CN111763994B - 基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法 - Google Patents
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Abstract
基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法,包括喷头机构、接收机构和收卷机构;喷头机构包括喷头和喷嘴,喷嘴设置于喷头的一侧;喷头结构通过喷头驱动机构实现横向移动;接收机构设置于喷头机构的一侧,接收机构通过位移机构实现横向、纵向移动,接收机构包括中心轴、限位盘、固定杆、滑动片、接收杆、滑动筒、限位片、调节螺栓和弹簧;收卷机构设置于接收机构的一侧,收卷机构包括收卷架和收卷辊,收卷架呈两侧设置,收卷辊设置于两侧收卷架之间,收卷辊的两端通过轴承与收卷架呈可转动设置。本发明防止纤维丝纺丝过程产生张力变化,导致纤维丝断裂,极大的保证了纤维丝的静电纺丝的稳定性,工艺流程运行平稳。
Description
技术领域
本发明涉及静电纺丝领域,特别是基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法。
背景技术
聚乙醇酸纤维又称聚羟乙酸纤维或聚乙交酯纤维。生物可降解的合成纤维之一。以三氧化锑为催化剂,由羟乙酸缩聚可制备聚羟乙酸。工业上以锑、锌、铅和锡化合物为催化剂,通过乙交酯开环聚合制得分子量较高的聚乙交酯,通过熔体纺丝和拉伸制成聚乙交酯纤维。该纤维在活组织内在10~18周内被吸收,主要作可吸收缝合线。
静电纺丝技术是一种简单低耗制备微米和亚微米纤维的技术。静电纺丝原理是将聚合物溶液送入喷丝头,溶液受到喷丝口与收集装置之间的高压静电力成为一股带电的喷射流,并在电场中运动;聚合物溶液因溶剂蒸发而固化,最终形成纳米纤维并沉积在收集装置上。通过采用静电纺丝的装置可将聚乙醇酸溶液进行纺丝形成聚乙醇酸纤维。
一般采用针式静电纺丝机进行静电纺丝工艺,其设备自结构一般包括高压静电发生器﹑注射泵﹑连接正极的针式喷头和连接负极的收集装置五部分。传统的经典纺丝机中的连接负极的收集装置通常采用转盘结构,为了提高电厂强度和均匀性,便于对纤维丝的直接收集,负极装置设计为回转式的滚轮结构。但由静电纺丝制备后的纤维丝直径较小,单根纤维丝的刚性较低,纤维丝与负极装置之间采用刚性接触,纤维丝易产生断裂现象,影响纤维丝的稳定收卷。
发明内容
为了解决上述存在的问题,本发明公开了基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法,其具体技术方案如下:基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,包括喷头机构、接收机构和收卷机构;
所述喷头机构包括喷头和喷嘴,所述喷嘴设置于所述喷头的一侧;所述喷头结构通过喷头驱动机构实现横向移动;
所述接收机构设置于所述喷头机构的一侧,所述接收机构通过位移机构实现横向、纵向移动,所述接收机构包括中心轴、限位盘、固定杆、滑动片、接收杆、滑动筒、限位片、调节螺栓和弹簧;所述限位盘周向设置于所述中心轴的外壁,呈等距间隔设置;所述固定杆周向设置于所述中心轴的两端侧壁,每个所述固定杆与所述中心轴的侧壁垂直固定,每个所述固定杆的侧壁周向设有固定圈,所述固定圈与所述固定杆呈固定设置;所述滑动片贴合设置于所述限位盘的两侧,且滑动片以中心轴为圆心周向设置于所述中心轴的