[發明專利]一種短切纖維連續取向的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710833450.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107447370B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 黃海鴻;張保玉;劉威豪
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: D04H1/74
• 分類號: D04H1/74
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種短切纖維連續取向的裝置，其特征是：由備料單元、取向裝置及分離單元構成；

所述備料單元用于對短切纖維和分散介質形成的復合液進行攪拌，獲得短切纖維懸浮液并泵送至取向裝置；

所述取向裝置為一豎置的螺旋輸送裝置(4)，所述螺旋輸送裝置(4)的螺桿(5)上具有螺距與螺旋升角漸變的螺旋葉片(6)，所述螺桿(5)、螺旋葉片(6)與所述螺旋輸送裝置(4)的套筒緊密配合形成漸縮螺旋流道(7)，通過驅動裝置(8)驅動所述螺桿(5)旋轉，對流經所述漸縮螺旋流道(7)內的短切纖維懸浮液進行取向，并輸送至下方的分離單元；

所述分離單元用于接收已取向的短切纖維懸浮液并對其進行分離處理，獲得取向短切纖維后進行壓制收卷。

2.根據權利要求1所述的短切纖維連續取向的裝置，其特征是：所述螺旋輸送裝置(4)的出料口(9)與所述漸縮螺旋流道(7)的下端之間通過螺旋狀管道相連通，以所述螺旋狀管道形成蝸狀流道(10)。

3.根據權利要求2所述的短切纖維連續取向的裝置，其特征是：設置所述出料口(9)的形狀為沿短切纖維懸浮液流向呈圓柱形平滑漸收為扁平形的結構。

4.根據權利要求1所述的短切纖維連續取向的裝置，其特征是：所述螺旋輸送裝置(4)的螺旋葉片(6)的螺距與螺旋升角沿短切纖維懸浮液的流向遞減。

5.根據權利要求1所述的短切纖維連續取向的裝置，其特征是：

所述備料單元是由攪拌釜(1)及儲液池(2)通過管道連接構成，所述儲液池(2)上設有超聲發生器(3)，通過所述超聲發生器(3)去除儲液池(2)中短切纖維懸浮液中的氣泡；

所述取向裝置與所述備料單元之間設有馬達泵(17)，通過所述馬達泵(17)將所述短切纖維懸浮液經導流管泵入所述螺旋輸送裝置(4)中；

所述分離單元是由傳送帶(11)、鼓風箱(12)、干燥箱(13)、壓輥輪(14)和收卷機(15)構成，所述傳送帶(11)為具有密集網孔的篩網結構，用于接收、過濾已取向的短切纖維懸浮液獲得已取向的短切纖維，并依次傳送至所述鼓風箱(12)、干燥箱(13)、壓輥輪(14)和收卷機(15)，通過所述鼓風箱(12)和干燥箱(13)除去已取向的短切纖維上的殘余分散介質，通過所述壓輥輪(14)和收卷機(15)對已取向的短切纖維進行壓制收卷。

6.根據權利要求5所述的短切纖維連續取向的裝置，其特征是：所述傳送帶(11)的下方設有收集池(16)，用于收集經所述傳送帶(11)過濾出的分散介質。

7.一種短切纖維連續取向方法，其特征是，利用權利要求1-6任一項所述的短切纖維連續取向的裝置按如下步驟進行：

1)纖維分散

向攪拌釜中加入短切纖維和分散介質形成的復合液并進行攪拌，獲得的短切纖維懸浮液經管道流入儲液池中，通過儲液池上的超聲發生器去除短切纖維懸浮液中的氣泡，并泵送至取向裝置；

2)纖維取向

短切纖維懸浮液進入到螺旋輸送裝置中，經驅動裝置驅動螺桿轉動，利用旋轉的螺桿使漸縮螺旋流道中的短切纖維懸浮液產生速度梯度而且受到流體剪切力的作用，實現對懸浮液中的短切纖維的取向；

3)分離烘干

通過具有密集網孔的篩網結構的傳送帶接收、過濾已取向的短切纖維懸浮液，并依次傳送至鼓風箱、干燥箱、壓輥輪和收卷機，通過鼓風箱和干燥箱除去已取向的短切纖維上的殘余分散介質，通過壓輥輪和收卷機對已取向的短切纖維進行壓制收卷，最終獲得取向纖維。