一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置的制作方法

本发明涉及纺丝加工技术领域，具体为一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置。

背景技术：

离心纺丝是装有待纺丝聚合物(或熔体)的储液槽在高速旋转离心力的作用下，聚合物从喷丝孔喷射出，经溶剂蒸发或熔体冷却后收集起来形成纤维的一种方法。该工艺相对简单，通过改变聚合物组成和性质、纺丝工艺参数可以得到不同材质和直径的纤维。相对于其他纺丝工艺，离心纺丝工艺具有更高的加工效率，但是通过传统的离心纺丝装置进行纺丝加工时，带动装有聚合物的储存罐转动，由于其体积较大，转动时所消耗能量较高，且在储存罐发生转动时对外界存在较大的安全隐患，较为不便，因此，本例旨在设计一种与传统带动储存罐转动不同的离心纺丝装置以此在保持传统离心纺丝的优点的同时可大大降低加工安全隐患及能耗的一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置。

技术实现要素：

为解决上述问题，本例设计了一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置，所述热纺丝装置包括底板，所述底板的上侧端面上固定设置有外框架，所述外框架内设置有开口向上的加工室；

所述加工室内通过外支撑架固定支撑有原料件，所述原料件内设置有开口向上的保温室，所述保温室内设置有纺丝原料备料组件，所述原料件的下侧且位于所述加工室内可转动的设置有旋转体，所述旋转体通过支撑框体支撑设置于所述加工室内，且所述旋转体与所述支撑框体之间转动连接，所述旋转体内设置有在高速旋转的情况下可将所述保温室内的原料加工成纺丝的离心纺丝组件，位于所述旋转体上侧端面与所述原料件下侧端面之间设置有传动组件，通过所述传动组件可带动所述旋转体相对所述原料件发生转动并完成将聚合物的输送；

所述旋转体的下侧且位于所述加工室内及所述底板上设置有走丝组件，通过所述走丝组件可对通过所述离心纺丝组件制成的纺丝进行引导防止过度缠绕；

所述通过所述纺丝原料备料组件对待加工聚合物进行制备，以此保持聚合物处于熔融状态并对聚合物进行搅拌加热，以此对聚合物温度进行调控并保持其均匀性，并通过所述传动组件带动所述离心纺丝组件运作，完成对聚合物的输送及加工，将聚合物加工成纺丝。

可优选的，所述离心纺丝组件包括设置于所述旋转体内的主腔室，所述主腔室内可转动的设置有内置固定轴，所述内置固定轴内设置有进料腔室，所述内置固定轴的上端延伸出所述旋转体的上侧端面外并固定连接于所述原料件的下端，且所述进料腔室与所述保温室的下端相连通，所述进料腔室位于所述主腔室内的部分的内壁上开口向外的设置有出料口；

位于所述旋转体外侧的周侧弧形端面上环形阵列且开口向外的设置有缺口；

所述主腔室的周侧弧形内壁内相连通的设置有分散腔，所述分散腔远离所述主腔室的一端相连通的设置有离心弯道管道，所述离心弯道管道的外端与所述缺口相连通，位于所述离心弯道管道的外端开口处固定设置有可调整出口大小进而调整纺丝丝线粗细的电磁喷口，而位于所述离心弯道管道出口处的所述缺口内固定设置有用于牵引丝线的金属环；

所述分散腔靠近所述主腔室一侧开口处的一端固定设置有格挡片；

通过所述进料腔室及所述出料口进入到所述主腔室内的聚合物在所述旋转体的旋转状态下，通过离心力被甩入所述分散腔内并通过所述离心弯道管道被甩出所述电磁喷口开口外，以此形成所述电磁喷口设置开口粗细的纺丝，而所述格挡片可使得通过所述出料口排出至所述主腔室内的聚合物更加均匀的进入到所述分散腔内。

可优选的，所述进料腔室内固定设置有推进器，所述推进器通电状态下将所述保温室内的熔融聚合物抽入所述进料腔室内，并根据pc端控制可调整所述推进器通过聚合物的流量，以此适应所述旋转体离心速率以及所述电磁喷口开口大小之间的平衡关系。

可优选的，所述传动组件包括固定设置于所述原料件下侧端面上的固定体，所述保温室的下端开口延伸入所述固定体内，所述旋转体的上侧端面上固定设置有支撑体，所述支撑体内设置有开口向上的旋转槽，所述固定体的下端延伸入所述旋转槽内且与所述旋转槽之间转动连接；