外侧;所述接收杆设置于两侧限位盘之间,每个所述接收杆的两端与两侧相对所述滑动片固定连接;所述滑动筒为中空结构,所述滑动筒设置于每个所述滑动片的侧壁,并与所述滑动片固定设置,每个所述固定杆的端部***所述滑动筒的底部,所述固定圈嵌入所述滑动筒的内部,所述固定杆与所述滑动筒呈可滑动设置;所述限位片设置于所述滑动筒的内顶面,所述限位片与所述滑动筒呈可滑动设置;所述调节螺栓设置于所述滑动筒的外顶面,所述调节螺栓贯穿所述滑动筒的顶面,并与所述限位片的中心呈垂直固定,所述调节螺栓与所述滑动筒呈螺纹连接;所述弹簧设置于所述滑动筒的内部,并包裹于所述固定杆的外壁,所述弹簧的底端抵住所述固定圈的顶面,所述弹簧的顶端抵住所述限位片的底面;
所述收卷机构设置于所述接收机构的一侧,所述收卷机构包括收卷架和收卷辊,所述收卷架呈两侧设置,所述收卷辊设置于两侧所述收卷架之间,所述收卷辊的两端通过轴承与所述收卷架呈可转动设置。
进一步的,所述喷嘴的数量为三个,呈横向一字型设置。
进一步的,所述喷头驱动机构包括喷头支架、喷头驱动丝杆、喷头滑杆和喷头驱动电机;所述喷头支架设置于两侧,所述喷头驱动丝杆设置与两侧喷头支架之间,并与所述喷头支架呈可转动设置;所述喷头滑杆设置于所述喷头驱动丝杆的两侧,每个所述喷头滑杆的两端与所述喷头支架固定设置;所述喷头设置于所述两侧喷头支架之间,所述喷头与所述喷头驱动丝杆呈螺纹连接,所述喷头与所述喷头滑杆呈可滑动设置;所述喷头驱动电机与所述喷头驱动丝杆呈同轴转动。
进一步的,所述限位盘的一侧设置的滑动片数量为六个,每个所述滑动片呈扇形结构,所述滑动片呈向中心轴向心设置;每个所述滑动片的外径与所述限位盘的直径相适应,每个所述滑动片的内径略大于所述中心轴的直径;相邻两个所述滑动片之间呈间隙设置。
进一步的,每个所述限位盘的两侧壁面周向设有限位凸杆,每个所述限位凸杆呈圆柱状结构;每个所述滑动片的两侧设有限位滑孔,两侧所述限位滑孔为腰型孔结构,并呈平行设置,所述限位滑孔的内径与所述限位凸杆的直径相适应;每个所述限位凸杆分别贯穿每个所述滑动片的限位滑孔内,所述限位凸杆与所述限位滑孔呈可滑动设置,实现所述滑动片与所述限位盘限位滑动。
进一步的,每个所述滑动片连接的接收杆的数量为两个,且所述接收杆设置于所述滑动片的侧壁外圈;多个所述接收杆围成一个圆筒形状。
进一步的,所述固定圈的外径与所述滑动筒的内径相适应,所述固定圈与所述滑动筒呈可滑动设置;所述固定圈的顶面外圈周向设有固定环,所述弹簧的底端嵌入所述固定环内。
进一步的,所述限位片呈圆盘状结构,所述限位片的直径与所述滑动筒的内径相适应;所述限位片的底面内圈设有内限位环,所述内限位环的内径与所述固定杆的直径相适应,所述固定杆的顶端嵌入所述内限位环内;所述限位片的底面外圈设有外限位环,所述外限位环的内径与所述弹簧的直径相适应,所述弹簧的顶端嵌入所述内限位环和外限位环之间。
进一步的,所述位移机构包括位移挡板、位移驱动电机、横向丝杆、横向滑杆、位移滑块和电动推杆;所述位移挡板设置于每个所述喷头支架的一侧,并与所述喷头支架固定设置,每个所述位移挡板呈“L”型;所述位移驱动电机设置于所述喷头支架的一侧,并与所述位移挡板的顶面固定;所述横向丝杆的一端与所述位移挡板呈可转动设置,所述横向丝杆的一端与所述位移驱动电机呈同轴转动;所述横向滑杆设置于所述横向丝杆的两侧,每个所述横向滑杆的一端与所述位移挡板固定设置,每个所述横向滑杆的一端与所述位移驱动电机固定设置;所述位移滑块设置于所述位移挡板的顶面,所述位移滑块与所述横向丝杆呈螺纹连接,所述位移滑块与所述横向滑杆呈可滑动设置;所述电动推杆设置于每个所述位移滑块的顶面,呈垂直固定设置,每个所述电动推杆的顶端与中心轴的一端呈可转动设置。
