一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，主要包括傳輸裝置、涂覆組件、控溫系統(tǒng)及控壓系統(tǒng)四部分，在與纖維卷繞或牽伸裝置配合使用時(shí)可以一步實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的纖維卷繞涂覆或牽伸涂覆。由于其能精確控溫控壓，能實(shí)現(xiàn)在纖維表面的厚度可控的均勻涂覆。當(dāng)涂層材料中含有一維或二維微納米填料時(shí)，可以通過(guò)組件的選擇及參數(shù)的設(shè)置達(dá)到樹(shù)枝狀、樹(shù)皮狀等特殊涂覆結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)纖維的特殊功能化。本實(shí)用新型具有成本低、裝置小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于拆裝、易于更換涂層材料、涂層厚度精確可控、涂層結(jié)構(gòu)可調(diào)、可結(jié)合牽伸或卷繞一步實(shí)現(xiàn)纖維連續(xù)化涂覆的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬纖維涂覆【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]纖維涂覆、織物涂覆是纖維及其織物后整理功能化(如抗紫外、耐氧化、耐腐蝕等)的重要手段，后整理的纖維及其織物功能性很大程度取決于涂層的結(jié)構(gòu)。這使得在纖維及其織物后整理功能化的實(shí)現(xiàn)，涂層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)變得尤為重要。
[0003]纖維及織物的涂覆現(xiàn)在主要是通過(guò)以下幾種方法實(shí)現(xiàn):
[0004]1、毛刷涂覆:有氣泡、涂覆不均、脫毛、耗時(shí)費(fèi)力；
[0005]2、浸泡涂覆:涂覆不均、浪費(fèi)涂料、料池占地面積大；
[0006]3、噴槍涂覆:對(duì)于一維的纖維涂覆難以實(shí)現(xiàn)均勻涂覆、飄灑太多；
[0007]4、涂覆輥涂覆:對(duì)于一維的纖維涂覆難以實(shí)現(xiàn)均勻涂覆、設(shè)備成本高、占地面積大。
[0008]雖然上面幾種涂覆方法也能實(shí)現(xiàn)纖維的涂覆，但涂覆效果不理想，并且設(shè)備成本高，體積大，不能實(shí)現(xiàn)涂層的功能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，通過(guò)組件的選擇及參數(shù)的設(shè)置達(dá)到樹(shù)枝狀、樹(shù)皮狀等特殊涂覆結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)纖維的特殊功能化。
[0010]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，包括微型螺桿擠出機(jī)、L形管道和涂覆組件，所述涂覆組件的進(jìn)料口通過(guò)L形管道與微型螺桿擠出機(jī)輸出口連接，所述涂覆組件包括加熱套筒以及從上到下依次安裝在其內(nèi)部的頂板、承壓板、分配板、流道層和噴涂層，所述加熱套筒是一個(gè)上部開(kāi)口的圓柱體容器，所述加熱套筒底面中心位置設(shè)有通孔、其內(nèi)部為呈圓柱形的空腔，所述頂板安裝在加熱套筒上端，所述頂板是一個(gè)底部開(kāi)口的圓柱形容器，所述頂板上面偏心位置設(shè)有進(jìn)料口，所述頂板內(nèi)部中心位置帶有通絲管，所述頂板的圓周側(cè)壁與通絲管之間形成環(huán)形凹槽；所述承壓板外形與頂板相配，且上、下兩面對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽區(qū)域設(shè)有通孔，所述承壓板中心位置帶有與通絲管相應(yīng)的安裝孔，所述分配板厚度小于承壓板，所述分配板外形與頂板相配，且上、下兩面對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽區(qū)域設(shè)有分配孔，所述分配孔的密度大于通孔的密度，所述分配板中心位置帶有與通絲管相應(yīng)的安裝孔，所述流道層中心位置設(shè)有與通絲管相應(yīng)的安裝孔，所述噴涂層中心位置設(shè)有與通絲管相對(duì)應(yīng)的通絲通孔，所述通絲通孔向上連接管狀中間軸，所述管狀中間軸一端連接在噴涂層上面、另一端穿過(guò)流道層、分配板以及承壓板的安裝孔并與頂板的通絲管連接，所述分配板上、下面內(nèi)凹且其下凹面與流道層之間形成流道，所述流道層、管狀中間軸和噴涂層之間的間隙形成流道，所述噴涂層與加熱套筒底形成流道及環(huán)形噴嘴。
