CN111005081A - 一种加热制丝装置 - Google Patents

Abstract

一种加热制丝装置，其内的内料仓包括外器壳、内壳腔与至少两个喷丝头，外器壳的内部开设有内壳腔，内壳腔中设置有纺织丝源，外器壳的侧壁上连接有与内壳腔相通的喷丝头，外器壳的顶、底部分别设置有上、下加热装置，上加热装置的中部开设有滑动纵槽，该滑动纵槽与位于其内部的滑动管进行上下滑动配合，滑动管的底端穿经容料顶口后延伸至内壳腔中，滑动管的顶端上延至上加热装置的正上方，滑动管内的管腔与内壳腔相通，下加热装置的底部与驱动主轴的顶端相连接。本设计不仅生产效率较高、加热效果较好、收集效果较好，而且可调性较强、稳定性较强、产品形式多样。

Description

一种加热制丝装置

技术领域

本发明涉及一种纺织用丝的制造装置，尤其涉及一种加热制丝装置，具体适用于提高纳米纤维的生产效率。

背景技术

纳米纤维是指直径在几十到几百纳米的超细纤维，它具有非常大比表面积、超细孔隙度、良好的机械特性等其它纤维所不能拥有的独特优势。近年来，纳米纤维广泛用于纺织材料、组织工程支架、过滤介质、纳米传感器、复合材料等领域。

纳米纤维的制备吸引着国内外专家学者的关注。到目前为止，制备纳米纤维的方法有许多种，如拉伸法、微相分离、模板合成、自组装、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。但静电纺丝也存在以下固有缺陷：首先，制备过程中需要施加高压电场，成本高，安全问题需要额外关注；其次，生产效率低；再次，溶液需要一定比例的溶剂使溶液具有一定传导率，会导致污染。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的生产效率较低的缺陷与问题，提供一种生产效率较高的加热制丝装置。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种加热制丝装置，包括内料仓与驱动主轴，所述内料仓的内部设置有纺织丝源，内料仓的外部与驱动主轴相连接；

所述内料仓包括外器壳、内壳腔与至少两个喷丝头，所述外器壳的内部开设有内壳腔，内壳腔中设置有纺织丝源，外器壳的侧壁上连接有与内壳腔相通的喷丝头，外器壳的顶部、底部分别设置有上加热装置、下加热装置，上加热装置的中部开设有滑动纵槽，该滑动纵槽与位于其内部的滑动管进行上下滑动配合，滑动管的底端穿经容料顶口后延伸至内壳腔中，滑动管的顶端上延至上加热装置的正上方，滑动管内的管腔与内壳腔相通，下加热装置的底部与驱动主轴的顶端相连接；所述驱动主轴的底端经底网仓与底驱动轴的顶部相连接，底网仓的侧围为网络状结构，底驱动轴的侧壁与底固定层内设置的底转动槽的内壁相接触，底驱动轴的底部位于底固定层的正下方，底固定层的顶部与收集装置的底部相连接，内料仓位于收集装置的内部，底网仓内近底网仓、底驱动轴交接处的部位设置有横固定板，该横固定板的顶部设置有外温监测仓，该外温监测仓的内部设置有一个测温传感器，该测温传感器与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，且信号发射器与主控室进行信号连接；

所述测温传感器包括金属外壳、输入电源线、输出电源线、蜡块与弹簧，输入电源线的一端与信号发射器电路连接，输入电源线的另一端穿经金属外壳内设置的弹簧后延伸至金属外壳的内部，弹簧的一端与金属外壳的顶壁固定连接，弹簧的另一端与导电头的背面相连接，导电头背面的中部与输入电源线的另一端电路连接，且弹簧经蜡块压缩固定后与金属外壳的顶壁相粘接；所述输出电源线的一端与电源电路连接，输出电源线的另一端延伸至金属外壳的内部，输出电源线的另一端与输出导电片背面的中部电路连接，输出导电片的背面通过绝缘管与金属外壳的底壁相连接，输出导电片正面的正上方设置有导电头。

所述输出导电片正面的中部设置有与导电头相配合的导电凹槽，且导电头的形状为半球型。

所述绝缘管的直径大于导电头的直径。

所述滑动管的侧围上位于上加热装置上方的部位与限位板垂直连接，限位板的底面与限位弹簧的顶端相连接，限位弹簧的底端下延至上加热装置的正上方。

所述限位板为环形结构；所述限位弹簧的数量至少为三个，且绕限位板均匀设置。

所述滑动管的侧围上位于滑动纵槽内的部位开设有与管腔相通的调料口，该调料口的长度小于滑动纵槽的长度。

所述上加热装置为环形结构，包括同心的外加热环、内中空环，滑动管的外部套装有滑动纵槽，滑动纵槽的外部套装有内中空环，内中空环的外壁与外加热环的内壁相连接。

所述喷丝头包括依次连接的对腔口、中部管与对外口，中部管为外窄内宽的圆锥台结构，对外口的直径小于对腔口的直径，喷丝头的外部空间依次经对外口、中部管、对腔口后与内壳腔相通。

