一种多功能纳米材料定向组装设备的制作方法

1.本实用新型涉及纳米材料加工制备技术领域，尤其涉及一种多功能纳米材料定向组装设备。


背景技术：

2.随着纳米技术的迅速发展，一些纳米无机抗菌剂因具备显著的广谱抗菌性能而被应用于纺织服装领域，其中银系抗菌剂因抗菌能力强，效果持久、安全性良好，被大量用于纺织品抗菌整理。抗菌纺织品的开发通常需要将多功能纳米材料定向组装在纺织品的表面和内部。
3.现有技术中大多数面料的抗菌整理大多直接浸泡实现，抗菌剂仅仅停留在真丝线或其制品的表面且结合力弱，无法渗透到纤维内部，无法达到小尺寸纳米材料在纺织品纤维中的内部填埋和外部组装，也无法实现均匀分布。
4.有鉴于此，有必要研究一种纳米材料定向组装设备，以解决现有技术中无法将多功能纳米材料均匀在纺织品纤维中的内部填埋和外部组装。


技术实现要素：

5.本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种多功能纳米材料定向组装设备。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种多功能纳米材料定向组装设备，其特征在于，包括：依次连接的主缸、预处理系统以及混料系统；
7.所述混料系统包括：通过物料管连通的预备缸和物料缸，所述物料缸中存储有常温纳米材料调控助剂，所述预备缸连通所述物料缸并通过注水管通入水，且在预备缸中形成有纳米材料调控助剂水溶液；
8.所述预处理系统包括热交换器和分配器，所述纳米材料调控助剂水溶液连通至所述热交换器输入端，并经过换热后输送至所述分配器；所述分配器的输出端连通主缸；
9.所述主缸中设置有若干提布机构，每个所述提布机构包括：提布辊，所述提布辊一侧设置的引导管，所述引导管与所述主缸固定连接并形成一体结构，所述提布辊能够旋转且表面设置有面料，所述面料在提布辊和自重作用下循环运动；每个所述引导管均通过喷料管连接所述分配器对应的输出端。
10.本实用新型一个较佳实施例中，还包括回收系统，所述回收系统包括物料回收管和蒸汽回收管，所述物料回收管连通至所述物料管，所述蒸汽回收管连通至所述热交换器输入端。
11.本实用新型一个较佳实施例中，所述纳米材料调控助剂包括纳米银、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的一种或多种。
12.本实用新型一个较佳实施例中，所述物料管中设置有用于调整所述纳米材料调控助剂流量和速度的电磁阀或手动阀。
13.本实用新型一个较佳实施例中，所述热交换器对所述纳米材料调控助剂水溶液进
行加热，通过加热保持所述纳米材料调控助剂水溶液温度在25℃～30℃。
14.本实用新型一个较佳实施例中，所述喷料管中设置有物料喷嘴，所述物料喷嘴位于所述提布辊出料端一侧。
15.本实用新型一个较佳实施例中，所述物料喷嘴的中心线与所述提布辊出料端的竖直切线形成15
°
～20
°
夹角。
16.本实用新型一个较佳实施例中，每个所述提布机构共用一个所述提布辊，或每个所述提布机构单独使用一个所述提布辊。
17.本实用新型一个较佳实施例中，通过控制所述提布辊的旋转速度，控制所述面料的运行速度在300m/min～500m/min。
18.本实用新型一个较佳实施例中，所述提布机构中还设置有摆布辊，所述摆布辊设置于所述主缸的中心，每个所述提布机构共用一个所述摆布辊，或每个所述提布机构单独使用一个所述摆布辊。
19.本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型具备以下有益效果：
20.(1)本实用新型通过主缸、预处理系统以及混料系统，实现对多功能纳米材料的预混合、预加热、预分配以及均匀组装，实现了将小尺寸纳米材料在纺织品纤维中的内部填埋和外部组装，且均匀分布，整理的纺织品具有长效的功能和优异的耐洗性，具有优异的抗菌、抗病毒性能。
21.(2)本实用新型通过提布机构中的提布辊、引导管的作用以及面料的自重作用，使得面料在主缸中做周期性循环运动，在引导管处接受物料喷嘴喷射的纳米材料调控助剂，提布辊的均匀转动，可以实现面料经过物料喷嘴的面积基本一致，有利于物料喷嘴单次循环的均匀性，减少面料循环运动的次数，提高了面料组装多功能纳米材料的效率，减少了纳米材料调控助剂喷射的使用总量和成本。
22.(3)本实用新型提布机构中设置的摆布辊避免了面料自重下的面料之间的挤压力产生皱纹，当摆布辊转动时，会拨动自重状态下的面料，面料能与主缸底部液化的纳米材料调控助剂水溶液充分接触，提高了组装多功能纳米材料的效率。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；
24.图1是本实用新型的优选实施例的一种多功能纳米材料定向组装设备的立体结构示意图；
25.图2是本实用新型的优选实施例的一种多功能纳米材料定向组装设备的平面结构示意图；
26.图3是本实用新型的优选实施例的预处理系统的结构示意图；
27.图4是本实用新型的优选实施例的主缸的立体结构示意图；
28.图中：1、主缸；11、提布机构；111、提布辊；112、引导管；113、面料； 114、摆布辊；115、喷料管；2、预处理系统；21、预备缸；22、物料管；23、注水管；24、物料缸；3、混料系统；31、热交换器；32、分配器；4、回收系统；41、物料回收管；42、蒸汽回收管。