[0011]所述流道層和噴涂層的下面內(nèi)凹，所述的流道層的下面與噴涂層的上面形成流道，所述噴涂層的下面與加熱套筒底面之間形成流道，且噴涂層上、下兩面的流道通過(guò)沿噴涂層圓周邊緣等弧度布置的通槽連通。
[0012]所述噴涂層內(nèi)凹的下面呈圓錐形。
[0013]所述流道層和噴涂層之間、噴涂層和加熱套筒底面之間緊密貼合，所述的流道層、噴涂層與管狀中間軸之間的間隙形成流道，所述噴涂層與管狀中間軸之間的間隙形成的流道逐漸向管狀中間軸的外壁傾斜，形成漏斗形。
[0014]所述L形管道和微型螺桿擠出機(jī)之間通過(guò)直管串聯(lián)有計(jì)量泵。
[0015]所述管狀中間軸與分配板、承壓板的安裝孔以及頂板的通絲管之間以螺紋方式連接。
[0016]所述頂板通過(guò)加熱套筒側(cè)壁上徑向設(shè)置的緊定螺絲固定，所述頂板外側(cè)壁上帶有與緊定螺絲相配的固定凹槽。
[0017]有益效果
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，能精確控溫控壓，實(shí)現(xiàn)在纖維表面的厚度可控的均勻涂覆。當(dāng)涂層材料中含有一維或二維微納米填料時(shí)，可以通過(guò)組件的選擇及參數(shù)的設(shè)置達(dá)到樹(shù)枝狀、樹(shù)皮狀等特殊涂覆結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)纖維的特殊功能化。通過(guò)與纖維卷繞或牽伸裝置配合使用，可以一步實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的纖維卷繞涂覆或牽伸涂覆。本設(shè)備還具有成本低、裝置小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于拆裝、易于更換涂層材料、涂層厚度精確可控、涂層結(jié)構(gòu)可調(diào)、可結(jié)合牽伸或卷繞一步實(shí)現(xiàn)纖維連續(xù)化涂覆的特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型涂覆組件示意圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型涂覆組件剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型加熱套筒結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為本實(shí)用新型加熱套筒剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7為本實(shí)用新型下面內(nèi)凹的噴涂層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8為本實(shí)用新型下面內(nèi)凹的噴涂層底面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖9為本實(shí)用新型下面內(nèi)凹的噴涂層剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖10為本實(shí)用新型噴涂層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖11為本實(shí)用新型噴涂層剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖12為本實(shí)用新型流道層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖13為本實(shí)用新型流道層剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖14為本實(shí)用新型分配板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖15為本實(shí)用新型分配板剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖16為本實(shí)用新型承壓板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖17為本實(shí)用新型承壓板剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖18為本實(shí)用新型頂板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖19為本實(shí)用新型頂板剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖20為本實(shí)用新型安裝下面內(nèi)凹的噴涂層的涂覆組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖21為本實(shí)用新型安裝噴涂層的涂覆組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0041]如圖1至21所示，一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，包括微型螺桿擠出機(jī)1、L形管道4和涂覆組件5，所述涂覆組件5的進(jìn)料口 