一种一体式气流成型的离心纺丝系统技术方案

一种一体式气流成型的离心纺丝系统，包括聚焦纺丝装置、纤维收集装置与往复移动装置，聚焦纺丝装置出丝区域朝向纤维收集装置，纤维收集装置与往复移动装置进行滑动配合；聚焦纺丝装置包括储液盘、若干风针与第一驱动装置，第一驱动装置上设置有储液盘，其上设有若干风道，外环壁上设有若干出液口；纤维收集装置包括柱头与第二驱动装置，柱头为任意形状且可拆卸连接；应用中，通过风针的高速气流，带动周围空气形成推送气流，将离心甩出的纤维向收集装置吹动，在空中交织成网，被收集后即为成品形态，可直接投入使用，缩短了生产周期，且通过更换不同形状的柱头即可获得不同形式的产品。因此，本设计不仅产品形式较为丰富，而且生产效率较高。率较高。率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式气流成型的离心纺丝系统


[0001]本专利技术涉及一种纺丝系统，属于离心纺丝领域，尤其涉及一种一体式气流成型的离心纺丝系统。

技术介绍

[0002]静电纺丝是制备纳米纤维的常用方法之一，其纺丝过程虽然简单可靠，但也存在一些问题，如生产过程需要高达上千伏的直流电压，且难以实现规模化生产，而离心纺丝的出现解决了这一问题，离心纺丝是聚合物溶液或熔体在高速旋转的装置下，受到离心力的作用，从喷丝孔中挤出并拉伸成纤维的方法，这是一种既能用熔体又能用溶液作为原料制备纳米纤维的方法，其适用原料广泛，能实现纳米纤维的规模化生产，是纳米纤维生产技术上的一个重要突破，离心纺丝设备和工艺的发展除了单一技术的完善外，还体现出多种技术相互结合的趋势，主要表现在离心纺丝与其他纺丝方法相结合用于生产纳米纤维。
[0003]申请号为202122155990.4，申请日为2021年9月7日的专利申请，公开了一种无针头溶液气纺丝设备，其包括供气单元、连续供液单元和收集单元，所述供气单元包括压缩气体提供装置和喷气装置，压缩气体提供装置和喷气装置通过管路相连，管路上设有减压阀；所述连续供液单元包括溶液槽、纺丝液输送装置和动力滚轴，溶液槽内设有支撑轴且溶液槽内盛装有纺丝液，支撑轴位于纺丝液的液面下方，动力滚轴设在溶液槽上方，动力滚轴和支撑轴通过纺丝液输送装置传动连接，并且喷气装置设在动力滚轴和支撑轴之间且喷气装置的喷气方向朝向纺丝液输送装置；所述收集单元设在喷气装置的下游；该装置虽然可以进行喷气纺丝，但其纺丝成品的形式较为单一，仅能为丝状或片状，在后续使用时，需要对其再加工，这无疑拉长的产品的生产周期，生产效率不高，并且其喷丝与收集距离固定，纤维无法在空中进行充分伸展，这会导致纤维的质地不均匀，且粗细不一致，所获得的纺丝纤维品质量较差。
[0004]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本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。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的产品形式单一，而且纺丝质量较低的缺陷与问题，提供一种不仅产品形式丰富，而且纺丝质量较高的一种一体式气流成型的离心纺丝系统。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种一体式气流成型的离心纺丝系统，所述纺丝系统包括聚焦纺丝装置与纤维收集装置；所述聚焦纺丝装置设置于纤维收集装置的一侧，所述聚焦纺丝装置的轴心水平设置，其出丝区域朝向纤维收集装置，所述纤维收集装置的轴心垂直设置，所述纤维收集装置连接于往复移动装置上，与往复移动装置进行滑动配合；所述聚焦纺丝装置包括储液盘、若干风针与第一驱动装置，所述第一驱动装置的
端头上设置有储液盘，所述储液盘上，沿其轴心周向开设有若干风道，所述储液盘的外环壁上开设有若干出液口；所述若干风针位于储液盘一侧，其出风口朝向风道延伸；所述纤维收集装置包括柱头与第二驱动装置，所述柱头为任意形状，所述柱头与第二驱动装置可拆卸连接，所述出丝区域朝向柱头。