进一步的,所述收卷辊的设置高度略高于所述限位盘的设置高度。
根据基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,提出了一种基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法,步骤如下:
1.将喷嘴与高压静电发生器的正极连通;通过启动喷头驱动电机带动喷头驱动丝杆转动,喷头驱动丝杆带动喷头沿着喷头滑杆上进行横向运动,当喷头运动到合适位置后,喷头驱动电机停止;
2.将接收机构的接收杆与高压静电发生器的负极连通;通过启动位移驱动电机带动横向丝杆转动,横向丝杆带动位移滑块在横向滑杆上进行横向运动,当位移滑块运动到合适位置后,位移驱动电机停止工作;启动电动推杆,电动推杆带动中心轴进行竖直运动,当中心轴运动到合适高度后,电动推杆停止工作;
3.中心轴带动限位盘、接收杆处于转动状态,聚乙醇酸溶液通过喷嘴形成纤维丝落于接收杆的表面,接着限位丝略过接收杆的顶面并传送至
4.纤维丝通过接收杆与中心轴的转动,略过接收杆并传送至收卷辊表面,收卷辊转动对纤维丝进行卷绕。
本发明的有益效果是:
本发明将纤维丝的负极接收机构设计为可转动时的轮盘结构,通过中心轴带动接收杆进行圆周运动,并可将纤维丝落与接收杆的表面进行接收并传送,当纤维丝与接收杆接触时,二者处于柔性结构状态,纤维丝因静电纺丝张力变化时,纤维丝可轻微压动接收杆,与接收杆相连的滑动片通过弹簧的作用进行泄压,通过自适应调节接收杆的圆周半径适应纤维丝的表面张力,防止纤维丝纺丝过程产生张力变化,导致纤维丝断裂,极大的保证了纤维丝的静电纺丝的稳定性,工艺流程运行平稳。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明单组滑动片的结构示意图。
图3是本发明滑动片处的剖视示意图。
图4是本发明滑动筒的局部剖视示意图。
图5是本发明单侧位移机构的机构示意图。
附图标记列表:
喷头机构1;
喷头1-1、喷嘴1-2;
接收机构2;
中心轴2-1、限位盘2-2、限位凸杆2-2-1、固定杆2-3、固定圈2-3-1、固定环2-3-2、滑动片2-4、限位滑孔2-4-1、接收杆2-5、滑动筒2-6、限位片2-7、内限位环2-7-1、外限位环2-7-2、调节螺栓2-8、弹簧2-9;
收卷机构3;
收卷架3-1、收卷辊3-2;
喷头驱动机构4;
喷头支架4-1、喷头驱动丝杆4-2、喷头滑杆4-3、喷头驱动电机4-4;
位移机构5;
位移挡板5-1、位移驱动电机5-2、横向丝杆5-3、横向滑杆5-4、位移滑块5-5、电动推杆5-6。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确,下面结合附图对本发明进行进一步描述,任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本实施例中所提及的固定连接,固定设置、固定结构均为胶粘、焊接、螺钉连接、螺栓螺母连接、铆接等本领域技术人员所知晓的公知技术。
本实施列中所提及的喷头驱动电机、位移驱动电机均为市场中可购买获得的产品,其结构原理为该领域人员所熟知的公知技术,在本发明中不进行赘述。
结合附图可见,基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,包括喷头机构1、接收机构2和收卷机构3;
