一种纤维制造装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种纤维制造装置及工艺，属于纤维制造领域。一种纤维制造工艺，为熔体纺丝工艺，所述熔体按下述方法制得：步骤一、制备a‑Al2O3包覆磁性材料颗粒；步骤二，将步骤一所得a‑Al2O3包覆磁性材料颗粒与其他纤维原料混合，熔化既得。本发明专利技术所述工艺所制备的熔体中包含了磁性颗粒，该磁性颗粒为a‑Al2O3包覆磁性材料颗粒，将具有高强度的a‑Al2O3包裹在磁性材料外，一方面可以提高所得纤维的强度和韧性；另一方面，a‑Al2O3的熔点高，将磁性材料包裹在其内，可以避免其内的磁性物质由于与其他纤维的发生作用而磁性丧失。

A fiber manufacturing device and process

The invention relates to a fiber manufacturing device and process, belonging to the field of fiber manufacturing. A fiber manufacturing process is made for the melt spinning process. The melt is prepared according to the following method: Step 1, preparing a Al2O3 coated magnetic material particles; step two, a step one obtained a Al2O3 coated magnetic material particles and other fiber materials are mixed and melting is obtained. The melt contained in the process includes magnetic particles, which are coated with magnetic material particles of a Al2O3, and are wrapped in the magnetic material with high strength a Al2O3, on the one hand, the strength and toughness of the obtained fibers can be improved; on the other hand, the melting point of the a Al2O3 is high, and the magnetic material is wrapped in it. It can avoid the loss of magnetism in the magnetic material due to the occurrence of other fibers.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维制造装置及工艺
本专利技术涉及一种纤维制造装置及工艺，属于纤维制造领域。
技术介绍
磁性纤维是含磁性物质并具有磁性的化学纤维。目前，制备纤维方法主要包括熔体纺丝和溶液纺丝两类。通常在熔融状态下不发生显著分解的成纤聚合物采用熔体纺丝，例如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。熔体纺丝过程简单，纺丝速度高，是应用最为广泛的纺丝方法。目前利用熔体纺丝制备磁性纤维的方法包括多种，如在已有的纤维上包裹或附着一层磁性材料，使所得纤维获得一定的磁性性能。还可以纤维进行制备时，将具有磁性的材料混入制备纤维的浆料中，使具有磁性的材料整体掺入到纤维中。然而，将磁性的材料掺入浆料中后，经搅拌混匀的浆料中的磁性材料明细呈现出各向异性的特点，不利于某些需要磁性材料体现出明显的取向性的场合使用。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种纤维制造装置及工艺，尤其是一种磁性纤维熔体纺丝制造装置及工艺。