15通過(guò)L形管道4與微型螺桿擠出機(jī)I輸出口連接，所述涂覆組件5包括加熱套筒7以及從上到下依次安裝在其內(nèi)部的頂板12、承壓板11、分配板10、流道層9和噴涂層8，所述加熱套筒7是一個(gè)上部開(kāi)口的圓柱體容器，所述加熱套筒7底面中心位置設(shè)有通孔、其內(nèi)部為呈圓柱形的空腔，所述頂板12安裝在加熱套筒7上端，所述頂板12是一個(gè)底部開(kāi)口的圓柱形容器，所述頂板12上面偏心位置設(shè)有進(jìn)料口 15，所述頂板12內(nèi)部中心位置帶有通絲管14，所述頂板12的圓周側(cè)壁與通絲管14之間形成環(huán)形凹槽；所述承壓板11外形與頂板12相配，且上、下兩面對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽區(qū)域設(shè)有通孔，所述承壓板11中心位置帶有與通絲管14相應(yīng)的安裝孔，所述分配板10厚度小于承壓板11，所述分配板10外形與頂板12相配，且上、下兩面對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽區(qū)域設(shè)有分配孔，所述分配孔的密度大于通孔的密度，所述分配板10中心位置帶有與通絲管14相應(yīng)的安裝孔，所述流道層9中心位置設(shè)有與通絲管14相應(yīng)的安裝孔，所述噴涂層8中心位置設(shè)有與通絲管14相對(duì)應(yīng)的通絲通孔，所述通絲通孔向上連接管狀中間軸，所述管狀中間軸一端連接在噴涂層8上面、另一端穿過(guò)流道層9、分配板10以及承壓板11的安裝孔并與頂板12的通絲管14連接，所述分配板10上、下面內(nèi)凹且其下凹面與流道層9之間形成流道，所述流道層9、管狀中間軸和噴涂層8之間的間隙形成流道，所述噴涂層8與加熱套筒7底形成流道及環(huán)形噴嘴。
[0042]所述流道層9和噴涂層8的下面內(nèi)凹，所述的流道層9的下面與噴涂層8的上面形成流道，所述噴涂層8的下面與加熱套筒7底面之間形成流道，且噴涂層8上、下兩面的流道通過(guò)沿噴涂層8圓周邊緣等弧度布置的通槽連通。
[0043]所述噴涂層8內(nèi)凹的下面呈圓錐形。在此情況下，涂覆料經(jīng)過(guò)流道層9后在流道層9下面的內(nèi)凹與噴涂層8上面所形成的腔體內(nèi)匯聚，然后從噴涂層8圓周邊緣的通槽進(jìn)入噴涂層8下面的內(nèi)凹與加熱套筒7底面之間形成的腔體內(nèi)，再?gòu)沫h(huán)形噴嘴中噴出。選用下面內(nèi)凹的涂覆層進(jìn)行涂覆，其涂覆結(jié)構(gòu)為微納米填料在纖維表面呈樹(shù)枝狀。
[0044]所述流道層9和噴涂層8之間、噴涂層8和加熱套筒7底面之間緊密貼合，所述的流道層9、噴涂層8與管狀中間軸之間的間隙形成流道，所述噴涂層8與管狀中間軸之間的間隙形成的流道逐漸向管狀中間軸的外壁傾斜，形成漏斗形。在此情況下，涂覆料經(jīng)過(guò)流道層9后直接進(jìn)入噴涂層8與管狀中間軸之間的間隙，從間隙另一端的環(huán)形噴嘴中噴出。選用西面非內(nèi)凹的涂覆層進(jìn)行涂覆，其涂覆結(jié)構(gòu)為微納米填料在纖維表面呈樹(shù)皮狀。
[0045]所述L形管道4和微型螺桿擠出機(jī)I之間通過(guò)直管2串聯(lián)有計(jì)量泵3。
[0046]所述L形管道4和微型螺桿擠出機(jī)I之間通過(guò)直管2串聯(lián)有計(jì)量泵3。
[0047]所述管狀中間軸與分配板10、承壓板11的安裝孔以及頂板12的通絲管14之間以螺紋方式連接。
[0048]所述頂板12通過(guò)加熱套筒7側(cè)壁上徑向設(shè)置的緊定螺絲固定，所述頂板12外側(cè)壁上帶有與緊定螺絲相配的固定凹槽。
[0049]在實(shí)際使用中還可以增設(shè)控溫系統(tǒng)和控壓系統(tǒng)，所述控溫系統(tǒng)利用溫度傳感器、加熱板、控溫元件調(diào)控微型螺桿擠出機(jī)1、L形管道4和涂覆組件5的溫度。
[0050]控壓系統(tǒng)通過(guò)壓力傳感器、螺桿擠出機(jī)的電機(jī)、計(jì)量泵的電機(jī)調(diào)控微型螺桿擠出機(jī)I從而控制涂覆組件5內(nèi)的涂覆壓力。
[0051]在涂覆時(shí)，先將纖維6經(jīng)涂覆組件5中間的通絲管14以一定速率通過(guò)，再打開(kāi)計(jì)量泵3及微型螺桿擠出機(jī)1，以特定溫度及壓力將涂覆材料的流體涂覆在纖維6上。通過(guò)調(diào)節(jié)纖維6行進(jìn)速度及微型螺桿擠出機(jī)I壓力可以調(diào)節(jié)纖維6上涂層厚度，通過(guò)選用不同流道及噴嘴設(shè)計(jì)的噴涂層可以調(diào)控填料在涂層中的分布形態(tài)。