所述喷头机构1包括喷头1-1和喷嘴1-2,所述喷嘴1-2设置于所述喷头1-1的一侧;所述喷头1-1结构通过喷头驱动机构4实现横向移动;
所述接收机构2设置于所述喷头机构1的一侧,所述接收机构2通过位移机构5实现横向、纵向移动,所述接收机构2包括中心轴2-1、限位盘2-2、固定杆2-3、滑动片2-4、接收杆2-5、滑动筒2-6、限位片2-7、调节螺栓2-8和弹簧2-9;所述限位盘2-2周向设置于所述中心轴2-1的外壁,呈等距间隔设置;所述固定杆2-3周向设置于所述中心轴2-1的两端侧壁,每个所述固定杆2-3与所述中心轴2-1的侧壁垂直固定,每个所述固定杆2-3的侧壁周向设有固定圈2-3-1,所述固定圈2-3-1与所述固定杆2-3呈固定设置;所述滑动片2-4贴合设置于所述限位盘2-2的两侧,且滑动片2-4以中心轴2-1为圆心周向设置于所述中心轴2-1的外侧;所述接收杆2-5设置于两侧限位盘2-2之间,每个所述接收杆2-5的两端与两侧相对所述滑动片2-4固定连接;所述滑动筒2-6为中空结构,所述滑动筒2-6设置于每个所述滑动片2-4的侧壁,并与所述滑动片2-4固定设置,每个所述固定杆2-3的端部***所述滑动筒2-6的底部,所述固定圈2-3-1嵌入所述滑动筒2-6的内部,所述固定杆2-3与所述滑动筒2-6呈可滑动设置;所述限位片2-7设置于所述滑动筒2-6的内顶面,所述限位片2-7与所述滑动筒2-6呈可滑动设置;所述调节螺栓2-8设置于所述滑动筒2-6的外顶面,所述调节螺栓2-8贯穿所述滑动筒2-6的顶面,并与所述限位片2-7的中心呈垂直固定,所述调节螺栓2-8与所述滑动筒2-6呈螺纹连接;所述弹簧2-9设置于所述滑动筒2-6的内部,并包裹于所述固定杆2-3的外壁,所述弹簧2-9的底端抵住所述固定圈2-3-1的顶面,所述弹簧2-9的顶端抵住所述限位片2-7的底面;
所述收卷机构3设置于所述接收机构2的一侧,所述收卷机构3包括收卷架3-1和收卷辊3-2,所述收卷架3-1呈两侧设置,所述收卷辊3-2设置于两侧所述收卷架3-1之间,所述收卷辊3-2的两端通过轴承与所述收卷架3-1呈可转动设置。
进一步的,所述喷嘴1-2的数量为三个,呈横向一字型设置。
进一步的,所述喷头驱动机构4包括喷头支架4-1、喷头驱动丝杆4-2、喷头滑杆4-3和喷头驱动电机4-4;所述喷头支架4-1设置于两侧,所述喷头驱动丝杆4-2设置与两侧喷头支架4-1之间,并与所述喷头支架4-1呈可转动设置;所述喷头滑杆4-3设置于所述喷头驱动丝杆4-2的两侧,每个所述喷头滑杆4-3的两端与所述喷头支架4-1固定设置;所述喷头1-1设置于所述两侧喷头支架4-1之间,所述喷头1-1与所述喷头驱动丝杆4-2呈螺纹连接,所述喷头1-1与所述喷头滑杆4-3呈可滑动设置;所述喷头驱动电机4-4与所述喷头驱动丝杆4-2呈同轴转动。
进一步的,所述限位盘2-2的一侧设置的滑动片2-4数量为六个,每个所述滑动片2-4呈扇形结构,所述滑动片2-4呈向中心轴2-1向心设置;每个所述滑动片2-4的外径与所述限位盘2-2的直径相适应,每个所述滑动片2-4的内径略大于所述中心轴2-1的直径;相邻两个所述滑动片2-4之间呈间隙设置。
进一步的,每个所述限位盘2-2的两侧壁面周向设有限位凸杆2-2-1,每个所述限位凸杆2-2-1呈圆柱状结构;每个所述滑动片2-4的两侧设有限位滑孔2-4-1,两侧所述限位滑孔2-4-1为腰型孔结构,并呈平行设置,所述限位滑孔2-4-1的内径与所述限位凸杆2-2-1的直径相适应;每个所述限位凸杆2-2-1分别贯穿每个所述滑动片2-4的限位滑孔2-4-1内,所述限位凸杆2-2-1与所述限位滑孔2-4-1呈可滑动设置,实现所述滑动片2-4与所述限位盘2-2限位滑动。
