一种复合纤维超声刻蚀装置的制作方法

文档序号:15252999发布日期:2018-08-24 20:10阅读:413来源:国知局

本实用新型涉及化纤加工技术领域,特别是涉及一种复合纤维超声刻蚀装置。



背景技术:

自2010年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授捧起诺贝尔物理学奖的那一刻起,石墨烯一举成为举世瞩目的新材料。近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益广泛,石墨烯制备高性能纺织纤维及进行纺织品功能整理也渐成行业研究热点。石墨烯纤维具有抗菌、抗螨虫、抗热、抗切割、抗静电、抗紫外线、远红外发热和传导清凉等特殊功能,可广泛应用于面料、服装、家纺、针织等纺织品。石墨烯改性纤维可应用于地毯、窗帘和汽车内饰等阻燃要求较高的场合,还可以应用于高附加值鞋服面料等要求具有抗菌、远红外保健、防紫外线等功能性、保健性和舒适性场合,具有极高的应用前景,在未来的纺织产业中必将大放异彩。

石墨烯的适当添加有助于改善收回聚酯的力学性能与抗菌性能,然而在由石墨烯与聚酯材料复合而成的复合纤维中,石墨烯成分主要包含在聚酯材料中,功能成分(石墨烯)不能充分暴露在环境中,导致其功能性不能充分体现。



技术实现要素:

为此,需要提供了一种复合纤维超声刻蚀装置,用于对复合纤维进行刻蚀,解决现有复合纤维中功能成分的功能不能充分发挥的问题。

为实现上述目的,发明人提供了一种复合纤维超声刻蚀装置,包括反应槽、超声波振荡器和纤维引导装置;

所述反应槽设置于用于生产复合纤维的熔融纺丝机的纺丝出料端,所述反应槽用于盛放碱液;

所述纤维引导装置包括多个导辊,所述导辊设置于反应槽的两侧以及底部,用于将熔融纺丝机产生的复合纤维导入至反应槽内并导出;

所述超声波振荡器设置于所述反应槽内,用于产生振荡波作用于所述碱液以及复合纤维。

进一步的,所述反应槽的底部设置有排液阀。

进一步的,所述超声波振荡器包括振荡电路和与振荡电路输出端连接的换能器。

进一步的,所述反应槽内设有温度传感器,反应槽的外壁设置有PTC加热膜。

进一步的,所述熔融纺丝机包括螺杆挤出机、喷丝头、甬道以及导丝装置;

所述喷丝头连接于螺杆挤出机的挤出端,所述甬道的一端与所述喷丝头相对,导丝装置设置于甬道的另一端。

区别于现有技术,上述技术方案包括设置于熔融纺丝机的纺丝出料端的反应槽,反应槽内设有超声波振荡器以及盛有碱液,碱液可对熔融纺丝机生产的复合纤维的表层水解,所述超声波振荡器可加速复合纤维表面水解,在表面形成微小孔洞,从而使复合纤维中的功能成分外露,有助于复合纤维中功能成分性能发挥。

附图说明

图1为具体实施方式中复合纤维超声刻蚀装置的结构示意图。

附图标记说明:

1、熔融纺丝机;11、螺杆挤出机;12、纺丝箱;13、喷丝头;

14、甬道;15、复合纤维;16、排热装置; 17、导辊;111、料斗;

18、卷绕筒;

2、反应槽;21、导辊;

3、超声波振荡器;

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1,本实施例提供了一种复合纤维超声刻蚀装置。该复合纤维超声刻蚀装置用于对熔融纺丝机所产生的复合纤维进行刻蚀。

如图1所示,所述熔融纺丝机包括螺杆挤出机11、纺丝箱12、喷丝头13、甬道14、排热器16、导辊17以及卷绕筒18。

所述螺杆挤出机11上设置有用于存放纺丝原料的料斗111,在生产复合纤维时,所述原料为混合有石墨烯功能成分以及聚酯等化纤成分的混合母粒。原料进入螺杆挤出机11后,受热形成熔融状,然后被挤入至设置于挤出机末端的纺丝箱12。纺丝箱12用于暂存熔融状原料,纺丝箱12通过计量泵与所述喷丝头13连接,将熔融状原料送往喷丝头。熔融状原料从喷丝头13喷出形成熔体细流,熔体细流进入甬道14内冷却固化形成复合纤维15,所形成的初生的复合纤维从甬道的另一端被导辊17牵引出。在甬道的侧壁连接有排热装置,排热装置通过管道与外界连通,排热装置内设置有热交换器以及排气风扇。

所述复合纤维超声刻蚀装置用于对甬道14另一端所牵引出的复合纤维进行刻蚀。

所述复合纤维超声刻蚀装置包括反应槽2、超声波振荡器3和纤维引导装置,所述纤维引导装置包括多个导辊21。

所述反应槽2设置于所述熔融纺丝机中的甬道14的出料端,所述反应槽内盛放有碱液,并且所述超声波振荡器3设置于所述反应槽内。所述超声波振荡器包括振荡电路和与振荡电路输出端连接的换能器,所述振荡电路用于产生超声波电信号,所述换能器用于将超声波电信号转换成机械振动。为提高超声波振荡器的振荡效果,在所述换能器的表面还可连接有振动板,由换能器带动振动板一同振动。

所述纤维引导装置的导辊21设置于反应槽2的两侧以及底部,用于将熔融纺丝机产生的复合纤维15导入至反应槽内并导出。复合纤维15中的聚酯在反应槽与碱液反应,使复合纤维的表面的聚酯被水解,而复合纤维中的石墨烯等功能成分则不能被碱水解,从而在复合纤维15表面产生许多微水孔洞,使功能分成外露。所述超声波振荡器3所产生的超声波可带动碱液振荡,对碱液进行搅拌,从而可加速复合纤维表面的刻蚀速度。优选的,为了便于排出反应后的废液,在所述反应槽的底部设置有排液阀。

本技术方案充分利用石墨烯的物理化学惰性以及涤纶聚酯的可加工性,对复合纤维的表面进行刻蚀,除去聚酯的同时能保留石墨烯等功能成分,使得石墨烯等功能成分有更大的面积及露出纤维表面,从而提升功能成分的功能性。同时因为结果表面刻蚀后,复合纤维的表面有更高的粗糙度,更有利于形成芯吸效应,而可以使复合纤维具有更好的吸湿排汗性功能性。

为了便于控制反应槽2内的水解温度,所述反应槽内设有温度传感器,用于检测反应槽内液体的温度,在反应槽的外壁设置有PTC加热膜,所述PTC 加热膜通电后发热,用于对反应槽内的液体加热。

需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此,基于本实用新型的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1