所述内置固定轴的上端固定连接于所述固定体的下侧端面上，且位于所述固定体内部分的所述保温室呈倒锥形；

所述旋转槽的周侧弧形内壁上固定设置有齿环，所述固定体的下侧内壁上固定设置有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的下端动力连接有与所述齿环啮合连接的传动齿轮，通过所述旋转驱动电机带动所述传动齿轮转动，进而通过所述齿环带动所述支撑体转动，以此可带动所述旋转体相对于所述外支撑架发生转动，进而完成离心纺丝工作。

可优选的，为降低所述传动齿轮在转动时发生振荡进而使得所述旋转体发生振荡而影响纺丝，所述传动齿轮的下侧端面上固定设置有两个振荡铃，所述振荡铃之间通过弹性棒与所述传动齿轮固定连接。

可优选的，所述纺丝原料备料组件包括一端与所述保温室相连通的进料管，通过所述进料管可将外部已加工成熔融状态的聚合物导入所述保温室内，通过外部加热聚合物使之成为熔融状态后再导入所述保温室内的加工方式可降低本装置自身重量及繁琐部件并将加热与保温分开了可增加装置的适用性；

通过内支撑架固定设置有支撑于所述保温室内的搅拌电机固定块，所述搅拌电机固定块内固定设置有搅拌电机，所述搅拌电机的下端动力连接有搅拌转轴，所述搅拌转轴的下端延伸入所述固定体内的所述保温室部分并固定设置有可在所述保温室内转动的搅拌头，通过所述搅拌头的转动可对所述保温室内的熔融聚合物进行搅拌使其均匀化，并在所述搅拌头搅拌过程中加入色母粒可对其进行染色；

所述保温室靠近下侧内壁的周侧弧形内壁内设置有加热电阻片，通电状态下所述加热电阻片产生热量可对所述保温室空间进行加热，并通过自反馈可调整所述加热电阻片的温度，以此保持所述保温室内的聚合物保持在加工最佳状态。

可优选的，所述搅拌电机固定块的下侧通过所述内支撑架固定支撑有转轴支撑架，所述搅拌转轴横穿所述转轴支撑架且与所述转轴支撑架转动连接，通过所述转轴支撑架可降低所述搅拌转轴在转动时发生的摆动振荡。

可优选的，所述走丝组件包括通过支撑杆固定支撑于所述旋转体下侧的走丝导环，位于所述走丝导环的下侧且位于所述底板内上下贯穿的设置有走线出口，通过离心法支撑的纺丝牵引通过所述走丝导环及所述走线出口后拉出后方可进行缠绕。

有益效果：在装置本身，本装置通过将离心模具以及聚合物储存罐进行分离，仅需通过转动离心模具即可完成对丝线的加工，并且相对于传动的离心纺丝装置，本装置各部件所需加工精度以及安装精度大大降低，在进行离心纺丝加工时，本装置所需发生旋转部件较传统带动储存罐重量大大降低，可降低对加工所需要的能耗，且本装置用于储存聚合物的保温室处于开启状态，可根据需要实时对聚合物进行添加，以此可增加丝线加工长度，在本类型加工装置中，本装置无论是加工效率还是所消耗能耗，均具有极大的优点。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置的整体结构示意图；

图2为旋转体俯视方向上的结构示意图；

图3为图1的部分结构放大示意图；

图4为图1中“a-a”方向的结构示意图；

图5为振荡铃的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图5对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种离心法纺丝色母粒热纺丝装置，如附图1-附图5所示的热纺丝装置，所述热纺丝装置包括底板101，所述底板101的上侧端面上固定设置有外框架105，所述外框架105内设置有开口向上的加工室151；

所述加工室151内通过外支撑架106固定支撑有原料件107，所述原料件107内设置有开口向上的保温室108，所述保温室108内设置有纺丝原料备料组件，所述原料件107的下侧且位于所述加工室151内可转动的设置有旋转体122，所述旋转体122通过支撑框体121支撑设置于所述加工室151内，且所述旋转体122与所述支撑框体121之间转动连接，所述旋转体122内设置有在高速旋转的情况下可将所述保温室108内的原料加工成纺丝的离心纺丝组件，位于所述旋转体122上侧端面与所述原料件107下侧端面之间设置有传动组件，通过所述传动组件可带动所述旋转体122相对所述原料件107发生转动并完成将聚合物的输送；

