一种实验教学用提拉纺丝装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种实验教学用提拉纺丝装置，该装置包括箱体、注射器、导流管、料筒、料盒、温控平台、提拉板、电机、提拉仪和控制箱，其中，在料筒的外部套设有熔融加热器，料筒的两端通过导流管分别与注射器和料盒相连，在所述温控平台的内表面上设置有加热釜，所述料盒设置于加热釜内，在所述料盒的下方设置有恒速旋转器，用于在提拉纺丝时旋转料盒；其中，纺丝液由注射器加入料筒，经导流管传输到料盒，在电机和提拉仪的控制下，提拉板向下与料盒中的纺丝液相互作用，然后向上提拉，其中，提拉板在电机的作用下旋转，料盒在恒速旋转器的作用下向相反方向旋转，形成三维螺旋结构的纤维；该装置结构简单、容易操作、安全性高，同时成本低。
【专利说明】
一种实验教学用提拉纺丝装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及纺丝装置领域，尤其涉及一种提拉纺丝装置，特别地，涉及一种实验教学用提拉纺丝装置。
【背景技术】
[0002]近年来，溶液纺丝、熔融纺丝以及静电纺丝等各种纺丝技术受到了越来越广泛的研究，市场对于从事纺丝领域的研究人员的需求越来越大。作为经典熔融纺丝中的一种，提拉纺丝技术由于其技术成熟、成丝能力强且原理简单，非常适合对高校高分子及其相关专业学生进行实验实践教学。
[0003]然而，现有高校所使用提拉纺丝装置，设备陈旧复杂，体积庞大，将此大型设备应用于日常的教学实践中存在许多不便与不安全因素，并且现有高校所使用提拉纺丝装置结构复杂、成本昂贵、操作繁琐，不利于发展培养学生个人实践创新能力。
[0004]鉴于以上原因，开发一种简易且可操作性能强的提拉纺丝装置，并将其作为高校专业教学的设备尤为迫切。
【实用新型内容】
[0005]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种实验教学用提拉纺丝装置，该装置结构简单、容易操作，并且成本低。
[0006]具体来说，本实用新型的目的在于提供一种实验教学用提拉纺丝装置，该装置包括箱体1、注射器2、导流管3、料筒4、料盒6、温控平台9、提拉板1、电机11、提拉仪12和控制箱13，其中，
[0007]在料筒4的外部套设有熔融加热器5，用于加热料筒4内的纺丝液;和/或
[0008]料筒4的两端通过导流管3分别与注射器2和料盒6相连;和/或
[0009]在所述温控平台9的内表面上设置有加热釜8，所述料盒6设置于加热釜8内，其中，所述加热釜8用于加热料盒6内的纺丝液，所述温控平台9用于控制加热釜8的温度;和/或
[0010]在所述料盒6的下方设置有恒速旋转器7，所述恒速旋转器7用于在提拉纺丝时旋转料盒6;和/或
[0011]所述控制箱13用于控制电机11、恒速旋转器7的转速以及熔融加热器5的温度。
【附图说明】
[0012]图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的实验教学用提拉纺丝装置；
[0013]图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的熔融加热器的截面示意图；
[0014]图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的恒速旋转器的结构示意图；
[0015]图4示出根据本实用新型一种优选实施方式的加热釜的结构示意图。
[0016]附图标号说明:
[0017]卜箱体
[0018]2-注射器
[0019]3-导流管
[0020]4-料筒
[0021 ]5-恪融加热器
[0022]51-加热层
[0023]52-保温层
[0024]53-温度指示点
[0025]6-料盒
[0026]7-恒速旋转器
[0027]71-旋转平台
[0028]72-连接件
[0029]7 3-旋转机箱
[0030]8-加热釜
[0031]81-第一电阻丝
[0032]82-第二电阻丝
[0033]83-第一温度传感器
[0034]84-第二温度传感器
[0035]85-第三温度传感器
[0036]86-第四温度传感器
[0037]9-温控平台
[0038]91-第一调节器
[0039]92-第二调节器
[0040]93-第三调节器[0041 ]94-第四调节器
[0042]95-第一显示器
