纳米纤维湿法成形径向布浆装置的制作方法

本发明涉及纤维材料加工设备，特别是一种纳米纤维湿法成形径向布浆装置。

背景技术：

1、在纤维材料加工技术中，特别是对轻量化、高性能材料需求日益增长的今天，低定量纤维材料（例如用于特种纸张、过滤材料、卫生用品等）的应用越来越广泛。然而，其加工过程中的布浆均匀性一直是一项技术挑战。纤维材料幅流浆箱的布浆器作为关键设备之一，其性能直接影响着最终产品的质量和生产效率。

2、目前市场上主要的布浆器类型包括锥管布浆器和径向布浆器（也称为圆筒形布浆器）。锥管布浆器通过沿幅宽方向渐变的截面来控制浆料的横向分布，但其结构复杂，制造成本高，且对制作人员的专业技能要求较高，限制了其广泛应用。径向布浆器则以其结构简单、易于维护等优点逐渐成为主流选择。典型的径向布浆器由进浆大小头、阶梯扩散器、带有多个支管的圆筒以及顶盖组成。浆料首先进入进浆大小头进行初步的压力调节，然后流经阶梯扩散器进行整流，最终进入圆筒并通过均匀分布在其圆周上的多根支管流出。由于径向布浆器具有几何结构对称性，理论上可以有效保障浆料流速、压力及状态的一致性，从而提高生产的稳定性和产品质量。

3、然而，对于低定量纤维材料幅的成形，尤其在较高上网浓度下，其上网流量小，采用径向布浆器布浆时，为了保证圆筒内浆料具有一定的流速，其圆筒直径和沿径向布置的支管数量少，通过软管连接到流浆箱的支管上时，相邻支管的间距较大，流浆箱内不容易实现横向均匀一致的布浆。

4、尽管现有径向布浆器在一定程度上满足了市场的基本需求，但在面对低定量纤维材料的布浆挑战时，其缺陷日益凸显，即布浆不均匀会导致产品质量波动，影响产品性能和市场竞争力；设备维护不便会增加停机时间和人工成本，降低生产效率；适应性差则限制了其应用范围和技术发展潜力。因此，开发一种能够高效、均匀地处理低定量纤维材料的布浆装置，已成为亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种显著提高了低定量纤维材料在高上网浓度和小上网流量条件下的布浆均匀性和产品质量，同时兼具维护便利、适应性强和经济效益高的纳米纤维湿法成形径向布浆装置。

2、为了达到上述目的，本发明设计的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，包括：

3、筒体，其底部设有进浆口；

4、多个支管，设于所述筒体的外壁面并沿所述筒体的周向等距间隔布置，且多个支管的内径均相等；

5、分流件，设于所述筒体，包括与所述筒体同轴设置圆柱分流部及连接于所述圆柱分流部底端的圆锥分流部，所述圆锥分流部和圆柱分流部的外壁面与所述筒体的内壁面之间形成夹层空间；

6、其中，每个所述支管均与所述夹层空间连通；浆料由所述进浆口进入所述夹层空间并经由多个所述支管排出。

7、为了提高浆料的利用率和布浆的均匀性，所述筒体的顶部设有回浆口，所述进浆口通过所述夹层空间连通所述回浆口。

8、为了均布浆流，还包括设于所述夹层空间内的环形布浆板，所述环形布浆板的内壁面与所述圆柱分流部的外壁面连接，所述环形布浆板的外壁面与所述筒体的内壁面连接，且所述环形布浆板的板面上沿所述筒体的周向等距间隔开设有多个阶梯孔或渐扩孔，所述阶梯孔和渐扩孔的孔径沿夹层空间内浆料流动方向呈递增趋势。

9、为了避免产生涡流或流动停滞区域，所述环形布浆板的下板面与所述圆锥分流部的底面延伸面共面。

10、为了优化浆料在筒体顶部的流动状态，所述筒体的顶部设有扩散锥部，所述扩散锥部的直径沿浆料流动方向逐渐增大；所述圆柱分流部的顶端设有圆台分流部，所述圆台分流部的大底面与所述圆柱分流部连接，且所述圆柱分流部的外壁面平行于所述扩散锥部的内壁面；所述回浆口设于所述扩散锥部。