所述旋转体122的下侧且位于所述加工室151内及所述底板101上设置有走丝组件，通过所述走丝组件可对通过所述离心纺丝组件制成的纺丝进行引导防止过度缠绕；

具体的，所述通过所述纺丝原料备料组件对待加工聚合物进行制备，以此保持聚合物处于熔融状态并对聚合物进行搅拌加热，以此对聚合物温度进行调控并保持其均匀性，并通过所述传动组件带动所述离心纺丝组件运作，完成对聚合物的输送及加工，将聚合物加工成纺丝。

有益的，如附图1以及附图2所示的所述离心纺丝组件，所述离心纺丝组件包括设置于所述旋转体122内的主腔室126，所述主腔室126内可转动的设置有内置固定轴127，所述内置固定轴127内设置有进料腔室144，所述内置固定轴127的上端延伸出所述旋转体122的上侧端面外并固定连接于所述原料件107的下端，且所述进料腔室144与所述保温室108的下端相连通，所述进料腔室144位于所述主腔室126内的部分的内壁上开口向外的设置有出料口152；

位于所述旋转体122外侧的周侧弧形端面上环形阵列且开口向外的设置有缺口123；

所述主腔室126的周侧弧形内壁内相连通的设置有分散腔125，所述分散腔125远离所述主腔室126的一端相连通的设置有离心弯道管道128，所述离心弯道管道128的外端与所述缺口123相连通，位于所述离心弯道管道128的外端开口处固定设置有可调整出口大小进而调整纺丝丝线粗细的电磁喷口124，而位于所述离心弯道管道128出口处的所述缺口123内固定设置有用于牵引丝线的金属环132；

所述分散腔125靠近所述主腔室126一侧开口处的一端固定设置有格挡片135；

通过所述进料腔室144及所述出料口152进入到所述主腔室126内的聚合物在所述旋转体122的旋转状态下，通过离心力被甩入所述分散腔125内并通过所述离心弯道管道128被甩出所述电磁喷口124开口外，以此形成所述电磁喷口124设置开口粗细的纺丝，而所述格挡片135可使得通过所述出料口152排出至所述主腔室126内的聚合物更加均匀的进入到所述分散腔125内。

有益的，所述进料腔室144内固定设置有推进器145，所述推进器145通电状态下将所述保温室108内的熔融聚合物抽入所述进料腔室144内，并根据pc端控制可调整所述推进器145通过聚合物的流量，以此适应所述旋转体122离心速率以及所述电磁喷口124开口大小之间的平衡关系。

有益的，如附图1及附图3所示的所述传动组件，所述传动组件包括固定设置于所述原料件107下侧端面上的固定体137，所述保温室108的下端开口延伸入所述固定体137内，所述旋转体122的上侧端面上固定设置有支撑体136，所述支撑体136内设置有开口向上的旋转槽143，所述固定体137的下端延伸入所述旋转槽143内且与所述旋转槽143之间转动连接；

所述内置固定轴127的上端固定连接于所述固定体137的下侧端面上，且位于所述固定体137内部分的所述保温室108呈倒锥形；

所述旋转槽143的周侧弧形内壁上固定设置有齿环139，所述固定体137的下侧内壁上固定设置有旋转驱动电机138，所述旋转驱动电机138的下端动力连接有与所述齿环139啮合连接的传动齿轮141，通过所述旋转驱动电机138带动所述传动齿轮141转动，进而通过所述齿环139带动所述支撑体136转动，以此可带动所述旋转体122相对于所述外支撑架106发生转动，进而完成离心纺丝工作。

有益的，为降低所述传动齿轮141在转动时发生振荡进而使得所述旋转体122发生振荡而影响纺丝，所述传动齿轮141的下侧端面上固定设置有两个振荡铃142，所述振荡铃142之间通过弹性棒与所述传动齿轮141固定连接。

有益的，如附图1所示的所述纺丝原料备料组件，所述纺丝原料备料组件包括一端与所述保温室108相连通的进料管114，通过所述进料管114可将外部已加工成熔融状态的聚合物导入所述保温室108内，通过外部加热聚合物使之成为熔融状态后再导入所述保温室108内的加工方式可降低本装置自身重量及繁琐部件并将加热与保温分开了可增加装置的适用性；