进一步的,每个所述滑动片2-4连接的接收杆2-5的数量为两个,且所述接收杆2-5设置于所述滑动片2-4的侧壁外圈;多个所述接收杆2-5围成一个圆筒形状。
进一步的,所述固定圈2-3-1的外径与所述滑动筒2-6的内径相适应,所述固定圈2-3-1与所述滑动筒2-6呈可滑动设置;所述固定圈2-3-1的顶面外圈周向设有固定环2-3-2,所述弹簧2-9的底端嵌入所述固定环2-3-2内。
进一步的,所述限位片2-7呈圆盘状结构,所述限位片2-7的直径与所述滑动筒2-6的内径相适应;所述限位片2-7的底面内圈设有内限位环2-7-1,所述内限位环2-7-1的内径与所述固定杆2-3的直径相适应,所述固定杆2-3的顶端嵌入所述内限位环2-7-1内;所述限位片2-7的底面外圈设有外限位环2-7-2,所述外限位环2-7-2的内径与所述弹簧2-9的直径相适应,所述弹簧2-9的顶端嵌入所述内限位环2-7-1和外限位环2-7-2之间。
进一步的,所述位移机构5包括位移挡板5-1、位移驱动电机5-2、横向丝杆5-3、横向滑杆5-4、位移滑块5-5和电动推杆5-6;所述位移挡板5-1设置于每个所述喷头支架4-1的一侧,并与所述喷头支架4-1固定设置,每个所述位移挡板5-1呈“L”型;所述位移驱动电机5-2设置于所述喷头支架4-1的一侧,并与所述位移挡板5-1的顶面固定;所述横向丝杆5-3的一端与所述位移挡板5-1呈可转动设置,所述横向丝杆5-3的一端与所述位移驱动电机5-2呈同轴转动;所述横向滑杆5-4设置于所述横向丝杆5-3的两侧,每个所述横向滑杆5-4的一端与所述位移挡板5-1固定设置,每个所述横向滑杆5-4的一端与所述位移驱动电机5-2固定设置;所述位移滑块5-5设置于所述位移挡板5-1的顶面,所述位移滑块5-5与所述横向丝杆5-3呈螺纹连接,所述位移滑块5-5与所述横向滑杆5-4呈可滑动设置;所述电动推杆5-6设置于每个所述位移滑块5-5的顶面,呈垂直固定设置,每个所述电动推杆5-6的顶端与中心轴2-1的一端呈可转动设置。
进一步的,所述收卷辊3-2的设置高度略高于所述限位盘2-2的设置高度。
根据基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,提出了一种基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法,步骤如下:
1.将喷嘴1-2与高压静电发生器的正极连通;通过启动喷头驱动电机4-4带动喷头驱动丝杆4-2转动,喷头驱动丝杆4-2带动喷头1-1沿着喷头滑杆4-3上进行横向运动,当喷头1-1运动到合适位置后,喷头驱动电机4-4停止;
2.将接收机构2的接收杆2-5与高压静电发生器的负极连通;通过启动位移驱动电机5-2带动横向丝杆5-3转动,横向丝杆5-3带动位移滑块5-5在横向滑杆5-4上进行横向运动,当位移滑块5-5运动到合适位置后,位移驱动电机5-2停止工作;启动电动推杆5-6,电动推杆5-6带动中心轴2-1进行竖直运动,当中心轴2-1运动到合适高度后,电动推杆5-6停止工作;
3.中心轴2-1带动限位盘2-2、接收杆2-5处于转动状态,聚乙醇酸溶液通过喷嘴1-2形成纤维丝落于接收杆2-5的表面,接着限位丝略过接收杆2-5的顶面并传送至