所述下加热装置的底部与驱动轴承的顶部相连接，驱动轴承的中部开设有轴承槽，该轴承槽与***其内部的驱动主轴的顶端相连接。

所述收集装置包括多根相互平行的蛇型曲杆，蛇型曲杆的底端与底固定层的顶部相连接，蛇型曲杆的顶端经伸缩器与上固定板的底面相连接，上固定板的顶面的中部开设有上空环以供滑动管的顶部穿经而过。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种加热制丝装置中，内料仓的内部设置有纺织丝源，内料仓上设置有与其内部相通的喷丝头，内料仓的上下方分别设置有上加热装置、下加热装置，内料仓的外部与驱动主轴相连接，使用时，上加热装置、下加热装置对内料仓内的纺织丝源，如聚合物等进行加热，使其成为熔融状态，以得到熔融液体，熔融液体具有一定的表面张力且分子缠结处于一个合理范围，同时，驱动主轴带动内料仓作高速回转运动，熔融液体在喷丝头处形成泰勒锥，当离心力大于黏弹力和表面张力时，熔融液体被拉伸以形成纳米纤维，并射在外部的收集装置上以方便收集。因此，本发明不仅不需要施加高压电场、不受传导率约束，而且生产效率较高。

2、本发明一种加热制丝装置中，内料仓包括外器壳、内壳腔与喷丝头，外器壳顶部上设置的上加热装置的中部开设有滑动纵槽，该滑动纵槽与位于其内部的滑动管进行上下滑动配合，滑动管的底端穿经容料顶口后延伸至内壳腔中，滑动管的顶端上延至上加热装置的正上方，滑动管内的管腔与内壳腔相通，使用时，随着纳米纤维的不断产生，内壳腔中的纺织丝源会不断减少，滑动管就会逐渐下滑以填充减少的纺织丝源所占据的原本空间，此时，滑动管有两种用途，一个是从内壳腔的内部对纺织丝源进行加热，提高受热均匀度，生成高质量的熔融液体，另一种是向内壳腔添加外来物质，以对熔融液体进行调整，从而对生成的纳米纤维进行调整，丰富产品的样式。因此，本发明不仅加热效果较好、产品质量较高，而且可调性较强、产品形式多样。

3、本发明一种加热制丝装置中，滑动管的侧围上位于上加热装置上方的部位与限位板垂直连接，限位板的底面与限位弹簧的顶端相连接，限位弹簧的底端下延至上加热装置的正上方，该设计能对滑动管的下行距离进行限定，确保其不会对内壳腔内熔融液体的产生造成不利影响，同时，限位弹簧的设计还能缓冲滑动管的下行冲击力，减弱其对内壳腔内熔融液体的冲击，确保滑动管效果的正常发挥。因此，本发明的稳定性较强。

4、本发明一种加热制丝装置中，底网仓内近底网仓、底驱动轴交接处的部位设置有外温监测仓，该外温监测仓的内部设置有一个测温传感器，该测温传感器与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，使用时，测温传感器经外温监测仓对内料仓附近的温度进行监控，一旦温度过高，会损害纳米纤维的生成质量时，就会导通测温传感器、信号发射器、电源所在的电路回路，再由信号发射器发信号给主控室以停止运行。因此，本发明能自动温控，控制效率较高。

5、本发明一种加热制丝装置中，收集装置包括多根相互平行的蛇型曲杆，蛇型曲杆的底端与底固定层的顶部相连接，蛇型曲杆的顶端经伸缩器与上固定板的底面相连接，使用时，蛇型曲杆能在水平方向形成阻拦层，避免收集后的纳米纤维的下滑造成堆积，影响产品质量，同时，还可以根据需求，通过伸缩器的上下运动调整蛇型曲杆的弯曲弧度，以收集更多形态的纳米纤维，此外，底网仓的侧围为网络状结构，网络状结构不阻碍内外温度的平衡，底网仓的最小宽度大于内料仓的最大宽度，利于对内料仓周边环境温度的监测，确保产品质量。因此，本发明的收集效果较好，产品质量较高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中内料仓、上加热装置、下加热装置的结构示意图。

