本发明专利技术涉及生物基材料生产领域，尤其涉及一种高性能生物基纺织新材料的生产工艺，包括如下步骤，海藻酸钠溶液通过增压导入喷头内由喷丝孔喷出，在喷头的内部设置被增压的海藻酸钠溶液包裹接触的气囊，气囊脱离包裹的一端为自由变形端，在喷头内设置排放氯化钙溶液的流道，向流道内增压导入氯化钙溶液，并由喷水孔喷出，在氯化钙溶液流道内滑动设置控制流道开口大小的挡圈，本发明专利技术通过气囊对海藻酸钠溶液的供液压力监测，使其另一端在不同压力下发生不同程度的变化，用于改变挡圈对通槽封堵面积的调整，从而形成氯化钙溶液的排放速度跟随海藻酸钠溶液的排放速度同步增加或降低，使生产的生物基纤维质量较为均匀。的生物基纤维质量较为均匀。的生物基纤维质量较为均匀。
【技术实现步骤摘要】
一种高性能生物基纺织新材料的生产工艺
[0001]本专利技术涉及生物基材料生产领域，尤其涉及一种高性能生物基纺织新材料的生产工艺。
技术介绍
[0002]生物基材料是一类与环境较为“友好”的材料，其可降解的特点极大降低对环境的污染，而且生物基材料采用农作物、水生植物、一些动物为原料制成的，原料具有再生性，极大降低对石油的利用，符合环境保护的要求。
[0003]利用海藻提纯的海藻酸盐为原料制成的生物基纤维材料，具有绿色环保、天然阻燃、良好的生物相容性等特点，以应用于医卫材料、高档保健服装、家用纺织品等领域，具有较好的市场环境。
[0004]利用海藻酸盐制备纤维材料一般采用湿法纺丝方法，通过对海藻酸盐施压喷出细丝至凝固液中形成纤维材料，生产过程中喷丝的效率与凝固液速度要得到严格把控，但传统的生产设备对于喷丝和凝固液采用单独控制的方式，不能精确的对两者同步协调控制。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是解决现有技术存在的以下问题：利用海藻酸盐制备纤维材料一般采用湿法纺丝方法，通过对海藻酸盐施压喷出细丝至凝固液中形成纤维材料，生产过程中喷丝的效率与凝固液速度要得到严格把控，但传统的生产设备对于喷丝和凝固液采用单独控制的方式，不能精确的对两者同步协调控制。
[0006]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高性能生物基纺织新材料的生产工艺，包括如下步骤：
[0007]a、选用浓度在2wt％
‑
3wt％的海藻酸钠溶液通过增压导入喷头内由喷丝孔喷出，控制海藻酸钠溶液的单孔喷出速度为120ml/h
‑
180ml/h；
[0008]b、在喷头的内部设置被增压的海藻酸钠溶液包裹接触的气囊，气囊脱离包裹的一端为自由变形端；
[0009]c、在喷头内设置排放氯化钙溶液的流道，向流道内增压导入30
‑
50％(重量)氯化钙溶液，并由喷水孔喷出；
[0010]d、在氯化钙溶液流道内滑动设置控制流道开口大小的挡圈，气囊的自由变形端与挡圈；
[0011]e、设定海藻酸钠溶液常态下的施加压力以及喷丝速度，再设定常态下挡圈对氯化钙溶液流道的限制面积，在喷丝的压力和速度出现增加或降低的波动时，气囊受挤压后自由变形端的体积增加或减小，促使挡圈对氯化钙溶液流道的封堵面积减少或增加，海藻酸钠溶液的喷丝速度和氯化钙溶液的流速保持恒定的比值范围。
[0012]一种实施所述生产工艺的喷头组件，包括外筒，所述外筒内部开设有贯通的压力腔和伸缩腔，压力腔通过管道连通外部，压力腔和伸缩腔内设置有气囊，气囊与压力腔和伸