[0043]96-第二显示器
[0044]97-第三显示器
[0045]98-第四显示器
[0046]10-提拉板
[0047]11-电机
[0048]12-提拉仪
[0049]13-控制箱
[0050]131-电机控制器[0051 ]132-电机显示器
[0052]133-旋转调节器
[0053]134-旋转显示器
[0054]135-温度调节器
[0055]136-温度显示器
[0056]14-操作窗
【具体实施方式】
[0057]下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0058]根据本实用新型提供的一种实验教学提拉纺丝装置，如图1所示，包括箱体1、注射器2、导流管3、料筒4、料盒6、温控平台9、提拉板10、电机11、提拉仪12和控制箱13。
[0059]在本实用新型中，如图1所示，在料筒4的外部套设有熔融加热器5，用于加热料筒4内的纺丝液，使其完全熔融，达到适合纺丝的状态。
[0060]在一种优选的实施方式中，如图2所示，所述熔融加热器5包括加热层51、保温层52和温度指示点53。
[0061]在进一步优选的实施方式中，如图2所示，所述保温层52设置在加热层51的外侧，所述温度指示点53设置在加热层51的内部。
[0062]其中，加热层51与料筒4直接接触，用于加热料筒4内的纺丝液，保温层52用于保持加热层51的温度，提高加热效率，防止其受外界环境影响而散热，所述保温层51由耐热且不导热的材料制成，例如泡沫塑料、矿物棉、玻璃棉、耐火纤维和硅酸钙绝热制品。
[0063]在本实用新型中，如图1所示，料筒4的两端通过导流管3分别与注射器2和料盒6相连。
[0064]在一种优选的实施方式中，所述导流管3耐高温，耐化学腐蚀性，不易遇热分解，也不会与酸、碱或其它有机溶剂相互作用，
[0065]在进一步优选的实施方式中，所述导流管为聚四氟乙烯管、聚醚醚酮管或聚苯硫醚管，更优选为聚四氟乙烯管。
[0066]在本实用新型中，如图1所示，在所述温控平台9的内表面上设置有加热釜8，所述料盒6设置于加热釜8内，其中，所述加热釜8用于加热料盒6内的纺丝液，并精确控制纺丝液的温度，使其温度恒定;所述温控平台9用于控制加热釜8的温度，即用于设置加热釜8的温度并将其温度进行显示。
[0067]在本实用新型中，如图3所示，所述加热釜8包括电阻丝和温度传感器，其中，电阻丝的信号输出端为温度传感器的信号输入端。
[0068]在一种优选的实施方式中，如图3所示，所述电阻丝包括第一电阻丝81、第二电阻丝82、第三电阻丝和第四电阻丝，其中，第三电阻丝位于第一电阻丝的对面，第四电阻丝位于第二电阻丝的对面;所述电阻丝均匀分布在加热釜8的四周，这样可以达到均匀加热的效果O
[0069]在进一步优选的实施方式中，如图3所示，所述温度传感器包括第一温度传感器83、第二温度传感器84、第三温度传感器85和第四温度传感器86，其中，第一温度传感器用于探测第一电阻丝的温度，第二温度传感器用于探测第二电阻丝的温度，第三温度传感器用于探测第三电阻丝的温度，第四温度传感器用于探测第四电阻丝的温度。
[0070]在更进一步优选的实施方式中，所述第一电阻丝的信号输出端为第一温度传感器的信号输入端，所述第二电阻丝的信号输出端为第二温度传感器的信号输入端，所述第三电阻丝的信号输出端为第三温度传感器的信号输入端，所述第四电阻丝的信号输出端为第四温度传感器的信号输入端。
[0071]其中，加热釜采用四个电阻丝，使得加热釜能够均匀加热，加热环境稳定，同时，采用四个温度传感器，使得温度的探测精确且稳定，整体上有效地保证了实验过程中的温度稳定性。
[0072]在本实用新型中，如图1所示，所述温度控制平台9包括调节器和显示器，其中，所述调节器用于调节加热釜8的温度，调节器的信号输出端为电阻丝的信号输入端，所述显示器用于显示加热釜8的温度，温度传感器的信号输出端为显示器的信号输入端。
[0073]在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述调节器包括第一调节器91、第二调节器92、第三调节器93和第四调节器94;其中，第一调节器91用于控制第一电阻丝81，其信号输出端为第一电阻丝的信号输入端;第二调节器92用于控制第二电阻丝82，其信号输出端为第二电阻丝的信号输入端；第三调节器93用于控制第三电阻丝，其信号输出端为第三电阻丝的信号输入端;第四调节器94用于控制第四电阻丝，其信号输出端为第四电阻丝的信号输入端。
