一种离心绕织机
技术领域
本发明涉及一种纺织材料的制作设备，尤其涉及一种离心绕织机，具体适用于避免高压电场与传导率约束的缺陷，并提高生产效率。
背景技术
纳米纤维是指直径在几十到几百纳米的超细纤维，它具有非常大比表面积、超细孔隙度、良好的机械特性等其它纤维所不能拥有的独特优势。近年来，纳米纤维广泛用于纺织材料、组织工程支架、药物传输、过滤介质、人造血管、生物芯片、纳米传感器、光学、复合材料等领域。
纳米纤维的制备吸引着国内外专家学者的关注。到目前为止，制备纳米纤维的方法有许多种，如拉伸法、微相分离、模板合成、自组装、静电纺丝等，其中静电纺丝法以操作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用。但静电纺丝也存在以下固有缺陷：首先，制备过程中需要施加高压电场，成本高，安全问题需要额外关注；其次，生产效率低；再次，溶液需要一定比例的溶剂使溶液具有一定传导率，会导致污染。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的需要施加高压电场、受传导率约束的缺陷与问题，提供一种不需要施加高压电场、不受传导率约束的离心绕织机。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种离心绕织机，包括盛料转子、旋转轴与收集装置，所述盛料转子与喷嘴相通，盛料转子的内部盛装有聚合物，盛料转子的底部与旋转轴相连接，盛料转子的四周设置有收集装置；
所述盛料转子包括外壳层、外壳腔与盛料腔，外壳腔夹于外壳层、盛料腔之间，外壳腔内设置有喷嘴以导通盛料腔与外部空间，外壳腔、盛料腔的顶部与同一个上盖座进行密封配合，外壳腔的底部设置有底轴座，该底轴座与插入其内部的旋转轴的顶端相连接，旋转轴的底端依次穿经外壳层、基座后下延伸至基座的正下方，基座的顶面上设置有收集装置，盛料转子、上盖座，以及盛料转子与旋转轴的交接处都位于收集装置的内部；所述旋转轴为中空结构，旋转轴的轴内腔经底轴座内开设的座气道后与外壳腔相通；所述基座的内部设置有一个导热室，该导热室的外壁位于收集装置的内部，导热室的内部设置有测温传感器，该测温传感器与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，且信号发射器与主控室进行信号连接；
所述测温传感器包括金属外壳、输入电线、输入导电板、输出电线、输出导电板与通电片，所述输入电线的一端与信号发射器电路连接，输入电线的另一端穿过金属外壳的左壁后与位于金属外壳内部的输入导电板的背面相连接，该输入导电板的顶端通过一号塑料条与金属外壳的左壁相连接，输入导电板的底端通过二号塑料条与金属外壳的左壁相连接，所述一号塑料条高于二号塑料条设置，所述二号塑料条的长度大于一号塑料条；所述输出电线的一端与电源电路连接，输出电线的另一端穿过金属外壳的右壁后与位于金属外壳内部的输出导电板的背面相连接，该输出导电板的顶端通过三号塑料条与金属外壳的右壁相连接，输出导电板的底端通过四号塑料条与金属外壳的右壁相连接，所述三号塑料条高于四号塑料条设置，所述四号塑料条的长度大于三号塑料条；所述一号塑料条、三号塑料条位于同一水平线，所述二号塑料条、四号塑料条位于同一水平线，所述输入导电板、输出导电板以通电片的中轴线为对称线对称设置，所述通电片的长度大于输入导电板底端、输出导电板底端之间的距离，通电片的长度小于输入导电板顶端、输出导电板顶端之间的距离，且通电片的背面通过蜡块与金属外壳的顶部相连接。
所述输入导电板、输出导电板为外凸的弧形结构。
所述一号塑料条的长度为二号塑料条长度的二分之一至三分之二，所述三号塑料条的长度为四号塑料条长度的二分之一至三分之二。
所述座气道包括左支气道与右支气道，左支气道、右支气道的内端均与轴内腔相通，左支气道、右支气道的外端均与外壳腔相通，且左支气道、右支气道位于旋转轴的两侧。
所述旋转轴的外壁沿轴运动槽的内壁贯穿而过，轴运动槽的外壁与基座相连接。
所述外壳层的底部上位于旋转轴两侧的部位各与一个限位弹簧的顶端相连接，限位弹簧的底端与限位缓冲块相连接，限位缓冲块宽于限位弹簧设置，且限位缓冲块高于基座设置。
所述喷嘴包括依次连接的对外口、嘴内腔与对内口，嘴内腔为外窄内宽的圆锥台结构，对外口的直径小于对内口的直径，喷嘴的外部空间依次经对外口、嘴内腔、对内口后与盛料腔相通。
所述对内口经内扩口与盛料腔相通，内扩口的直径大于对内口的直径。
