一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置与方法与流程

1.本发明涉及一种纺织技术领域，具体是一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置与方法。


背景技术：

2.随着人们对健康和卫生的关注增加，抗菌纤维材料在各个领域得到了广泛的应用。铜作为一种天然的抗菌材料，具有广泛的应用前景。因此，研究制备铜基抗菌纤维材料成为了热门的研究方向之一。共混纺丝技术是一种常用的纤维复合技术，可以将两种或多种不同材料的纤维混合在一起制备成新型纤维材料。在制备铜基抗菌纤维时，通常使用pp母粒和铜离子盐进行混合共混纺丝。然而，现有技术存在一些不足之处：首先，在共混过程中，pp母粒和铜离子盐在高温下熔化，通常，pp母粒的熔点在160℃左右，而铜离子盐的熔点要更高。由于它们的熔点不同，很难达到充分的混合。这会导致纤维中铜离子分布不均，从而影响其抗菌效果。其次，在共混纺丝过程中，融化后的混合物需要通过喷丝机器进行成型。然而，由于混合物的温度过高，会导致喷丝过程不稳定，影响产品质量。
3.因此，有必要提供一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置与方法，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，包括底座，所述底座上固定有横置的混合筒，所述混合筒上设有与其内部连通的进料口一和进料口二，所述混合筒一端连通加热筒，所述加热筒连通到冷却组件中，所述冷却组件的出口端连接到喷丝装置中，所述喷丝装置前方一定距离处设有静电收卷装置。
5.进一步的，作为优选，所述混合筒内可转动地设有转轴,所述转轴一端贯穿混合筒并能够由驱动装置驱动旋转,所述转轴在混合筒内的外壁设有螺旋叶片。
6.进一步的，作为优选，所述加热筒侧壁设有进气口，所述进气口连接到加热气泵中。
7.进一步的，作为优选，所述转轴在加热筒内的外壁设有搅拌叶。
8.进一步的，作为优选，所述冷却组件包括水箱，所述水箱内设有冷却管，所述冷却管一端与加热筒连通，另一端与喷丝装置连通，所述水箱连通到流动水中。
9.进一步的，作为优选，所述冷却管内固定有两个间隔一定距离支架，所述支架间设有弹性的填充囊。
10.进一步的，作为优选，两个所述支架间固定有固定筒，所述固定筒内可滑动地贯穿有滑动轴，所述固定筒周围分布有多片支撑板，所述支撑板支撑在填充囊内部，所述支撑板一侧通过连杆一与固定筒铰接，所述支撑板另一侧通过连杆二贯穿固定筒侧壁的通槽铰接到滑动轴中。
11.进一步的，作为优选，所述滑动轴的一端可转动地套设有转动环，所述转动环与滑
动轴螺纹连接，所述转动环还贯穿连接到套设在冷却管外壁的调节转盘中，所述调节转盘的内壁与冷却管通过密封圈连接。
12.一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置的使用方法，包括
13.s1、准备pp母粒和铜离子盐，并将其分别放入进料口一和进料口二中。打开加热气泵，将热空气通过进气口送入加热筒中；
14.s2、通过驱动装置启动转轴和搅拌叶，使螺旋叶片将pp母粒和铜离子盐均匀地带到加热筒中；
15.s3、在加热筒中，热空气使pp母粒融化并使铜离子盐熔化成液态的铜离子，从而将pp与铜离子融合，同时，搅拌叶搅动液态物料使pp与铜离子混合均匀；
16.s4、液态物料通过冷却管进入冷却组件中，在水箱中冷却降温，从而防止进入喷丝装置的物料温度过高使喷丝温度过高。
17.s5、液态物料从冷却组件中，并且，通过转动调节转盘能够使填充囊膨胀或收缩，以改变填充囊与冷却管的间隙的厚度，进而能够根据液态物料的温度调节不同的流通效率，即液态物料温度越高时填充囊与冷却管的间隙的厚度调整到越薄，确保液态物料能够降到合适的喷丝温度以进入喷丝装置中。
18.s6、在喷丝装置中，将液态物料通过喷嘴喷出，并通过静电收卷装置收卷，形成铜基抗菌纤维。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明中，水箱中的水能够对从经流冷却管的液态物料进行冷却降温，从而防止进入喷丝装置的物料温度过高使喷丝温度过高，喷丝温度过高会使喷出的纤维不均匀、相互沾粘，同时也会影响纤维的结构和性能，使纤维变得更脆弱，容易断裂，导致纤维变形。
21.本发明中，经流冷却管的液态物料环状分布在冷却管与填充囊间的间隙中，使液态物料与冷却管的接触能充分，防止冷却管中心的液态物料温度较高使得冷却不均匀。通过转动调节转盘能够使转动环通过螺纹拧动滑动轴，使滑动轴相对固定筒滑动，通过推动滑动轴能够使支撑板扩张或缩回，从而使填充囊膨胀或收缩，以改变填充囊与冷却管的间隙的厚度，进而能够根据液态物料的温度调节不同的流通效率，即液态物料温度越高时填充囊与冷却管的间隙的厚度调整到越薄，确保液态物料能够降到合适的喷丝温度。
附图说明