[0074]在进一步优选的实施方式中，如图1所示，所述显示器包括第一显示器95、第二显示器96、第三显示器97、第四显示器98;其中，第一显示器用于显示第一温度传感器探测的温度，其信号输入端为第一温度传感器的信号输出端;第二显示器用于显示第二温度传感器探测的温度，其信号输入端为第二温度传感器的信号输出端；第三显示器用于显示第三温度传感器探测的温度，其信号输入端为第三温度传感器的信号输出端；第四显示器用于显示第四温度传感器探测的温度，其信号输入端为第四温度传感器的信号输出端。
[0075]在本实用新型中，在所述料盒6的下方设置有恒速旋转器7，用于在提拉纺丝时旋转料盒6。
[0076]在一种优选的实施方式中，如图4所示，所述恒速旋转器7包括旋转平台71、连接件72和旋转机箱73，其中，所述旋转平台71用于承载料盒5，所述连接件72用于连接旋转平台71与旋转机箱73。
[0077]在进一步优选的实施方式中，所述连接件72为轴承。
[0078]在更进一步优选的实施方式中，所述旋转机箱73在设定的转速下旋转，带动与其连接的连接件旋转，继而带动与连接件的另一端相连的旋转平台旋转，最终使旋转平台上的料盒旋转。
[0079]在本实用新型中，所述控制箱13用于控制电机11、恒速旋转器7的转速以及熔融加热器5的温度。
[0080]在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述控制箱13包括电机控制器131、电机显示器132、旋转调节器133、旋转显示器134、温度调节器135和温度显示器136。
[0081 ]在进一步优选的实施方式中，所述电机控制器131用于控制电机11的转速，并将转速显示于电机显示器132上;所述旋转调节器133用于控制恒速旋转器7的转速，并将转速显示于旋转显示器132上;所述温度调节器135用于调节熔融加热器5的温度，并将温度显示于温度显示器136上。
[0082]在更进一步优选的实施方式中，电机控制器131的信号输出端为电机11的信号输入端，电机11的信号输出端为电机显示器132的信号输入端;旋转调节器133的信号输出端为恒速旋转器7的信号输入端，恒速旋转器7的信号输出端为旋转显不器132的信号输入端；温度调节器135的信号输出端为恪融加热器5的信号输入端，恪融加热器5的信号输出端为温度显示器136的信号输入端。
[0083]在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述提拉仪12套设于滑竿上，在电机11作用下，提拉仪12沿滑竿上下移动，从而使提拉板10向上或向下移动。
[0084]在进一步优选的实施方式中，所述提拉板10位于料盒6的正上方，当其向下移动时正好与料盒里的纺丝液相互接触，而不会发生偏移。
[0085]在一种优选的实施方式中，如图1所示，在所述箱体I上开设有操作窗14，所述操作窗为一个或多个。
[0086]在进一步优选的实施方式中，在所述箱体I上开设有2个操作窗，所述操作窗的位置优选为相对侧。
[0087]其中，该装置的所有零部件均在箱体内部，这样利于安全操作，大大提高了安全系数，同时，为了方便学生观察与操作，在所述箱体上优选开设有两个操作口，如果操作口太少为一个可能不利于操作和观察，如果操作口过多，可能会降低安全系数。
[0088]在一种优选的实施方式中，对温控平台9和控制器13进行各项实验参数的设定，将纺丝液加入料筒，继而在注射器的作用下经导流管3流入料盒，然后该装置进入自动纺丝。
[0089 ]在进一步优选的实施方式中，在电机11和提拉仪12的控制下，提拉板1向下与料盒6中的纺丝液相互作用，然后向上提拉，其中，提拉板10在电机11的作用下旋转，料盒6在恒速旋转器7的作用下向相反方向旋转，形成三维螺旋结构的纤维。
[0090]本实用新型所具有的有益效果包括:
[0091](I)本实用新型所提供的实验教学用提拉纺丝装置结构简单、容易操作、使用方便，同时成本低；
[0092](2)本实用新型所提供的实验教学用提拉纺丝装置采用了箱体将所有部件安装于其内部，只留有操作窗，在提高了实验操作环境的稳定性的前提下，大幅提高了实验操作的安全性；
[0093](3)本实用新型所提供的实验教学用提拉纺丝装置的加热釜采用多位电阻丝，可以有效且精准地控制纺丝液的温度；