[0007]所述储液盘包括环形储液盘、支撑轴与若干支撑柱，所述环形储液盘的内部形成有环形储液腔，所述若干出液口均匀分布于环形储液盘的外环壁上，与环形储液腔相联通；所述支撑轴位于环形储液盘的轴心处，所述支撑轴的轴心处开设有键轴穿孔，所述支撑轴通过若干支撑柱与环形储液盘相连，所述若干支撑柱沿着支撑轴的轴心周向均匀分布，两两相邻的支撑柱之间形成为风道；所述第一驱动装置的第一键轴贯穿键轴穿孔向外延伸，并旋转驱动环形储液盘进行离心运动。
[0008]所述聚焦纺丝装置固定于第一支撑架上，所述第一支撑架包括依次相连的第一支撑板、第二支撑板与第三支撑板，所述第一支撑板与第二支撑板之间通过若干第一支撑杆相连，所述第二支撑板与第三支撑板之间通过若干第二支撑杆相连；所述第二支撑板的轴心处设置有轴穿孔，所述第三支撑板靠近储液盘一侧的侧壁上设置有圆形凸起，所述圆形凸起的轴心处设置有穿轴孔，所述穿轴孔的轴心周向设置有若干风针安装孔，所述第一驱动装置的第一机身位于第一支撑板与第二支撑板之间的区域内，固定于第二支撑板的侧壁上，所述若干风针安装孔内均连接有风针，所述第一键轴依次贯穿轴穿孔、穿轴孔与键轴穿孔向外延伸。
[0009]所述往复移动装置包括若干导轨、丝杆轴与第三驱动装置，所述第三驱动装置的一端与丝杆轴同轴相连，所述丝杆轴上套设有丝杆螺母，所述丝杆轴的轴心两侧均设置有导轨，所述导轨上设置有与导轨进行往复滑动配合的若干导轨滑动件，所述第二驱动装置与丝杆螺母、若干导轨滑动件固定连接，所述第三驱动装置驱动丝杆轴旋转从而带动纤维收集装置进行往复移动。
[0010]所述纤维收集装置固定于第二支撑架上，所述第二支撑架包括第一支撑上板、第二支撑下板与若干支撑架杆；所述第一支撑上板的轴心处开设有第一穿孔，所述若干支撑架杆分布于第一穿孔的四周，其两端分别与第一支撑上板、第二支撑下板相连；所述第二驱动装置的顶面与第一支撑上板的底面固定连接，所述第二驱动装置的第二机身位于若干支撑架杆合围的区域内，所述第二驱动装置的第二键轴贯穿第一穿孔向外延伸，所述第二键轴通过连件器与柱头相连；所述第二支撑下板的底面中部与丝杆螺母固定连接，所述第二支撑下板的底面四周与若干导轨滑动件固定连接。
[0011]所述第一支撑架与往复移动装置均固定于机架上；所述机架包括若干竖架、若干上横架与若干下横架，所述若干上横架之间相互平行形成有容置走道；所述若干上横架与若干下横架的轴心相互平行，所述若干上横架的两端分别与若干竖架的中部相连，所述若干下横架的两端分别与若干竖架的底部相连；所述第一支撑板通过若干螺栓固定于竖架上，所述若干导轨分别沿着若干上横架的走向与其固定相连。
[0012]所述若干下横架的顶面固定连接有固定板，所述固定板的顶面设置有空气压缩机，所示空气压缩机位于上横架与下横架之间的区域内；所述空气压缩机上设置有四通阀，所述四通阀上连接有若干弹簧软气管的一端，所述若干弹簧软气管的另一端延伸至第二支
撑板与第三支撑板之间的区域内，分别与若干风针安装孔相连。
[0013]所述第三驱动装置通过固定板固定于容置走道一端的竖架上，所述容置走道的另一端固定有法兰；所述法兰的两端分别与若干上横架固定连接，所述法兰的中部开设有法兰穿孔，所述法兰穿孔内卡接有法兰轴承；所述第三驱动装置的第三键轴延伸至容置走道内，所述第三键轴连接有丝杆轴的一端，所述丝杆轴的另一端贯穿法兰轴承向外延伸，其端头处卡接有法兰卡箍。
[0014]所述丝杆轴与第三驱动装置通过梅花联轴器相连，所述梅花联轴器包括若干相对设置的若干梅花联轴件与梅花齿轮；所述梅花联轴件为T型圆柱体，其大直径端设置有若干凸齿，所述若干凸齿之间设置有若干凹槽，所述凹槽的形状与梅花齿轮相匹配；所述丝杆轴的一端与其中一个梅花联轴件的小直径端进行插接配合，所述第三键轴与另一个梅花联轴件的小直径进行插接配合，所述梅花齿轮位于两个梅花联轴件的大直径端之间，与若干凸齿、若干凹槽进行卡接配合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体式气流成型的