22.图1为一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置的结构示意图；
23.图2为混合筒和加热筒的结构示意图；
24.图3为冷却组件的结构示意图；
25.图4为支撑板的结构示意图；
26.图中：1、底座；2、混合筒；21、螺旋叶片；3、进料口一；4、进料口二；5、加热筒；51、进气口；52、搅拌叶；6、冷却组件；61、水箱；62、冷却管；63、填充囊；64、支架；65、固定筒；66、滑动轴；67、支撑板；68、连杆一；69、连杆二；610、转动环；7、喷丝装置；8、静电收卷装置；9、驱动装置；91、转轴；10、加热气泵；11、调节转盘。
具体实施方式
27.请参阅图1，本发明实施例中，一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，包括底座1，所述底座1上固定有横置的混合筒2，所述混合筒2上设有与其内部连通的进料口一3和进料口二4，所述混合筒2一端连通加热筒5，所述加热筒5连通到冷却组件6中，所述冷却组件6的出口端连接到喷丝装置7中，所述喷丝装置7前方一定距离处设有静电收卷装置8。
28.请参阅图2，本实施例中，所述混合筒2内可转动地设有转轴91,所述转轴91一端贯穿混合筒2并能够由驱动装置9驱动旋转,所述转轴91在混合筒2内的外壁设有螺旋叶片21。通过螺旋叶片21能够将进料口一3和进料口二4的pp母粒和铜离子盐均匀地带到加热筒5中。
29.本实施例中，所述加热筒5侧壁设有进气口51，所述进气口51连接到加热气泵10中。pp母粒的熔点在160℃左右，而铜离子盐的熔点要更高，因此，要混合这两种母粒，必须将温度升至足够高的水平，以使铜离子母粒完全融化，从而将pp与铜离子融合。
30.本实施例中，所述转轴91在加热筒5内的外壁设有搅拌叶52。通过搅拌叶52搅动液态物料使pp与铜离子混合均匀。
31.请参阅图3，本实施例中，所述冷却组件6包括水箱61，所述水箱61内设有冷却管62，所述冷却管62一端与加热筒5连通，另一端与喷丝装置7连通，所述水箱61连通到流动水中。水箱61中的水能够对从经流冷却管62的液态物料进行冷却降温，从而防止进入喷丝装置7的物料温度过高使喷丝温度过高，喷丝温度过高会使喷出的纤维不均匀、相互沾粘。同时也会影响纤维的结构和性能，使纤维变得更脆弱，容易断裂，导致纤维变形。
32.请参阅图4，本实施例中，所述冷却管62内固定有两个间隔一定距离支架64，所述支架64间设有弹性的填充囊63。所述填充囊63为耐热橡胶制成，经流冷却管62的液态物料环状分布在冷却管62与填充囊63间的间隙中，使液态物料与冷却管62的接触能充分，防止冷却管62中心的液态物料温度较高使得冷却不均匀。
33.本实施例中，两个所述支架64间固定有固定筒65，所述固定筒65内可滑动地贯穿有滑动轴66，所述固定筒65周围分布有多片支撑板67，所述支撑板67支撑在填充囊63内部，所述支撑板67一侧通过连杆一68与固定筒65铰接，所述支撑板67另一侧通过连杆二69贯穿固定筒65侧壁的通槽铰接到滑动轴66中。也就是说，通过推动滑动轴66能够使支撑板67扩张或缩回，从而使填充囊63膨胀或收缩，以改变填充囊63与冷却管62的间隙的厚度，进而能够根据液态物料的温度调节不同的流通效率，即液态物料温度越高时填充囊63与冷却管62的间隙的厚度调整到越薄，确保液态物料能够降到合适的喷丝温度。
34.本实施例中，所述滑动轴66的一端可转动地套设有转动环610，所述转动环610与滑动轴66螺纹连接，所述转动环610还贯穿连接到套设在冷却管62外壁的调节转盘11中，所述调节转盘11的内壁与冷却管62通过密封圈连接。也就是说，通过转动调节转盘11能够使转动环610通过螺纹拧动滑动轴66，使滑动轴66相对固定筒65滑动。
35.一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置的使用方法，包括：
36.s1、准备pp母粒和铜离子盐，并将其分别放入进料口一和进料口二中。打开加热气泵10，将热空气通过进气口51送入加热筒5中；
37.s2、通过驱动装置9启动转轴91和搅拌叶52，使螺旋叶片21将pp母粒和铜离子盐均匀地带到加热筒5中；
38.s3、在加热筒5中，热空气使pp母粒融化并使铜离子盐熔化成液态的铜离子，从而将pp与铜离子融合，同时，搅拌叶52搅动液态物料使pp与铜离子混合均匀；
39.s4、液态物料通过冷却管62进入冷却组件6中，在水箱61中冷却降温，从而防止进入喷丝装置7的物料温度过高使喷丝温度过高。
40.s5、液态物料从冷却组件6中，并且，通过转动调节转盘11能够使填充囊63膨胀或收缩，以改变填充囊63与冷却管62的间隙的厚度，进而能够根据液态物料的温度调节不同的流通效率，即液态物料温度越高时填充囊63与冷却管62的间隙的厚度调整到越薄，确保液态物料能够降到合适的喷丝温度以进入喷丝装置7中。