图3是图1中内料仓的俯视图。

图4是图1中测温传感器的结构示意图。

图中：纺织丝源1、内料仓2、外器壳21、内壳腔22、喷丝头23、对腔口231、中部管232、对外口233、容料顶口24、驱动主轴3、驱动轴承31、轴承槽32、上加热装置4、滑动纵槽41、滑动管42、管腔421、限位板43、限位弹簧44、调料口45、外加热环46、内中空环47、下加热装置5、测温传感器6、金属外壳61、输入电源线62、导电头621、输出电源线63、输出导电片631、导电凹槽632、蜡块64、弹簧65、绝缘管66、底网仓7、底驱动轴71、横固定板72、外温监测仓73、底固定层8、底转动槽81、上固定板82、上空环83、收集装置9、蛇型曲杆91、伸缩器92。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图4，一种加热制丝装置，包括内料仓2与驱动主轴3，所述内料仓2的内部设置有纺织丝源1，内料仓2的外部与驱动主轴3相连接；

所述内料仓2包括外器壳21、内壳腔22与至少两个喷丝头23，所述外器壳21的内部开设有内壳腔22，内壳腔22中设置有纺织丝源1，外器壳21的侧壁上连接有与内壳腔22相通的喷丝头23，外器壳21的顶部、底部分别设置有上加热装置4、下加热装置5，上加热装置4的中部开设有滑动纵槽41，该滑动纵槽41与位于其内部的滑动管42进行上下滑动配合，滑动管42的底端穿经容料顶口24后延伸至内壳腔22中，滑动管42的顶端上延至上加热装置4的正上方，滑动管42内的管腔421与内壳腔22相通，下加热装置5的底部与驱动主轴3的顶端相连接；所述驱动主轴3的底端经底网仓7与底驱动轴71的顶部相连接，底网仓7的侧围为网络状结构，底驱动轴71的侧壁与底固定层8内设置的底转动槽81的内壁相接触，底驱动轴71的底部位于底固定层8的正下方，底固定层8的顶部与收集装置9的底部相连接，内料仓2位于收集装置9的内部，底网仓7内近底网仓7、底驱动轴71交接处的部位设置有横固定板72，该横固定板72的顶部设置有外温监测仓73，该外温监测仓73的内部设置有一个测温传感器6，该测温传感器6与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，且信号发射器与主控室进行信号连接；

所述测温传感器6包括金属外壳61、输入电源线62、输出电源线63、蜡块64与弹簧65，输入电源线62的一端与信号发射器电路连接，输入电源线62的另一端穿经金属外壳61内设置的弹簧65后延伸至金属外壳61的内部，弹簧65的一端与金属外壳61的顶壁固定连接，弹簧65的另一端与导电头621的背面相连接，导电头621背面的中部与输入电源线62的另一端电路连接，且弹簧65经蜡块64压缩固定后与金属外壳61的顶壁相粘接；所述输出电源线63的一端与电源电路连接，输出电源线63的另一端延伸至金属外壳61的内部，输出电源线63的另一端与输出导电片631背面的中部电路连接，输出导电片631的背面通过绝缘管66与金属外壳61的底壁相连接，输出导电片631正面的正上方设置有导电头621。

所述输出导电片631正面的中部设置有与导电头621相配合的导电凹槽632，且导电头621的形状为半球型。

所述绝缘管66的直径大于导电头621的直径。所述滑动管42的侧围上位于上加热装置4上方的部位与限位板43垂直连接，限位板43的底面与限位弹簧44的顶端相连接，限位弹簧44的底端下延至上加热装置4的正上方。

所述限位板43为环形结构；所述限位弹簧44的数量至少为三个，且绕限位板43均匀设置。

所述滑动管42的侧围上位于滑动纵槽41内的部位开设有与管腔421相通的调料口45，该调料口45的长度小于滑动纵槽41的长度。

所述上加热装置4为环形结构，包括同心的外加热环46、内中空环47，滑动管42的外部套装有滑动纵槽41，滑动纵槽41的外部套装有内中空环47，内中空环47的外壁与外加热环46的内壁相连接。

所述喷丝头23包括依次连接的对腔口231、中部管232与对外口233，中部管232为外窄内宽的圆锥台结构，对外口233的直径小于对腔口231的直径，喷丝头23的外部空间依次经对外口233、中部管232、对腔口231后与内壳腔22相通。

所述下加热装置5的底部与驱动轴承31的顶部相连接，驱动轴承31的中部开设有轴承槽32，该轴承槽32与***其内部的驱动主轴3的顶端相连接。

所述收集装置9包括多根相互平行的蛇型曲杆91，蛇型曲杆91的底端与底固定层8的顶部相连接，蛇型曲杆91的顶端经伸缩器92与上固定板82的底面相连接，上固定板82的顶面的中部开设有上空环83以供滑动管42的顶部穿经而过。