缩腔的连接面密封，气囊位于伸缩腔内的端部为自由端，气囊的自由端连接有挡圈，伸缩腔的表面开设有连通外部水道的通槽，挡圈贴合在通槽的位置，挡圈通过弹簧连接伸缩腔的内壁，外筒靠近压力腔的一端开设有喷丝孔和喷水孔，喷丝孔与压力腔连通，喷水孔与伸缩腔之间连通有走水道，海藻酸钠溶液被施压导入压力腔内，在压力状态下海藻酸钠溶液从喷丝孔喷出，氯化钙溶液从通槽和挡圈的间隙进入伸缩腔内，再经过走水道从喷水孔喷出，喷出的海藻酸钠溶液与喷出的氯化钙溶液接触后使海藻酸钠表面被硬化形成纤维丝，当压力腔内的海藻酸钠溶液所受压力增加时，其喷射速度增加，同时气囊受压变形增大，气囊的自由端膨胀增大，挡圈被推动的位移增加，通槽与挡圈的间隙增加，提高氯化钙溶液的传导速度，当压力腔内的海藻酸钠溶液所受压力减小时，气囊自由端的膨胀减小，受弹簧作用使挡圈回收，通槽的导通面积减小，降低氯化钙溶液的传导速度，从而实现氯化钙溶液和海藻酸钠溶液的喷射速度同比调整，使形成的纤维材料质量较高。
[0013]优选的，所述外筒的壁内开设水腔，水腔通过管道连接外部，水腔通过通槽与伸缩腔连通，所述通槽的水平宽度相同，通过管道连接供液装置，将氯化钙溶液导入水腔内，使水腔内部形成较为稳定的液压，氯化钙溶液受通槽导通面积的变化流速恒定传输。
[0014]优选的，所述走水道包括外环槽和内环槽，所述喷丝孔设置有多个，喷丝孔呈环形分布，所述外筒靠近压力腔一端的壁内同心开设有相互连通的外环槽和内环槽，所述喷丝孔位于外环槽和内环槽之间，所述喷水孔沿着外环槽和内环槽呈环状分布，外筒的壁内开设有连通外环槽和伸缩腔的管道，海藻酸钠溶液形呈环状分布的喷射路径分布，通过外环槽和内环槽将氯化钙溶液呈双重环形分布喷出，将海藻酸钠溶液内外包围，使海藻酸钠溶液快速、且充分的与氯化钙溶液。
[0015]优选的，所述伸缩腔内位于压力腔的端口部位连接有定型管，且气囊穿过定型管，所述挡圈滑动套在定型管的外侧，通过定型管的设置使气囊的自由端沿着定型管内壁直线膨胀，精确的推动挡圈移动。
[0016]优选的，所述压力腔内设置有螺旋板，螺旋板和气囊均采用弹性胶材料制成，螺旋板固定在气囊的外壁，所述气囊位于压力腔内的端部与压力腔的端面固定连接，使高压导入压力腔内的海藻酸钠溶液沿着螺旋板环形导动，使气囊受到的压力较为均匀，避免出现受压不均产生变形波动。
[0017]优选的，所述气囊的内部设置有滑动插接的伸缩筒和伸缩杆，伸缩杆的边缘位于压力腔内均匀设置有保持条，伸缩杆表面固定有与保持条水平滑动插接的插杆，保持条的顶部转动连接有连杆，连杆与伸缩筒转动连接，伸缩杆与压力腔的端面固定，伸缩筒与挡圈的内壁固定，当气囊位于压力腔内部的部分受压收缩时会推动保持条在插杆的导向下移动靠近伸缩杆，此时受连杆的推动使伸缩筒相对伸缩杆上移，挡圈受推动拉扯气囊上移，进一步使气囊沿着直线方向变形，同时伸缩筒的移动会使所有连杆转动到同一角度，使各个部位的保持条收缩量相同，使气囊呈均匀变形，不会造成压力腔内部的海藻酸钠溶液局部压力不同，使每个喷丝孔喷出的纤维质量均匀。
[0018]优选的，所述气囊靠近挡圈的一端连接有单向阀，所述外筒靠近单向阀的一端螺纹安装有端盖，打开端盖，通过单向阀对气囊放气或补气，改变其内部的气压，调整气囊对挡圈的起始位置，用于协调氯化钙溶液和海藻酸钠溶液排放速度。
[0019]一种使用所述喷头组件的纺丝设备，包括水槽，所述喷头组件设置有多组，所述外
筒靠近喷水孔的一端套接有凝固管，凝固管与水槽连通，所述水腔通过管道连接有第一液泵，第一液泵的进水端与水槽连通，所述压力腔通过管道连接有第二液泵，开启第一液泵将氯化钙溶液导入水腔内，开启第二液泵将海藻酸钠溶液导入压力腔内，氯化钙溶液和海藻酸钠溶液在凝固管内混合，形成的纤维材料在氯化钙溶液的流动下沿着凝固管导向水槽内，对纤维丝收集，对氯化钙溶液添加氯化钙材料循环传导。