所述收集装置包括多根结构一致的收集柱，所有的收集柱都以盛料转子为圆心呈同一个圆圈均匀设置，相邻的收集柱之间存在有柱间隙。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种离心绕织机中，盛料转子包括外壳层、外壳腔与盛料腔，盛料腔内设置有聚合物，外壳腔的底部设置有底轴座，该底轴座与插入其内部的旋转轴的顶端相连接，旋转轴的轴内腔经座气道与外壳腔相通，使用时，轴内腔向外壳腔中通入热空气以对盛料腔内的聚合物进行加热，使其成为熔融状态，以得到熔融液体，熔融液体具有一定的表面张力且分子缠结处于一个合理范围，同时，旋转轴带动盛料转子作高速回转运动，聚合物的熔融液体在喷嘴处形成泰勒锥，当离心力大于黏弹力和表面张力时，熔融液体被拉伸以形成纳米纤维，并射在收集装置上以方便收集，此外，调节喷嘴和收集装置之间的距离可以得到不同形态的纳米纤维，还可对喷嘴几何特征参数、受力情况以及收集装置进行设计以确定纳米纤维被收集时的形态，以实现纳米纺纱。因此，本发明不仅不需要施加高压电场、不受传导率约束，而且加热效果较好、生产效率较高。
2、本发明一种离心绕织机中，基座的内部设置有一个导热室，该导热室的外壁位于收集装置的内部，导热室的内部设置有测温传感器，该测温传感器与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，使用时，测温传感器经导热室对收集装置内的温度进行监控，一旦温度过高，会损害纳米纤维的生成质量时，就会导通测温传感器、信号发射器、电源所在的电路回路，再由信号发射器发信号给主控室以停止运行。因此，本发明的控制性较强。
3、本发明一种离心绕织机中，外壳腔包裹在盛料腔的外部，从四周对盛料腔进行加热，加热较为均匀，同时，轴内腔经左支气道、右支气道向外壳腔中通入热空气，左支气道、右支气道位于旋转轴的两侧，通入的热空气在外壳腔中以逐渐蔓延的方式进行流动，而不是对着外壳腔喷入，从而确保外壳腔内温度的均匀性，进而确保盛料腔被加热的均匀性，利于获得较高质量的纳米纤维。因此，本发明不仅加热效果较为均匀，而且产品质量较高。
4、本发明一种离心绕织机中，旋转轴可沿轴运动槽作转动或上下滑动，从而实现转动式的上下运动，以调整纳米纤维喷射出的轨迹，从而获得更多形态的纳米纤维，以实现纳米纺纱，此外，外壳层的底部经限位弹簧与限位缓冲块相连接，限位缓冲块高于基座设置，该设计能对旋转轴的下行进行限位提醒，避免盛料转子与基座发生碰撞。因此，本发明不仅可控性较强，而且安全性较高。
5、本发明一种离心绕织机中，收集装置包括多根结构一致的收集柱，所有的收集柱都以盛料转子为圆心呈同一个圆圈均匀设置，相邻的收集柱之间存在有柱间隙，使用时，每根收集柱都能收集纳米纤维，收集效率较高，而且每当收集满一根，就可以替换为一根新的收集柱，确保纳米纤维收集的顺利进行，此外，还可以通过调整收集柱的形状以及柱间隙的大小，以获得更多形态的纳米纤维，以满足多种生产需求。因此，本发明不仅收集效率较高，而且可调性较强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中喷嘴的结构示意图。
图3是图1中收集装置的俯视图。
图4是图1中上盖座的结构示意图。
图5是图1中底轴座的结构示意图。
图6是图1中测温传感器的结构示意图。
图中：基座1、上盖座2、加热座21、活动管22、出料口23、管内腔24、旋转轴3、轴内腔31、轴运动槽32、盛料转子4、外壳层41、外壳腔42、盛料腔43、收集装置5、收集柱51、柱间隙52、测温传感器6、金属外壳61、输入电线62、输入导电板63、一号塑料条631、二号塑料条632、输出电线64、输出导电板65、三号塑料条651、四号塑料条652、通电片66、蜡块661、底轴座7、座气道71、左支气道72、右支气道73、限位弹簧8、限位缓冲块81、喷嘴9、对外口91、嘴内腔92、对内口93、内扩口94、导热室10。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图6，一种离心绕织机，包括盛料转子4、旋转轴3与收集装置5，所述盛料转子4与喷嘴9相通，盛料转子4的内部盛装有聚合物，盛料转子4的底部与旋转轴3相连接，盛料转子4的四周设置有收集装置5；
所述盛料转子4包括外壳层41、外壳腔42与盛料腔43，外壳腔42夹于外壳层41、盛料腔43之间，外壳腔42内设置有喷嘴9以导通盛料腔43与外部空间，外壳腔42、盛料腔43的顶部与同一个上盖座2进行密封配合，外壳腔42的底部设置有底轴座7，该底轴座7与插入其内部的旋转轴3的顶端相连接，旋转轴3的底端依次穿经外壳层41、基座1后下延伸至基座1的正下方，基座1的顶面上设置有收集装置5，盛料转子4、上盖座2，以及盛料转子4与旋转轴3的交接处都位于收集装置5的内部；所述旋转轴3为中空结构，旋转轴3的轴内腔31经底轴座7内开设的座气道71后与外壳腔42相通；所述基座1的内部设置有一个导热室10，该导热室10的外壁位于收集装置5的内部，导热室10的内部设置有测温传感器6，该测温传感器6与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，且信号发射器与主控室进行信号连接；