离心纺丝系统，其特征在于：所述纺丝系统包括聚焦纺丝装置（1）与纤维收集装置（2）；所述聚焦纺丝装置（1）设置于纤维收集装置（2）的一侧，所述聚焦纺丝装置（1）的轴心水平设置，其出丝区域（11）朝向纤维收集装置（2），所述纤维收集装置（2）的轴心垂直设置，所述纤维收集装置（2）连接于往复移动装置（3）上，与往复移动装置（3）进行滑动配合；所述聚焦纺丝装置（1）包括储液盘（12）、若干风针（13）与第一驱动装置（14），所述第一驱动装置（14）的端头上设置有储液盘（12），所述储液盘（12）上，沿其轴心周向开设有若干风道（15），所述储液盘（12）的外环壁（121）上开设有若干出液口（16）；所述若干风针（13）位于储液盘（12）一侧，其出风口（131）朝向风道（15）延伸；所述纤维收集装置（2）包括柱头（21）与第二驱动装置（22），所述柱头（21）为任意形状，所述柱头（21）与第二驱动装置（22）可拆卸连接，所述出丝区域（11）朝向柱头（21）。2.根据权利要求1所述的一种一体式气流成型的离心纺丝系统，其特征在于：所述储液盘（12）包括环形储液盘（122）、支撑轴（123）与若干支撑柱（124），所述环形储液盘（122）的内部形成有环形储液腔（125），所述若干出液口（16）均匀分布于环形储液盘（122）的外环壁（121）上，与环形储液腔（125）相联通；所述支撑轴（123）位于环形储液盘（122）的轴心处，所述支撑轴（123）的轴心处开设有键轴穿孔（126），所述支撑轴（123）通过若干支撑柱（124）与环形储液盘（122）相连，所述若干支撑柱（124）沿着支撑轴（123）的轴心周向均匀分布，两两相邻的支撑柱（124）之间形成为风道（15）；所述第一驱动装置（14）的第一键轴（141）贯穿键轴穿孔（126）向外延伸，并旋转驱动环形储液盘（122）进行离心运动。3.根据权利要求2所述的一种一体式气流成型的离心纺丝系统，其特征在于：所述聚焦纺丝装置（1）固定于第一支撑架（4）上，所述第一支撑架（4）包括依次相连的第一支撑板（41）、第二支撑板（42）与第三支撑板（43），所述第一支撑板（41）与第二支撑板（42）之间通过若干第一支撑杆（44）相连，所述第二支撑板（42）与第三支撑板（43）之间通过若干第二支撑杆（45）相连；所述第二支撑板（42）的轴心处设置有轴穿孔（46），所述第三支撑板（43）靠近储液盘（12）一侧的侧壁上设置有圆形凸起（5），所述圆形凸起（5）的轴心处设置有穿轴孔（47），所述穿轴孔（47）的轴心周向设置有若干风针安装孔（51），所述第一驱动装置（14）的第一机身（142）位于第一支撑板（41）与第二支撑板（42）之间的区域内，固定于第二支撑板（42）的侧壁上，所述若干风针安装孔（51）内均连接有风针（13），所述第一键轴（141）依次贯穿轴穿孔（46）、穿轴孔（47）与键轴穿孔（126）向外延伸。4.根据权利要求1所述的一种一体式气流成型的离心纺丝系统，其特征在于：所述往复移动装置（3）包括若干导轨（31）、丝杆轴（32）与第三驱动装置（33），所述第三驱动装置（33）的一端与丝杆轴（32）同轴相连，所述丝杆轴（32）上套设有丝杆螺母（35），所述丝杆轴（32）的轴心两侧均设置有导轨（31），所述导轨（31）上设置有与导轨（31）进行往复滑动配合的若干导轨滑动件（34），所述第二驱动装置（22）与丝杆螺母（35）、若干导轨滑动件（34）固定连接，所述第三驱动装置（33）驱动丝杆轴（32）旋转从而带动纤维收集装置（2）进行往复移动。
5.根据权利要求4所述的一种一体式气流成型的离心纺丝系统，其特征在于：所述纤维收集装置（2）固定于第二支撑架（6）上，所述第二支撑架（6）包括第一支撑上板（61）、第二支...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智明，洪达，黄新宇，徐巧，姬巧玲，陈振，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：