一种纤维制造工艺，为熔体纺丝工艺，所述熔体按下述方法制得：步骤一，30~80℃下，将a-Al2O3纳米颗粒置于浓度为0.5~1mol/L的无机铝盐溶液中，获得分散液，调节溶液pH至6~7；向分散液中加入磁性材料微粒，加完后向其内逐滴加入浓度为1~2mol/L的碳酸氢铵溶液，铝盐溶液与碳酸氢铵溶液的体积为1:0.5~2；随后将所得混合液进行喷雾干燥，将干燥后所得颗粒进行焙烧，焙烧温度400~550℃，得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒，其中，a-Al2O3纳米颗粒与无机铝盐溶液的比为1g:100~1000mL；步骤二，将步骤一所得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒与其他纤维原料混合，熔化既得。本专利技术所述纤维制造工艺中，优选利用超声分散的方法使a-Al2O3纳米颗粒均匀的分散在溶液中；并优选的超声条件下，向分散液中加入磁性材料微粒。本专利技术所述纤维制造工艺中，所述a-Al2O3纳米颗粒的平均粒度为20~200nm，进一步优选为50~100nm。本专利技术所述纤维制造工艺中，所得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒中，a-Al2O3包覆层的厚度为0.2~1微米，进一步优选为0.2~0.5微米。本专利技术所述纤维制造工艺中，用于调节溶液pH值的溶液为无机酸或碱溶液，如柠檬酸、氢氧化钠等。本专利技术所述纤维制造工艺中，所述“喷雾干燥”于商品化的喷雾干燥机中进行。本专利技术所述纤维制造工艺中，所述步骤二，其他纤维原料指现有技术公开的可用于熔体方式的熔体所涉及的原料，如聚合物纤维原料、玻璃纤维原料、陶瓷纤维原料。进一步地，聚合物纤维原料如聚苯硫醚、聚丙烯、尼龙、PVA、PVB等；所述玻璃纤维原料为主体为SiO2的玻璃纤维原料。本专利技术所述纤维制造工艺中，所述步骤二，通过加热使原料熔化，其加热温度高于所用原料熔点或熔融温度并低于a-Al2O3熔点即可，优选高于熔点或熔融温度5~10℃。本专利技术所述纤维制造工艺优选，所述无机铝盐为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝。本专利技术所述纤维制造工艺优选，所述a-Al2O3纳米颗粒与无机铝盐溶液的比为1g:200~500mL。本专利技术所述纤维制造工艺优选，所述磁性材料为Fe、Co、Ni或其中两种以上组成的合金、磁性铁氧体。所述铁氧体为现有技术公开的铁氧体。本专利技术所述纤维制造工艺优选，所述磁性材料微粒的粒径为1~5微米。本专利技术所述纤维制造工艺优选，所述步骤二为：将聚苯硫醚粉体、步骤一所得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒和十二烷基苯磺酸钠粉体混匀后，熔化既得，其中，聚苯硫醚粉体、a-Al2O3包覆磁性材料颗粒和十二烷基苯磺酸钠的质量比为100:0.5~5:0~0.05（含0）。本专利技术所述纤维制造工艺优选，所述熔体纺丝工艺是将熔体置于纤维制造装置的盛料装置中，并对熔体施加垂直于地面方向的磁力作用。本专利技术的另一目的是提供一种可实现上述工艺的纤维制造装置。一种纤维制造装置，所述装置包括漏斗状盛料装置，所述盛料装置由盛料部和纤维成型部组成，在所述盛料部内部、靠近盛料部与纤维成型部连接处的位置设有磁性装置，所述磁性装置的主体为头尖尾圆的水滴状壳体，且所述壳体按照尖头在上的方向设置；在壳体圆尾部分的壳体内部设置有至少一个永磁铁。本专利技术所述盛料装置用于盛放纺丝用熔体原料。进一步地，所述盛料部具有漏斗结构的壳体。进一步地，所述纤维成型部为中空管状，其内径根据所需制备纤维的直径确定。本专利技术纤维制造装置，所述磁性装置主体为头尖尾圆的水滴状壳体，且所述壳体按照尖头在上的方向设置。当其内含有磁性材料颗粒的熔体原料流经磁性装置时，其会根据磁力线的方向进行排列，所述磁性颗粒一定程度按照相同的磁畴取向排列，其在随后形成的纤维则具有磁性取向的一致性。本专利技术纤维制造装置，优选所述在壳体内部设置若干个相同的永磁铁每个永磁铁位于相同的水平位置且间距相同。如，所述在壳体内部设置六个相同的永磁铁，每个永磁铁位于相同的水平位置且间距相同。本专利技术纤维制造装置，优选所述在壳体内部设置一个环形永磁铁。本专利技术纤维制造装置，优选所述漏斗状盛料装置上部设有增压装置，所述增压装置用于调控城料装置内部的压力，使盛料部内盛装的原料进入纤维成型部。进一步地，所述增压装置包括增压板，所述增压板与盛料部壳体构成封闭空间，增压板顶部连接连接杆，所述连接杆连接动力装置，所述增压板上固定用于测量盛料装置内部压力的测压装置，所述测压装置通控制器连接动力装置。上述技术方案中，所述控制器接收来自测压装置测量所得的盛料装置内部压力数据，控制动力装置，进而保持盛料装置内部压力足够使浆料进入纤维成型部。所述动力装置，如电机等。本专利技术纤维制造装置，优选所述盛料装置盛料部和纤维成型部的壳体外侧均设有加热层。