所述测温传感器6包括金属外壳61、输入电线62、输入导电板63、输出电线64、输出导电板65与通电片66，所述输入电线62的一端与信号发射器电路连接，输入电线62的另一端穿过金属外壳61的左壁后与位于金属外壳61内部的输入导电板63的背面相连接，该输入导电板63的顶端通过一号塑料条631与金属外壳61的左壁相连接，输入导电板63的底端通过二号塑料条632与金属外壳61的左壁相连接，所述一号塑料条631高于二号塑料条632设置，所述二号塑料条632的长度大于一号塑料条631；所述输出电线64的一端与电源电路连接，输出电线64的另一端穿过金属外壳61的右壁后与位于金属外壳61内部的输出导电板65的背面相连接，该输出导电板65的顶端通过三号塑料条651与金属外壳61的右壁相连接，输出导电板65的底端通过四号塑料条652与金属外壳61的右壁相连接，所述三号塑料条651高于四号塑料条652设置，所述四号塑料条652的长度大于三号塑料条651；所述一号塑料条631、三号塑料条651位于同一水平线，所述二号塑料条632、四号塑料条652位于同一水平线，所述输入导电板63、输出导电板65以通电片66的中轴线为对称线对称设置，所述通电片66的长度大于输入导电板63底端、输出导电板65底端之间的距离，通电片66的长度小于输入导电板63顶端、输出导电板65顶端之间的距离，且通电片66的背面通过蜡块661与金属外壳61的顶部相连接。
所述输入导电板63、输出导电板65为外凸的弧形结构。
所述一号塑料条631的长度为二号塑料条632长度的二分之一至三分之二，所述三号塑料条651的长度为四号塑料条652长度的二分之一至三分之二。
所述座气道71包括左支气道72与右支气道73，左支气道72、右支气道73的内端均与轴内腔31相通，左支气道72、右支气道73的外端均与外壳腔42相通，且左支气道72、右支气道73位于旋转轴3的两侧。
所述旋转轴3的外壁沿轴运动槽32的内壁贯穿而过，轴运动槽32的外壁与基座1相连接。
所述外壳层41的底部上位于旋转轴3两侧的部位各与一个限位弹簧8的顶端相连接，限位弹簧8的底端与限位缓冲块81相连接，限位缓冲块81宽于限位弹簧8设置，且限位缓冲块81高于基座1设置。
所述喷嘴9包括依次连接的对外口91、嘴内腔92与对内口93，嘴内腔92为外窄内宽的圆锥台结构，对外口91的直径小于对内口93的直径，喷嘴9的外部空间依次经对外口91、嘴内腔92、对内口93后与盛料腔43相通。
所述对内口93经内扩口94与盛料腔43相通，内扩口94的直径大于对内口93的直径。
所述收集装置5包括多根结构一致的收集柱51，所有的收集柱51都以盛料转子4为圆心呈同一个圆圈均匀设置，相邻的收集柱51之间存在有柱间隙52。
所述上盖座2的中部嵌入有加热座21，该加热座21的内部贯穿设置有活动管22，活动管22的顶端高于加热座21的顶端，活动管22的底端穿经加热座21后下延至盛料腔43的内部，且活动管22沿加热座21的内部上下滑动配合；所述活动管22的侧壁上开设有出料口23，该出料口23与活动管22内部开设的管内腔24相通，且出料口23的长度小于加热座21的长度。
使用时，本发明通过加热座21内活动管22中设置的加热装置，以及轴内腔31喷入的热空气一并对盛料腔41加热，使盛料腔41内部的聚合物成为熔融状态，并得到熔融液体，熔融液体具有一定的表面张力且分子缠结处于一个合理范围，当旋转轴3带动盛料转子4作高速回转运动时，聚合物的熔融液体在喷嘴9处形成泰勒锥，当离心力大于黏弹力和表面张力时，熔融液体被拉伸以形成纳米纤维，并射在收集装置5上以方便收集。此外，在纳米纤维的生成过程中，测温传感器6经金属外壳61直接监测收集装置5内的温度，一旦温度超过设定温度，升温后的金属外壳61会逐步融化与其相粘接的蜡块661，当蜡块661融化后，通电片66落下，直至卡在输入导电板63、输出导电板65之间，此时，输入电线62、输出电线64通过输入导电板63、通电片66、输出导电板65构成联通的电路，从而导通测温传感器6、信号发射器、电源所在的电路回路，再由信号发射器发信号给主控室以停止运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