通过内支撑架111固定设置有支撑于所述保温室108内的搅拌电机固定块112，所述搅拌电机固定块112内固定设置有搅拌电机113，所述搅拌电机113的下端动力连接有搅拌转轴115，所述搅拌转轴115的下端延伸入所述固定体137内的所述保温室108部分并固定设置有可在所述保温室108内转动的搅拌头146，通过所述搅拌头146的转动可对所述保温室108内的熔融聚合物进行搅拌使其均匀化，并在所述搅拌头146搅拌过程中加入色母粒可对其进行染色；

所述保温室108靠近下侧内壁的周侧弧形内壁内设置有加热电阻片116，通电状态下所述加热电阻片116产生热量可对所述保温室108空间进行加热，并通过自反馈可调整所述加热电阻片116的温度，以此保持所述保温室108内的聚合物保持在加工最佳状态。

有益的，所述搅拌电机固定块112的下侧通过所述内支撑架111固定支撑有转轴支撑架153，所述搅拌转轴115横穿所述转轴支撑架153且与所述转轴支撑架153转动连接，通过所述转轴支撑架153可降低所述搅拌转轴115在转动时发生的摆动振荡。

有益的，所述走丝组件包括通过支撑杆102固定支撑于所述旋转体122下侧的走丝导环103，位于所述走丝导环103的下侧且位于所述底板101内上下贯穿的设置有走线出口104，通过离心法支撑的纺丝牵引通过所述走丝导环103及所述走线出口104后拉出后方可进行缠绕。

初始状态时，所述旋转体122处于静止状态，若所述保温室108内存放有高聚合物，所述加热电阻片116开启对所述保温室108内空间进行加热，以此保持所述保温室108内的高聚合物处于熔融状态，并通过温度自反馈对所述加热电阻片116产生的温度进行调控，以此保持所述保温室108内的聚合物处于恒温状态。

在通过所述热纺丝装置进行纺丝加工时，通过所述进料管114向所述保温室108内注入已加工至熔融状态的聚合物，并根据需要向所述保温室108内添加入色母粒，此时，所述加热电阻片116持续对所述保温室108内空间进行加热，同时，所述搅拌电机113开启并带动所述搅拌转轴115转动，进而带动所述搅拌头146转动，以此对所述保温室108内的高聚合物进行搅拌使其保持均匀化；

同时，所述旋转驱动电机138开启，并通过所述传动齿轮141带动所述齿环139转动，进而带动所述支撑体136转动，进而带动所述旋转体122发生转动，在此过程中，所述振荡铃142保持所述传动齿轮141处于转动动平衡状态，以此降低所述传动齿轮141在转动时发生的振荡，进而保持所述旋转体122在转动时的平稳性；

在所述旋转体122达到预定转速时，所述推进器145开启，并将所述保温室108内的熔融状态聚合物导入所述进料腔室144内，并通过挤压挤入所述主腔室126内，在所述旋转体122高速转动的过程中，通过离心力以及所述格挡片135的导向，熔融状态的聚合物被甩入所述分散腔125及所述离心弯道管道128内，并通过所述电磁喷口124被甩出，而由于所述电磁喷口124开口较小通过聚合物量较小，因此被所述电磁喷口124甩出的聚合物硬化，随着聚合物被源源不断的甩出所述电磁喷口124开口外即可形成持续均匀的丝线，再将所述丝线拉伸通过所述走丝导环103及所述走线出口104即可进行缠绕，而在所述旋转体122转动过程中，丝线自上而下被拉入所述走丝导环103内，因此丝线只会发生缠绕而不会发生混乱的卷绕，不影响后期分股；

通过调整所述电磁喷口124的通孔大小可生产不同粗细丝线。

本发明的有益效果：在装置本身，本装置通过将离心模具以及聚合物储存罐进行分离，仅需通过转动离心模具即可完成对丝线的加工，并且相对于传动的离心纺丝装置，本装置各部件所需加工精度以及安装精度大大降低，在进行离心纺丝加工时，本装置所需发生旋转部件较传统带动储存罐重量大大降低，可降低对加工所需要的能耗，且本装置用于储存聚合物的保温室108处于开启状态，可根据需要实时对聚合物进行添加，以此可增加丝线加工长度，在本类型加工装置中，本装置无论是加工效率还是所消耗能耗，均具有极大的优点。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。