一种混纤用装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种混合装置，具体讲，涉及一种混纤用装置。
【背景技术】
[0002]纤维增强热塑性复合材料具有韧性优异、可循环利用等优点，受到广泛关注。热塑性树脂的熔融粘度大，一般超过lOOPa.s，难于浸润纤维。因此，解决树脂基体对纤维的浸润是扩大热塑性复合材料应用的前提。
[0003]目前将热塑性塑料纤维和增强纤维合股干混预浸渍的混纤纱技术，是解决上述塑料对增强纤维浸渍的一种有效办法。申请号为201310324483.6的发明专利申请公开了一种用于热塑性纤维增强复合材料的混编织物及其制备方法，该方法利用现有的纺织工艺，将基体与增强纤维混合形成纱线，再通过织造工艺得到包含基体与增强材料的混编织物，但不足之处在于所披露的方法难于实现纳米级直径的纤维混纱；申请号为201310559548.5发明专利申请公开了一种增强纤维和热塑性塑料纤维混编制备复合材料的方法，该方法通过成型过程中热塑性塑料纤维的熔融实现其与增强纤维之间的浸渍，该法存在以下不足:制备工艺复杂，且热塑性纤维在微米级直径范围，与增强纤维直径相当，在热塑性纤维的熔融过程中对增强纤维的浸渍仍不够均匀。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服上述现有技术浸渍不均、生产工艺复杂等方面问题，提出一种混纤用装置，其结构简单，便于操作，并且能够工业化应用，该装置是将静电纺丝装置引入到混纱过程中，将热塑性纳米纤维与增强纤维混纱，热塑性纳米纤维在后序成型过程中，能够在纳米级范围内熔融并对增强纤维浸渍，浸渍效果将更加有效，极大提高了成型过程中热塑性材料对增强纤维的浸润效果。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种混纤用装置，包括纱架、与所述纱架连接的平行排纱器和静电纺丝系统，所述平行排纱器与接地装置a连接，所述的静电纺丝系统包括高压直流电源、喷丝装置、负极板、接地装置，其中，所述高压直流电源与所述喷丝装置连接为装置A，所述负极板与所述接地装置连接为装置B，并且，所述装置A与所述装置B分别安置于所述平行排纱器连续生产平行排纱的上下两侧。
[0008]进一步的，所述装置A包括高压直流电源正负极、与所述高压直流电源正负极连接的电线、螺杆、喷丝头、纺丝液储存箱，其中，所述螺杆由连接在所述螺杆上的螺杆行程控制器控制速率，所述纺丝液储存箱箱体一侧开设有纺丝液注入口，所述纺丝液储存箱箱体底部外侧设置有喷丝头，所述纺丝液储存箱箱体顶部设置有活塞平板，并且，所述活塞平板连接有所述螺杆和所述纺丝液储存箱。
[0009]进一步的，所述的纺丝液储存箱内置有加热装置，所述加热装置根据具体纺丝条件调节储存箱温度，温度范围为30°C?550°C。
[0010]进一步的，所述螺杆运行速度范围0.lcm/min?5cm/min。
[0011]进一步的，所述高压直流电源的电压调节范围为5kv?30kv。
[0012]进一步的，混纤用装置在高压静电场作用下，纺丝液通过喷丝头喷出，形成聚合物纳米纤维。
[0013]进一步的，所述静电纺丝系统的数量大于1，可以进行溶液纺丝或熔融纺丝。
[0014]进一步的，喷丝装置与所述负极板之间的距离范围为1cm?60cm。
[0015]进一步的，所述喷丝装置连接在高压直流电源正极。
[0016]进一步的，所述混纤用装置对增强纤维的拉挤速度0.0lm/min?1.5m/min。
[0017]进一步的，所述混纤用装置可应用于热塑性复合材料的成型。
[0018]与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果:
[0019]1、本实用新型提供的技术方案结构简单，便于操作，极大提高了热塑性纳米纤维和连续增强纤维的混纱效率。
[0020]2、能够在纤维增强热塑性复合材料的生产线上连续生产，操作简单，实用性强，生产成本低。
[0021]3、本实用新型提供的技术方案，实现了用静电纺丝的方法将热塑性纳米纤维与增强纤维的有效结合，使纳米级热塑性纤维和微米级增强纤维的混编能够快捷方便实现。
[0022]4、本实用新型提供的用于连续增强纤维和热塑性纳米纤维混纤装置制备的混纤纱，复合材料在成型过程中纳米级熔融热塑性纤维，更容易渗入增强纤维间的间隙，并在纳米级上对增强纤维浸渍，所产生的浸渍效果更为优异。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1混纤用装置的结构示意图；
[0025]图2静电纺丝系统中装置A结构图；
[0026]图中:2、高压直流电源正极；3、螺杆；4、螺杆行程控制器；5、高压直流电源正极接线；6、喷丝头；7、纺丝液注入口 ；8、纺丝液储存箱；9、活塞平板；10、高压直流电源负极接线；11、增强纤维；12、纱架；21、平行排纱器；22、接地装置a ;31、高压直流电源；32、喷丝装置；33、负极板；34、接地装置。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]如图1所示根据本实用新型的实施例，提供了一种混纤用装置，，包括纱架12、与所述纱架12连接的平行排纱器21和静电纺丝系统，所述平行排纱器21与接地装置a22连接，所述的静电纺丝系统包括高压直流电源31、喷丝装置32、负极板33、接地装置34，其中，所述高压直流电源31与所述喷丝装置32连接为装置A，所述负极板33与所述接地装置34连接为装置B，并且，所述装置A与所述装置B分别安置于所述平行排纱器21连续生产平行排纱的上下两侧。