11、为了减少浆料絮聚的可能性，所述圆锥分流部与所述圆柱分流部的连接处平滑过渡。

12、为了减少纤维与管壁之间的摩擦，避免纤维挂壁和堵塞，所述支管的内壁面经过超光滑处理。

13、为了引导浆料平稳地进入夹层空间，所述筒体的底部设有收缩锥部，所述进浆口设于所述收缩锥部；所述圆锥分流部的外壁面、所述收缩锥部的内壁面、所述圆柱分流部的外壁面以及所述筒体的内壁面共同形成所述夹层空间。

14、进一步的方案是，所述圆锥分流部的外壁面平行于所述收缩锥部的内壁面。

15、为了方便设备的维护、清洗和检修，还包括顶盖，所述顶盖可拆卸地安装于所述回浆口，且所述顶盖上设有用于排浆的管道接头，所述分流件的圆柱分流部通过支柱与所述顶盖连接。

16、本发明所设计的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，有效解决了低定量纤维材料，特别是在高上网浓度和小上网流量条件下，传统径向布浆器难以实现横向均匀布浆的技术难题。该装置通过圆筒结构结合其内部圆柱分流部、圆锥分流部及等径等长的支管设计，显著优化了浆料的流体动力学特性，即使在筒体直径较小、支管数量较少、相邻支管间距较大的情况下，也能确保浆料在夹层空间内形成稳定、均匀的流动，从而在各个支管出口处获得一致的压力和流速，消除了传统径向布浆器因浆料流速过慢、分布不均而导致的浆料絮聚、沉积以及布浆不均等问题，显著提高了低定量纳米纤维浆料的布浆均匀性和产品质量的稳定性。更重要的是，该装置对不同类型的低定量纳米纤维材料具有良好的适应性，通过调整分流件结构或更换不同规格的组件，即可满足不同生产需求，降低了生产成本，提升了经济效益。

技术特征：

1.一种纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述筒体的顶部设有回浆口，所述进浆口通过所述夹层空间连通所述回浆口。

3.根据权利要求1或2所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，还包括设于所述夹层空间内的环形布浆板，所述环形布浆板的内壁面与所述圆柱分流部的外壁面连接，所述环形布浆板的外壁面与所述筒体的内壁面连接，且所述环形布浆板的板面上沿所述筒体的周向等距间隔开设有多个阶梯孔或渐扩孔，所述阶梯孔和渐扩孔的孔径沿夹层空间内浆料流动方向呈递增趋势。

4.根据权利要求3所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述环形布浆板的下板面与所述圆锥分流部的底面延伸面共面。

5.根据权利要求1或2所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述筒体的顶部设有扩散锥部，所述扩散锥部的直径沿浆料流动方向逐渐增大；所述圆柱分流部的顶端设有圆台分流部，所述圆台分流部的大底面与所述圆柱分流部连接，且所述圆柱分流部的外壁面平行于所述扩散锥部的内壁面。

6.根据权利要求1所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述圆锥分流部与所述圆柱分流部的连接处平滑过渡。

7.根据权利要求1所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述支管的内壁面经过超光滑处理。

8.根据权利要求1或2所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述筒体的底部设有收缩锥部，所述进浆口设于所述收缩锥部；所述圆锥分流部的外壁面、所述收缩锥部的内壁面、所述圆柱分流部的外壁面以及所述筒体的内壁面共同形成所述夹层空间。

9.根据权利要求8所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，所述圆锥分流部的外壁面平行于所述收缩锥部的内壁面。

10.根据权利要求2所述的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，其特征在于，还包括顶盖，所述顶盖可拆卸地安装于所述回浆口，且所述顶盖上设有用于排浆的管道接头，所述分流件的圆柱分流部通过支柱与所述顶盖连接。

技术总结
本发明涉及一种纳米纤维湿法成形径向布浆装置，包括：筒体、多个支管和分流件，分流件包括与筒体同轴设置圆柱分流部及连接于圆柱分流部底端的圆锥分流部，圆锥分流部和圆柱分流部的外壁面与筒体的内壁面之间形成夹层空间。本发明所设计的纳米纤维湿法成形径向布浆装置，通过圆筒结构结合其内部圆柱分流部、圆锥分流部及等径等长的支管设计，显著优化了浆料的流体动力学特性，即使在筒体直径较小、支管数量较少、相邻支管间距较大的情况下，也能确保浆料在夹层空间内形成稳定、均匀的流动，消除了传统径向布浆器因浆料流速过慢、分布不均而导致的浆料絮聚、沉积以及布浆不均等问题，提高了低定量纳米纤维浆料的布浆均匀性和产品质量的稳定性。

技术研发人员：文海平,陈华,程洪玉,贾豪
受保护的技术使用者：轻工业杭州机电设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/10