4.纤维丝通过接收杆2-5与中心轴2-1的转动,略过接收杆2-5并传送至收卷辊3-2表面,收卷辊3-2转动对纤维丝进行卷绕。
本发明接收机构的减压原理:
纤维丝略过接收杆绕卷于收卷辊上,纤维丝的表面张力过大时纤维丝绷紧,纤维丝压合紧接收杆,滑动片贴合于限位盘并向中心轴的轴心向心运动,限位凸杆在限位滑孔内进行滑动,同时,固定杆在滑动筒内进行滑动,弹簧进行压缩,当纤维丝的表面张力缩小时,弹簧恢复形变,推动滑动筒并带动滑动片恢复。
接收机构运转前进行减压压力调整,通过旋转调节螺栓,调节螺栓调节限位片在滑动筒内的伸入量,调节弹簧的压力;当顺时针旋转调节螺栓,调节螺栓带动限位片伸入滑动筒内的伸入量变大,弹簧压力加大,接收杆可减压纤维丝较大的表面张力;当逆时针旋转调节螺栓,调节螺栓带动限位片伸入滑动筒内的伸入量减小,弹簧压力减小,接收杆可减压纤维丝较小的表面张力。
本发明的有益效果是:
本发明将纤维丝的负极接收机构设计为可转动时的轮盘结构,通过中心轴带动接收杆进行圆周运动,并可将纤维丝落与接收杆的表面进行接收并传送,当纤维丝与接收杆接触时,二者处于柔性结构状态,纤维丝因静电纺丝张力变化时,纤维丝可轻微压动接收杆,与接收杆相连的滑动片通过弹簧的作用进行泄压,通过自适应调节接收杆的圆周半径适应纤维丝的表面张力,防止纤维丝纺丝过程产生张力变化,导致纤维丝断裂,极大的保证了纤维丝的静电纺丝的稳定性,工艺流程运行平稳。
Claims (7)
1.基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,包括喷头机构(1)、接收机构(2)和收卷机构(3);
所述喷头机构(1)包括喷头(1-1)和喷嘴(1-2),所述喷嘴(1-2)设置于所述喷头(1-1)的一侧;所述喷头(1-1)结构通过喷头驱动机构(4)实现横向移动;
所述接收机构(2)设置于所述喷头机构(1)的一侧,所述接收机构(2)通过位移机构(5)实现横向、纵向移动,所述接收机构(2)包括中心轴(2-1)、限位盘(2-2)、固定杆(2-3)、滑动片(2-4)、接收杆(2-5)、滑动筒(2-6)、限位片(2-7)、调节螺栓(2-8)和弹簧(2-9);所述限位盘(2-2)周向设置于所述中心轴(2-1)的外壁,呈等距间隔设置;所述固定杆(2-3)周向设置于所述中心轴(2-1)的两端侧壁,每个所述固定杆(2-3)与所述中心轴(2-1)的侧壁垂直固定,每个所述固定杆(2-3)的侧壁周向设有固定圈(2-3-1),所述固定圈(2-3-1)与所述固定杆(2-3)呈固定设置;所述滑动片(2-4)贴合设置于所述限位盘(2-2)的两侧,且滑动片(2-4)以中心轴(2-1)为圆心周向设置于所述中心轴(2-1)的外侧;所述接收杆(2-5)设置于两侧限位盘(2-2)之间,每个所述接收杆(2-5)的两端与两侧相对所述滑动片(2-4)固定连接;所述滑动筒(2-6)为中空结构,所述滑动筒(2-6)设置于每个所述滑动片(2-4)的侧壁,并与所述滑动片(2-4)固定设置,每个所述固定杆(2-3)的端部***所述滑动筒(2-6)的底部,所述固定圈(2-3-1)嵌入所述滑动筒(2-6)的内部,所述固定杆(2-3)与所述滑动筒(2-6)呈可滑动设置;所述限位片(2-7)设置于所述滑动筒(2-6)的内顶面,所述限位片(2-7)与所述滑动筒(2-6)呈可滑动设置;所述调节螺栓(2-8)设置于所述滑动筒(2-6)的外顶面,所述调节螺栓(2-8)贯穿所述滑动筒(2-6)的顶面,并与所述限位片(2-7)的中心呈垂直固定,所述调节螺栓(2-8)与所述滑动筒(2-6)呈螺纹连接;所述弹簧(2-9)设置于所述滑动筒(2-6)的内部,并包裹于所述固定杆(2-3)的外壁,所述弹簧(2-9)的底端抵住所述固定圈(2-3-1)的顶面,所述弹簧(2-9)的顶端抵住所述限位片(2-7)的底面;