具体实施方式
29.现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
30.如图1所示，示出了一种多功能纳米材料定向组装设备的立体结构示意图。该设备包括：依次连接的主缸1、预处理系统2以及混料系统3。
31.如图2所示，示出了一种多功能纳米材料定向组装设备的平面结构示意图。其中，混料系统3中包括：通过物料管22连通的预备缸21和物料缸24。
32.物料缸24中存储有常温纳米材料调控助剂，纳米材料调控助剂包括纳米银、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的一种或多种。本实用新型将该纳米材料调控助剂缓释后，把纳米材料调控助剂直接喷射在面料113上，使得纳米微粒均匀分散到面料113中，实现了将小尺寸纳米材料在纺织品纤维中的内部填埋和外部组装，且均匀分布，整理的纺织品具有长效的功能和优异的耐洗性，具有优异的抗菌、抗病毒性能。
33.物料管22中设置有用于调整纳米材料调控助剂流量和速度的电磁阀或手动阀。将物料缸24中的常温纳米材料调控助剂通过电磁阀或手动阀通入至预备缸 21预混合。预备缸21连通物料缸24并通过注水管23通入水，且在预备缸21 混合中形成有纳米材料调控助剂水溶液，该调控助剂水溶液温度在15℃～20℃。
34.将预备缸21中的纳米材料调控助剂水溶液输出至预处理系统2中。如图3 所示，预处理系统2包括热交换器31和分配器32，纳米材料调控助剂水溶液连通至热交换器31输入端，并经过换热后输送至分配器32，分配器32的输出端连通主缸1。热交换器31对纳米材料调控助剂水溶液进行加热，通过加热保持纳米材料调控助剂水溶液温度在25℃～30℃。
35.如图4所示，为主缸的立体结构示意图。主缸1中设置有若干提布机构11，每个提布机构11包括：提布辊111，提布辊111一侧设置的引导管112，引导管112与主缸1固定连接并形成一体结构，提布辊111能够旋转且表面设置有面料113，面料113在提布辊111和自重作用下循环运动，减少了面料113之间的相互挤压力，避免面料113间由于挤压而产生的细皱纹。
36.需要说明的是，本实用新型中引导管112与主缸1为一体式结构，而非设置在主缸1外侧，这种设计提高了主缸1的紧凑性和可靠性。
37.每个引导管112均通过喷料管115连接分配器32对应的输出端。喷料管115 中设置有物料喷嘴，物料喷嘴位于提布辊111出料端一侧。物料喷嘴的中心线与提布辊111出料端的竖直切线形成15
°
～20
°
夹角。面料113跟随提布辊111 的运动，在引导管112处接受物料喷嘴喷射的纳米材料调控助剂，提布辊111 的均匀转动，可以实现面料113经过物料喷嘴的面积基本一致，有利于物料喷嘴单次循环的均匀性，减少面料113循环运动的次数，提高了面料113组装多功能纳米材料的效率，减少了纳米材料调控助剂喷射的使用总量和成本。
38.每个提布机构11共用一个提布辊111，或每个提布机构11单独使用一个提布辊111。通过控制提布辊111的旋转速度，控制面料113的运行速度在 300m/min～500m/min。
39.本实用新型提布机构11中还设置有摆布辊114，摆布辊114设置于主缸1 的中心，每个提布机构11共用一个摆布辊114，或每个提布机构11单独使用一个摆布辊114。摆布辊114的设置是避免面料113自重下的面料113之间的挤压力产生皱纹，当摆布辊114转动时，
会拨动自重状态下的面料113。本实用新型中的摆布辊114不限于附图中所示的圆柱形，可以设置为椭圆柱体等。
40.本实用新型中主缸1中的气压控制在0.2～0.3bar。
41.本实用新型中还包括回收系统4，回收系统4包括物料回收管4和蒸汽回收管42，物料回收管4连通至物料管22，蒸汽回收管42连通至热交换器31输入端。主缸1中产生的蒸汽通过蒸汽回收管42连通至热交换器31输入端，蒸汽与常温的调控助剂水溶液输出至热交换器31中加热，减少了热量的损失，减少了成本。主缸1中底部液化的纳米材料调控助剂水溶液通过物料回收管4输入至预备缸21中，重新混合，提高了纳米材料调控助剂水溶液利用率，减少了物料的使用成本。
42.本实用新型使用时，物料缸24中存储的常温纳米材料调控助剂通过物料管 22输入至预备缸21中，并和预备缸21中的水混合形成纳米材料调控助剂水溶液，纳米材料调控助剂水溶液经过热交换器31加热，输出至分配器32，分配器 32等额分配后，通过喷料管115中的物料喷嘴喷射至主缸1中，主缸1中提布机构11的提布辊111能够旋转且带动表面的面料113运动，面料113在提布辊 111和自重作用下循环运动，面料113在引导管112处接受物料喷嘴喷射的纳米材料调控助剂，纳米微粒均匀分散到面料113中，实现了将小尺寸纳米材料在纺织品纤维中的内部填埋和外部组装；缸中产生的蒸汽通过蒸汽回收管42连通至热交换器31输入端，蒸汽与常温的调控助剂水溶液输出至热交换器31中加热，主缸1中底部液化的纳米材料调控助剂水溶液通过物料回收管4输入至预备缸21中重新混合。
43.以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。