[0029]此外，在一个具体实施例中，所述静电纺丝系统的数量大于1，可以进行溶液纺丝或熔融纺丝，所述喷丝装置32与所述负极板33之间的距离范围为10cm?60cm，所述喷丝装置32连接在高压直流电源31正极，所述混纤用装置对增强纤维的拉挤速度0.01m/min?1.5m/min，所述混纤用装置可应用于热塑性复合材料的成型。
[0030]优选的，在另一个具体实施例中，所述静电纺丝系统工作方式为将聚合物纺丝液通过纺丝液注入口 7加入到纺丝液储存箱8中，纺丝液储存箱8配有加热装置，可根据具体纺丝条件调节储存箱温度，温度范围30°C?550°C ;高压直流电源负极接线10与接地线相连，高压直流电源正极2与高压直流电源正极接线5相连，开启高压直流电源31，调节纺丝电压，电压范围5kv?30kv ;开启螺杆行程控制器4，调节螺杆3运行速度，速度范围0.lcm/min?5cm/min ;在高压静电场作用下，纺丝液通过喷丝头6喷出，形成聚合物纳米纤维。
[0031]为了方便理解本实用新型中的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型中的上述技术方案进行详细说明。
[0032]在具体使用此装置时工序如下:首先，开启静电纺丝系统，调节高压直流电源31的电压为20kv，将热塑性聚合物溶液加入到喷丝装置32中，并将喷丝装置32和负极板33之间的距离调节为60cm ;其次，增强纤维11通过平行排纱器21平行排布后通过静电纺丝系统装置，装置对增强纤维的拉挤速度0.05m/min;再者，在混纤用装置运行过程中，热塑性纳米纤维无规取向的混编在增强纤维纱中，形成纳米级和微米级的混纤纱。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种混纤用装置，包括纱架(12)、与所述纱架(12)连接的平行排纱器(21)和静电纺丝系统，其特征在于所述平行排纱器(21)与接地装置a(22)连接； 所述静电纺丝系统包括装置A和装置B，其中，高压直流电源(31)与喷丝装置(32)连接为所述装置A，负极板(33)与接地装置(34)连接为所述装置B。2.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述装置A与所述装置B分别安置于所述平行排纱器(21)连续生产平行排纱的上下两侧。3.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述装置A包括高压直流电源(31)正负极、与所述高压直流电源(31)正负极连接的电线、螺杆(3)、喷丝头(6)和纺丝液储存箱⑶； 所述螺杆(3)由连接在所述螺杆上的螺杆行程控制器(4)控制速率； 所述纺丝液储存箱(8)箱体一侧开设有纺丝液注入口(7)，所述纺丝液储存箱(8)箱体底部外侧设置有喷丝头￠)，所述纺丝液储存箱(8)箱体顶部设置有活塞平板(9); 所述活塞平板(9)连接有所述螺杆(3)和所述纺丝液储存箱(8)。4.如权利要求3所述的混纤用装置，其特征在于，所述的纺丝液储存箱(8)内置有将加热温度范围控制在30°C?550°C的加热装置。5.如权利要求3所述的混纤用装置，其特征在于，所述螺杆(3)运行速度为0.lcm/min ?5cm/min。6.如权利要求3所述的混纤用装置，其特征在于，所述高压直流电源(31)的电压调节为 5kv ?30kvo7.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述静电纺丝系统的数量大于1，进行溶液纺丝或熔融纺丝。8.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述喷丝装置(32)与所述负极板(33)之间的距离为10cm?60cm。9.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述喷丝装置(32)与所述高压直流电源(31)正极连接。10.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述混纤用装置对增强纤维的拉挤速度 0.0lm/min ?1.5m/min。11.如权利要求1所述的混纤用装置，其特征在于，所述的混纤用装置在高压静电场作用下，纺丝液通过喷丝头(6)喷出，形成聚合物纳米纤维。12.如上述权利要求1?11任意一项所述的混纤用装置，其特征在于，所述的混纤用装置可应用于热塑性复合材料的成型。
【专利摘要】本申请提供一种混纤用装置，该装置包括纱架、平行排纱器、静电纺丝系统；其改进之处在于：混纤过程通过静电纺丝方式完成，实现微米级增强纤维和纳米级热塑性纤维的混纱。和现有技术比，本申请提供的用于增强纤维和热塑性纳米纤维混纤的装置，结构简单，便于操作，极大提高了热塑性纳米纤维和增强纤维的混纤效率。
【IPC分类】D01G13/00, D01D5/00, B29C70/54
【公开号】CN204982178
【申请号】CN201520715058
【发明人】杨青, 何州文, 兰逢涛, 刘辉, 陈新
【申请人】国网智能电网研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月15日