[0052]所述涂覆材料由微型螺桿擠出機(jī)I熔融成流體并推動(dòng)向前，流體通過(guò)計(jì)量泵3精確計(jì)量后，經(jīng)接管進(jìn)入涂覆組件5，在涂覆組件5的流道內(nèi)實(shí)現(xiàn)填料的取向，最終從噴涂層8的出口噴出，涂覆在纖維6上。
【權(quán)利要求】
1.一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，包括微型螺桿擠出機(jī)(1)、L形管道(4)和涂覆組件(5)，所述涂覆組件(5)的進(jìn)料口(15)通過(guò)L形管道(4)與微型螺桿擠出機(jī)(I)輸出口連接，其特征在于，所述涂覆組件(5)包括加熱套筒(7)以及從上到下依次安裝在其內(nèi)部的頂板(12)、承壓板(11)、分配板(10)、流道層(9)和噴涂層(8)，所述加熱套筒(7)是一個(gè)上部開(kāi)口的圓柱體容器，所述加熱套筒(7)底面中心位置設(shè)有通孔、其內(nèi)部為呈圓柱形的空腔，所述頂板(12)安裝在加熱套筒(7)上端，所述頂板(12)是一個(gè)底部開(kāi)口的圓柱形容器，所述頂板(12)上面偏心位置設(shè)有進(jìn)料口(15)，所述頂板(12)內(nèi)部中心位置帶有通絲管(14)，所述頂板(12)的圓周側(cè)壁與通絲管(14)之間形成環(huán)形凹槽；所述承壓板(11)外形與頂板(12)相配，且上、下兩面對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽區(qū)域設(shè)有通孔，所述承壓板(11)中心位置帶有與通絲管(14)相應(yīng)的安裝孔，所述分配板(10)厚度小于承壓板(11)，所述分配板(10)外形與頂板(12)相配，且上、下兩面對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽區(qū)域設(shè)有分配孔，所述分配孔的密度大于通孔的密度，所述分配板(10)中心位置帶有與通絲管(14)相應(yīng)的安裝孔，所述流道層(9)中心位置設(shè)有與通絲管(14)相應(yīng)的安裝孔，所述噴涂層(8)中心位置設(shè)有與通絲管(14)相對(duì)應(yīng)的通絲通孔，所述通絲通孔向上連接管狀中間軸，所述管狀中間軸一端連接在噴涂層(8)上面、另一端穿過(guò)流道層(9)、分配板(10)以及承壓板(11)的安裝孔并與頂板(12)的通絲管(14)連接，所述分配板(10)上、下面內(nèi)凹且其下凹面與流道層(9)之間形成流道，所述流道層(9)、管狀中間軸和噴涂層(8)之間的間隙形成流道，所述噴涂層(8)與加熱套筒(7)底形成流道及環(huán)形噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，其特征在于，所述流道層(9)和噴涂層(8)的下面內(nèi)凹，所述的流道層(9)的下面與噴涂層(8)的上面形成流道，所述噴涂層(8)的下面與加熱套筒(7)底面之間形成流道，且噴涂層(8)上、下兩面的流道通過(guò)沿噴涂層(8)圓周邊緣等弧度布置的通槽連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，其特征在于，所述噴涂層(8)內(nèi)凹的下面呈圓錐形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，其特征在于，所述流道層(9)和噴涂層(8)之間、噴涂層(8)和加熱套筒(7)底面之間緊密貼合，所述的流道層(9)、噴涂層(8)與管狀中間軸之間的間隙形成流道，所述噴涂層(8)與管狀中間軸之間的間隙形成的流道逐漸向管狀中間軸的外壁傾斜，形成漏斗形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，其特征在于，所述L形管道(4)和微型螺桿擠出機(jī)⑴之間通過(guò)直管(2)串聯(lián)有計(jì)量泵(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，其特征在于，所述管狀中間軸與分配板(10)、承壓板(11)的安裝孔以及頂板(12)的通絲管(14)之間以螺紋方式連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于纖維表面特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)化涂覆設(shè)備，其特征在于，所述頂板(12)通過(guò)加熱套筒(7)側(cè)壁上徑向設(shè)置的緊定螺絲固定，所述頂板(12)外側(cè)壁上帶有與緊定螺絲相配的固定凹槽。
【文檔編號(hào)】D06B23/14GK204000245SQ201420390686
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】朱美芳, 孟思, 胡澤旭, 陸秋旭, 周哲, 孫賓 申請(qǐng)人:東華大學(xué)