所述收卷机构(3)设置于所述接收机构(2)的一侧,所述收卷机构(3)包括收卷架(3-1)和收卷辊(3-2),所述收卷架(3-1)呈两侧设置,所述收卷辊(3-2)设置于两侧所述收卷架(3-1)之间,所述收卷辊(3-2)的两端通过轴承与所述收卷架(3-1)呈可转动设置;
所述喷头驱动机构(4)包括喷头支架(4-1)、喷头驱动丝杆(4-2)、喷头滑杆(4-3)和喷头驱动电机(4-4);所述喷头支架(4-1)设置于两侧,所述喷头驱动丝杆(4-2)设置与两侧喷头支架(4-1)之间,并与所述喷头支架(4-1)呈可转动设置;所述喷头滑杆(4-3)设置于所述喷头驱动丝杆(4-2)的两侧,每个所述喷头滑杆(4-3)的两端与所述喷头支架(4-1)固定设置;所述喷头(1-1)设置于所述两侧喷头支架(4-1)之间,所述喷头(1-1)与所述喷头驱动丝杆(4-2)呈螺纹连接,所述喷头(1-1)与所述喷头滑杆(4-3)呈可滑动设置;所述喷头驱动电机(4-4)与所述喷头驱动丝杆(4-2)呈同轴转动;
所述限位盘(2-2)的一侧设置的滑动片(2-4)数量为六个,每个所述滑动片(2-4)呈扇形结构,所述滑动片(2-4)呈向中心轴(2-1)向心设置;每个所述滑动片(2-4)的外径与所述限位盘(2-2)的直径相适应,每个所述滑动片(2-4)的内径略大于所述中心轴(2-1)的直径;相邻两个所述滑动片(2-4)之间呈间隙设置;
所述位移机构(5)包括位移挡板(5-1)、位移驱动电机(5-2)、横向丝杆(5-3)、横向滑杆(5-4)、位移滑块(5-5)和电动推杆(5-6);所述位移挡板(5-1)设置于每个所述喷头支架(4-1)的一侧,并与所述喷头支架(4-1)固定设置,每个所述位移挡板(5-1)呈“L”型;所述位移驱动电机(5-2)设置于所述喷头支架(4-1)的一侧,并与所述位移挡板(5-1)的顶面固定;所述横向丝杆(5-3)的一端与所述位移挡板(5-1)呈可转动设置,所述横向丝杆(5-3)的一端与所述位移驱动电机(5-2)呈同轴转动;所述横向滑杆(5-4)设置于所述横向丝杆(5-3)的两侧,每个所述横向滑杆(5-4)的一端与所述位移挡板(5-1)固定设置,每个所述横向滑杆(5-4)的一端与所述位移驱动电机(5-2)固定设置;所述位移滑块(5-5)设置于所述位移挡板(5-1)的顶面,所述位移滑块(5-5)与所述横向丝杆(5-3)呈螺纹连接,所述位移滑块(5-5)与所述横向滑杆(5-4)呈可滑动设置;所述电动推杆(5-6)设置于每个所述位移滑块(5-5)的顶面,呈垂直固定设置,每个所述电动推杆(5-6)的顶端与中心轴(2-1)的一端呈可转动设置。
2.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,所述喷嘴(1-2)的数量为三个,呈横向一字型设置。
3.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,每个所述限位盘(2-2)的两侧壁面周向设有限位凸杆(2-2-1),每个所述限位凸杆(2-2-1)呈圆柱状结构;每个所述滑动片(2-4)的两侧设有限位滑孔(2-4-1),两侧所述限位滑孔(2-4-1)为腰型孔结构,并呈平行设置,所述限位滑孔(2-4-1)的内径与所述限位凸杆(2-2-1)的直径相适应;每个所述限位凸杆(2-2-1)分别贯穿每个所述滑动片(2-4)的限位滑孔(2-4-1)内,所述限位凸杆(2-2-1)与所述限位滑孔(2-4-1)呈可滑动设置,实现所述滑动片(2-4)与所述限位盘(2-2)限位滑动。