41.s6、在喷丝装置7中，将液态物料通过喷嘴喷出，并通过静电收卷装置8收卷，形成铜基抗菌纤维。
42.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上固定有横置的混合筒(2)，所述混合筒(2)上设有与其内部连通的进料口一(3)和进料口二(4)，所述混合筒(2)一端连通加热筒(5)，所述加热筒(5)连通到冷却组件(6)中，所述冷却组件(6)的出口端连接到喷丝装置(7)中，所述喷丝装置(7)前方一定距离处设有静电收卷装置(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，所述混合筒(2)内可转动地设有转轴(91),所述转轴(91)一端贯穿混合筒(2)并能够由驱动装置(9)驱动旋转,所述转轴(91)在混合筒(2)内的外壁设有螺旋叶片(21)。3.根据权利要求1所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，所述加热筒(5)侧壁设有进气口(51)，所述进气口(51)连接到加热气泵(10)中。4.根据权利要求2所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，所述转轴(91)在加热筒(5)内的外壁设有搅拌叶(52)。5.根据权利要求1所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，所述冷却组件(6)包括水箱(61)，所述水箱(61)内设有冷却管(62)，所述冷却管(62)一端与加热筒(5)连通，另一端与喷丝装置(7)连通，所述水箱(61)连通到流动水中。6.根据权利要求5所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，所述冷却管(62)内固定有两个间隔一定距离支架(64)，所述支架(64)间设有弹性的填充囊(63)。7.根据权利要求6所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，两个所述支架(64)间固定有固定筒(65)，所述固定筒(65)内可滑动地贯穿有滑动轴(66)，所述固定筒(65)周围分布有多片支撑板(67)，所述支撑板(67)支撑在填充囊(63)内部，所述支撑板(67)一侧通过连杆一(68)与固定筒(65)铰接，所述支撑板(67)另一侧通过连杆二(69)贯穿固定筒(65)侧壁的通槽铰接到滑动轴(66)中。8.根据权利要求7所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置，其特征在于，所述滑动轴(66)的一端可转动地套设有转动环(610)，所述转动环(610)与滑动轴(66)螺纹连接，所述转动环(610)还贯穿连接到套设在冷却管(62)外壁的调节转盘(11)中，所述调节转盘(11)的内壁与冷却管(62)通过密封圈连接。9.根据权利要求1～8任一项所述的一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置的使用方法，其特征在于，包括s1、准备pp母粒和铜离子盐，并将其分别放入进料口一和进料口二中。打开加热气泵(10)，将热空气通过进气口(51)送入加热筒(5)中；s2、通过驱动装置(9)启动转轴(91)和搅拌叶(52)，使螺旋叶片(21)将pp母粒和铜离子盐均匀地带到加热筒(5)中；s3、在加热筒(5)中，热空气使pp母粒融化并使铜离子盐熔化成液态的铜离子，从而将pp与铜离子融合，同时，搅拌叶(52)搅动液态物料使pp与铜离子混合均匀；s4、液态物料通过冷却管(62)进入冷却组件(6)中，在水箱(61)中冷却降温，从而防止进入喷丝装置(7)的物料温度过高使喷丝温度过高。s5、液态物料从冷却组件(6)中，并且，通过转动调节转盘(11)能够使填充囊(63)膨胀或收缩，以改变填充囊(63)与冷却管(62)的间隙的厚度，进而能够根据液态物料的温度调
节不同的流通效率，即液态物料温度越高时填充囊(63)与冷却管(62)的间隙的厚度调整到越薄，确保液态物料能够降到合适的喷丝温度以进入喷丝装置(7)中。s6、在喷丝装置(7)中，将液态物料通过喷嘴喷出，并通过静电收卷装置(8)收卷，形成铜基抗菌纤维。

技术总结
本发明公开了一种基于共混纺丝的铜基抗菌纤维制备装置与方法，包括底座，所述底座上固定有横置的混合筒，所述混合筒上设有与其内部连通的进料口一和进料口二，所述混合筒一端连通加热筒，所述加热筒连通到冷却组件中，所述冷却组件的出口端连接到喷丝装置中，所述喷丝装置前方一定距离处设有静电收卷装置。与现有技术相比，本发明能够使产品铜离子分布更均匀，纺丝质量更好。纺丝质量更好。纺丝质量更好。


技术研发人员：胡皓
受保护的技术使用者：江西昊瑞工业材料有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/23