进一步地，由于对盛料部和纤维成型部的温控要求相同或不同，所述盛料部壳体外侧的加热层与纤维成型部壳体外侧的加热层各自独立。本专利技术纤维制造装置，优选所述纤维成型部出料口设于位于纤维成型部下方的真空室的内部，所述真空室为在垂直方向具有一定长度的壳体，其配有抽真空设备及用于调整真空室内部温度的冷却设备。本专利技术纤维制造装置，优选所述真空室的下方设有收料辊。本专利技术纤维制造装置，优选所述磁性装置通过若干支撑杆固定在盛料部壳体的内壁上。所述固定方式可为机械连接、粘结、焊接等。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述工艺所制备的熔体中包含了磁性颗粒，该磁性颗粒为a-Al2O3包覆磁性材料颗粒，将具有高强度的a-Al2O3包裹在磁性材料外，一方面可以提高所得纤维的强度和韧性；在制备a-Al2O3包覆磁性材料颗粒时，使用了a-Al2O3纳米颗粒作为晶种，诱导生成a-Al2O3相晶体结构的包覆层。另一方面，a-Al2O3的熔点高，将磁性材料包裹在其内，可以避免其内的磁性物质由于与其他纤维的发生作用而磁性丧失。本专利技术同时提供了可实现上述纤维制造工艺的装置。本专利技术纤维制造装置包括了一个磁性装置，所述磁性装置主体为头尖尾圆的水滴状壳体，且所述壳体按照尖头在上的方向设置。当其内含有磁性材料颗粒的熔体原料流经磁性装置时，其会根据磁力线的方向进行排列，所述磁性颗粒一定程度按照相同的磁畴取向排列，其在随后形成的纤维则具有磁性取向的一致性。该设备结构简单，易于操作，纺丝效率高。附图说明图1为纤维制造装置的示意图；图2为磁性装置的示意图；图3为磁性装置安装示意图。具体实施方式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维制造工艺，其特征是，所述工艺为熔体纺丝工艺，所述熔体按下述方法制得：步骤一，30~80℃下，将a‑Al2O3纳米颗粒置于浓度为0.5~1mol/L的无机铝盐溶液中，获得分散液，调节溶液pH至6~7；向分散液中加入磁性材料微粒，加完后向其内逐滴加入浓度为1~2mol/L的碳酸氢铵溶液，铝盐溶液与碳酸氢铵溶液的体积为1:0.5~2；随后将所得混合液进行喷雾干燥，将干燥后所得颗粒进行焙烧，焙烧温度400~550℃，得a‑Al2O3包覆磁性材料颗粒，其中，a‑Al2O3纳米颗粒与无机铝盐溶液的比为1g:100~1000mL；步骤二，将步骤一所得a‑Al2O3包覆磁性材料颗粒与其他纤维原料混合，熔化既得。

【技术特征摘要】
1.一种纤维制造工艺，其特征是，所述工艺为熔体纺丝工艺，所述熔体按下述方法制得：步骤一，30~80℃下，将a-Al2O3纳米颗粒置于浓度为0.5~1mol/L的无机铝盐溶液中，获得分散液，调节溶液pH至6~7；向分散液中加入磁性材料微粒，加完后向其内逐滴加入浓度为1~2mol/L的碳酸氢铵溶液，铝盐溶液与碳酸氢铵溶液的体积为1:0.5~2；随后将所得混合液进行喷雾干燥，将干燥后所得颗粒进行焙烧，焙烧温度400~550℃，得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒，其中，a-Al2O3纳米颗粒与无机铝盐溶液的比为1g:100~1000mL；步骤二，将步骤一所得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒与其他纤维原料混合，熔化既得。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述其他纤维原料为聚合物纤维原料、玻璃纤维原料、陶瓷纤维原料。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述步骤二，将聚苯硫醚粉体、步骤一所得a-Al2O3包覆磁性材料颗粒和十二烷基苯磺酸钠粉体混匀后，熔化既得，其中，聚苯硫醚粉体、a-Al2O3包覆磁性材料颗粒和十二烷基苯磺酸钠的质量比为100:0.5~5:0~0.05。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述磁性材料为Fe、Co、Ni或其中两种以上组成的合金、磁性铁氧体。5.一种纤维制造装置，其特征是，所述装置包括漏斗状盛料装置（1），所述盛料装置（1）由盛料部（1-1）和纤维成型部（1-2）组成，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋秋菊，
申请(专利权)人：蒋秋菊，
类型：发明
国别省市：辽宁,21