孔径范围为0.1mm-1mm；喷丝器与收集带之间的距离为0-100mm。

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