4.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,每个所述滑动片(2-4)连接的接收杆(2-5)的数量为两个,且所述接收杆(2-5)设置于所述滑动片(2-4)的侧壁外圈;多个所述接收杆(2-5)围成一个圆筒形状。
5.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,所述固定圈(2-3-1)的外径与所述滑动筒(2-6)的内径相适应,所述固定圈(2-3-1)与所述滑动筒(2-6)呈可滑动设置;所述固定圈(2-3-1)的顶面外圈周向设有固定环(2-3-2),所述弹簧(2-9)的底端嵌入所述固定环(2-3-2)内。
6.根据权利要求1所述的基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,所述限位片(2-7)呈圆盘状结构,所述限位片(2-7)的直径与所述滑动筒(2-6)的内径相适应;所述限位片(2-7)的底面内圈设有内限位环(2-7-1),所述内限位环(2-7-1)的内径与所述固定杆(2-3)的直径相适应,所述固定杆(2-3)的顶端嵌入所述内限位环(2-7-1)内;所述限位片(2-7)的底面外圈设有外限位环(2-7-2),所述外限位环(2-7-2)的内径与所述弹簧(2-9)的直径相适应,所述弹簧(2-9)的顶端嵌入所述内限位环(2-7-1)和外限位环(2-7-2)之间。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造设备,其特征在于,提出了一种基于静电纺丝的聚乙醇酸纤维制造方法,步骤如下:
1)将喷嘴(1-2)与高压静电发生器的正极连通;通过启动喷头驱动电机(4-4)带动喷头驱动丝杆(4-2)转动,喷头驱动丝杆(4-2)带动喷头(1-1)沿着喷头滑杆(4-3)上进行横向运动,当喷头(1-1)运动到合适位置后,喷头驱动电机(4-4)停止;
2)将接收机构(2)的接收杆(2-5)与高压静电发生器的负极连通;通过启动位移驱动电机(5-2)带动横向丝杆(5-3)转动,横向丝杆(5-3)带动位移滑块(5-5)在横向滑杆(5-4)上进行横向运动,当位移滑块(5-5)运动到合适位置后,位移驱动电机(5-2)停止工作;启动电动推杆(5-6),电动推杆(5-6)带动中心轴(2-1)进行竖直运动,当中心轴(2-1)运动到合适高度后,电动推杆(5-6)停止工作;
3)中心轴(2-1)带动限位盘(2-2)、接收杆(2-5)处于转动状态,聚乙醇酸溶液通过喷嘴(1-2)形成纤维丝落于接收杆(2-5)的表面,当纤维丝与接收杆(2-5)接触时,二者处于柔性结构状态,纤维丝因静电纺丝张力变化时,纤维丝可轻微压动接收杆(2-5),与接收杆(2-5)相连的滑动片(2-4)通过弹簧的作用进行泄压,通过自适应调节接收杆(2-5)的圆周半径适应纤维丝的表面张力,接着纤维丝略过接收杆(2-5)的顶面并传送至收卷辊(3-2);
4)纤维丝通过接收杆(2-5)与中心轴(2-1)的转动,略过接收杆(2-5)并传送至收卷辊(3-2)表面,收卷辊(3-2)转动对纤维丝进行卷绕。
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