[0094](4)本实用新型所提供的实验教学用提拉纺丝装置的可实现自动化纺丝。
[0095]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0096]以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种实验教学用提拉纺丝装置，其特征在于，该装置包括箱体(I)、注射器(2)、导流管(3)、料筒(4)、料盒(6)、温控平台(9)、提拉板(10)、电机(11)、提拉仪(12)和控制箱(13)，其中， 在料筒(4)的外部套设有熔融加热器(5)，用于加热料筒(4)内的纺丝液； 料筒(4)的两端通过导流管(3)分别与注射器(2)和料盒(6)相连； 在所述温控平台(9)的内表面上设置有加热釜(8)，所述料盒(6)设置于加热釜(8)内，其中，所述加热釜(8)用于加热料盒(6)内的纺丝液，所述温控平台(9)用于控制加热釜(8)的温度； 在所述料盒(6)的下方设置有恒速旋转器(7)，用于在提拉纺丝时旋转料盒(6);和/或 所述控制箱(13)用于控制电机(11)、恒速旋转器(7)的转速以及熔融加热器(5)的温度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 纺丝液由注射器(2)加入料筒(4)，经导流管(3)传输到料盒(6)，在电机(11)和提拉仪(12)的控制下，提拉板(10)向下与料盒(6)中的纺丝液相互作用，然后向上提拉，其中，提拉板(10)在电机(11)的作用下旋转，料盒(6)在恒速旋转器(7)的作用下向相反方向旋转，形成三维螺旋结构的纤维。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述熔融加热器(5)包括加热层(51)、保温层(52)和温度指示点(53)，其中，所述保温层(52)设置在加热层(51)的外侧，所述温度指示点(53)设置在加热层(51)的内部。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述加热釜(8)包括电阻丝和温度传感器，其中，电阻丝的信号输出端为温度传感器的信号输入端。5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述温控平台(9)包括调节器和显示器，其中，调节器的信号输出端为电阻丝的信号输入端，温度传感器的信号输出端为显示器的信号输入端。6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述恒速旋转器(7)包括旋转平台(71)、连接件(72)和旋转机箱(73);其中， 所述旋转平台(71)用于承载料盒(5); 所述连接件(72)用于连接旋转平台(71)与旋转机箱(73)。7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制箱(13)包括电机控制器(131)、电机显示器(132)、旋转调节器(133)、旋转显示器(134)、温度调节器(135)和温度显示器(136);其中， 所述电机控制器(131)用于控制电机(11)的转速，并将转速显示于电机显示器(132)上； 所述旋转调节器(133)用于控制恒速旋转器(7)的转速，并将转速显示于旋转显示器(132)上;和/或 所述温度调节器(135)用于调节熔融加热器(5)的温度，并将温度显示于温度显示器(136)上。8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述提拉仪(12)套设于滑竿上，在电机(11)作用下，提拉仪(12)沿滑竿上下移动，从而使提拉板(10)向上或向下移动。9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述提拉板(10)位于料盒(6)的正上方。10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 在所述箱体(I)上开设有操作窗(14)，所述操作窗为一个或多个。
【文档编号】D01D13/02GK205529172SQ201620087696
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】孙育新
【申请人】黑龙江大学