[0020]优选的，所述凝固管呈水平放置，凝固管的中部呈向外弯曲状，凝固管的弯曲高度大于其截面的直径，使弯折部位前段的凝固管充满氯化钙溶液，增加海藻酸钠溶液与氯化钙溶液的充分接触时间，提高固化成型率。
[0021]与相关技术相比较，本专利技术提供的高性能生物基纺织新材料的生产工艺具有如下有益效果：
[0022]1、本专利技术通过气囊对海藻酸钠溶液的供液压力监测，使其另一端在不同压力下发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高性能生物基纺织新材料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、选用浓度在2wt％
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3wt％的海藻酸钠溶液通过增压导入喷头内由喷丝孔(11)喷出，控制海藻酸钠溶液的单孔喷出速度为120ml/h
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180ml/h；b、在喷头的内部设置被增压的海藻酸钠溶液包裹接触的气囊(4)，气囊(4)脱离包裹的一端为自由变形端；c、在喷头内设置排放氯化钙溶液的流道，向流道内增压导入30
‑
50％(重量)氯化钙溶液，并由喷水孔(64)喷出；d、在氯化钙溶液流道内滑动设置控制流道开口大小的挡圈(5)，气囊(4)的自由变形端与挡圈(5)；e、设定海藻酸钠溶液常态下的施加压力以及喷丝速度，再设定常态下挡圈(5)对氯化钙溶液流道的限制面积，在喷丝的压力和速度出现增加或降低的波动时，气囊(4)受挤压后自由变形端的体积增加或减小，促使挡圈(5)对氯化钙溶液流道的封堵面积减少或增加，海藻酸钠溶液的喷丝速度和氯化钙溶液的流速保持恒定的比值范围。2.一种实施所述生产工艺的喷头组件，其特征在于，包括外筒(1)，所述外筒(1)内部开设有贯通的压力腔(2)和伸缩腔(3)，压力腔(2)通过管道连通外部，压力腔(2)和伸缩腔(3)内设置有气囊(4)，气囊(4)与压力腔(2)和伸缩腔(3)的连接面密封，气囊(4)位于伸缩腔(3)内的端部为自由端，气囊(4)的自由端连接有挡圈(5)，伸缩腔(3)的表面开设有连通外部水道的通槽(61)，挡圈(5)贴合在通槽(61)的位置，挡圈(5)通过弹簧连接伸缩腔(3)的内壁，外筒(1)靠近压力腔(2)的一端开设有喷丝孔(11)和喷水孔(64)，喷丝孔(11)与压力腔(2)连通，喷水孔(64)与伸缩腔(3)之间连通有走水道。3.根据权利要求2所述的喷头组件，其特征在于，所述外筒(1)的壁内开设水腔(6)，水腔(6)通过管道连接外部，水腔(6)通过通槽(61)与伸缩腔(3)连通，所述通槽(61)的水平宽度相同。4.根据权利要求3所述的喷头组件，其特征在于，所述走水道包括外环槽(62)和内环槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丽，张宁，陈丽娜，
申请(专利权)人：安徽迪惠新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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