使用时，本设计通过上加热装置4、下加热装置5的加热使内料仓2中的纺织丝源1，如聚合物等成为熔融状态，并得到熔融液体，熔融液体具有一定的表面张力且分子缠结处于一个合理范围，当驱动主轴3带动内料仓2作高速回转运动时，熔融液体在喷丝头23处形成泰勒锥，当离心力大于黏弹力和表面张力时，熔融液体被拉伸以形成纳米纤维，并射在四周的收集装置9上以方便收集。此外，在纳米纤维的生成过程中，测温传感器6经金属外壳61直接监测内料仓2附近的温度，一旦温度超过设定温度，升温的金属外壳61会融化与其相粘接的蜡块64，当蜡块64逐渐融化时，蜡块64对弹簧65的压制力减弱，直至弹簧65反弹，反弹的弹簧65会带动输入电源线62及其上连接的导电头621下行以与正下方的输出导电片631相接触，以搭接成电路，从而导通测温传感器6、信号发射器、电源所在电路回路，再由信号发射器发信号给主控室以停止运行，确保纳米纤维的质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加热制丝装置，包括内料仓(2)与驱动主轴(3)，所述内料仓(2)的内部设置有纺织丝源(1)，内料仓(2)的外部与驱动主轴(3)相连接，其特征在于：

所述内料仓(2)包括外器壳(21)、内壳腔(22)与至少两个喷丝头(23)，所述外器壳(21)的内部开设有内壳腔(22)，内壳腔(22)中设置有纺织丝源(1)，外器壳(21)的侧壁上连接有与内壳腔(22)相通的喷丝头(23)，外器壳(21)的顶部、底部分别设置有上加热装置(4)、下加热装置(5)，上加热装置(4)的中部开设有滑动纵槽(41)，该滑动纵槽(41)与位于其内部的滑动管(42)进行上下滑动配合，滑动管(42)的底端穿经容料顶口(24)后延伸至内壳腔(22)中，滑动管(42)的顶端上延至上加热装置(4)的正上方，滑动管(42)内的管腔(421)与内壳腔(22)相通，下加热装置(5)的底部与驱动主轴(3)的顶端相连接；所述驱动主轴(3)的底端经底网仓(7)与底驱动轴(71)的顶部相连接，底网仓(7)的侧围为网络状结构，底驱动轴(71)的侧壁与底固定层(8)内设置的底转动槽(81)的内壁相接触，底驱动轴(71)的底部位于底固定层(8)的正下方，底固定层(8)的顶部与收集装置(9)的底部相连接，内料仓(2)位于收集装置(9)的内部，底网仓(7)内近底网仓(7)、底驱动轴(71)交接处的部位设置有横固定板(72)，该横固定板(72)的顶部设置有外温监测仓(73)，该外温监测仓(73)的内部设置有一个测温传感器(6)，该测温传感器(6)与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，且信号发射器与主控室进行信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述输出导电片(631)正面的中部设置有与导电头(621)相配合的导电凹槽(632)，且导电头(621)的形状为半球型。

3.根据权利要求2所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述绝缘管(66)的直径大于导电头(621)的直径。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述滑动管(42)的侧围上位于上加热装置(4)上方的部位与限位板(43)垂直连接，限位板(43)的底面与限位弹簧(44)的顶端相连接，限位弹簧(44)的底端下延至上加热装置(4)的正上方。

5.根据权利要求4所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述限位板(43)为环形结构；所述限位弹簧(44)的数量至少为三个，且绕限位板(43)均匀设置。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述滑动管(42)的侧围上位于滑动纵槽(41)内的部位开设有与管腔(421)相通的调料口(45)，该调料口(45)的长度小于滑动纵槽(41)的长度。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述上加热装置(4)为环形结构，包括同心的外加热环(46)、内中空环(47)，滑动管(42)的外部套装有滑动纵槽(41)，滑动纵槽(41)的外部套装有内中空环(47)，内中空环(47)的外壁与外加热环(46)的内壁相连接。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述喷丝头(23)包括依次连接的对腔口(231)、中部管(232)与对外口(233)，中部管(232)为外窄内宽的圆锥台结构，对外口(233)的直径小于对腔口(231)的直径，喷丝头(23)的外部空间依次经对外口(233)、中部管(232)、对腔口(231)后与内壳腔(22)相通。

9.根据权利要求1、2或3所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述下加热装置(5)的底部与驱动轴承(31)的顶部相连接，驱动轴承(31)的中部开设有轴承槽(32)，该轴承槽(32)与***其内部的驱动主轴(3)的顶端相连接。

10.根据权利要求1、2或3所述的一种加热制丝装置，其特征在于：所述收集装置(9)包括多根相互平行的蛇型曲杆(91)，蛇型曲杆(91)的底端与底固定层(8)的顶部相连接，蛇型曲杆(91)的顶端经伸缩器(92)与上固定板(82)的底面相连接，上固定板(82)的顶面的中部开设有上空环(83)以供滑动管(42)的顶部穿经而过。

Images