一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)對象為纖維狀材料，可持續(xù)性進(jìn)行磁化學(xué)功能整理實(shí)驗(yàn)，用以制備某種具有特殊功能的纖維制品。
【背景技術(shù)】
[0002]在磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法的研宄中，主要體現(xiàn)在以下兩個方面:一是在國家專利CN2014203242205中提出的針對柔性紡織品進(jìn)行磁化學(xué)處理的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置適合于織物，而非纖維，且只能一次性處理，不涉及連續(xù)性功能整理的實(shí)驗(yàn)裝置；二是在磁場作用下制備化學(xué)復(fù)合鍍的方法，該方法制備鍍層具有高硬度、高耐磨性能特性，不涉及柔性纖維制品的磁化學(xué)處理。
[0003]目前尚未見報(bào)道相關(guān)紡織材料在磁場環(huán)境下的可持續(xù)性進(jìn)行化學(xué)處理的實(shí)驗(yàn)裝置，因此迫切需要研制可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，賦予纖維某種特定的功能。
[0005]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，通過對化學(xué)反應(yīng)裝置增加不同強(qiáng)度的磁場環(huán)境，連續(xù)性處理紡織纖維，可以提高化學(xué)反應(yīng)速度和改善化學(xué)處理性能等。本實(shí)用新型的一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括退繞裝置、磁場信號發(fā)生裝置、水浴裝置、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和卷繞裝置，其特征如下:(I)退繞裝置和卷繞裝置用于磁化學(xué)處理前、后纖維的繞制；(2)磁場信號發(fā)生裝置用于產(chǎn)生和發(fā)射磁場信號，置于水浴裝置外側(cè)；(3)水浴裝置用于提供穩(wěn)定的水浴溫度，作用于處于亥姆霍茲線圈水平中心線位置的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置；(4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置用于放置實(shí)驗(yàn)處理液和待整理的纖維試樣，內(nèi)含兩個可調(diào)節(jié)距離的環(huán)扣。
[0006]本實(shí)用新型的一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法具有以下技術(shù)效果:
[0007](I)電流源輸出寬帶正弦信號，電流有效值O?10A，電流穩(wěn)定性0.3%，電流分辨率為0.01A，可產(chǎn)生均勾且穩(wěn)定的磁場信號，場強(qiáng)介于O?lOOGs，可程控；
[0008](2)2只對稱的亥姆霍茲線圈置于水浴裝置外側(cè)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置處于水浴裝置內(nèi)側(cè)上表面，且與亥姆霍茲線圈水平中心線平齊；
[0009](3)纖維由退繞裝置退出進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置并固定到卷繞裝置上，纖維經(jīng)過4個圓形環(huán)扣，其中2個環(huán)扣固定在亥姆霍茲線圈頂端的支架上，另外2個環(huán)扣卡在化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)側(cè)的環(huán)扣卡條上，距離可調(diào)節(jié)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低廉，可持續(xù)性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，賦予纖維某種特殊的功能性。本實(shí)用新型可彌補(bǔ)連續(xù)性制備功能纖維在磁化學(xué)處理技術(shù)領(lǐng)域的空白，為功能纖維的制備、開發(fā)及研宄提供基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為所述亥姆霍茲線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為所述化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1?圖3所示:所述一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置包括第一亥姆霍茲線圈1、第二環(huán)扣2、第一環(huán)扣3、退繞裝置4、卷繞裝置5、纖維加捻器6、第四環(huán)扣
7、第二亥姆霍茲線圈8、實(shí)驗(yàn)槽9、環(huán)扣卡條10、第三環(huán)扣11、水浴槽12、加熱器13、電流源14等。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型包括退繞裝置、磁場信號發(fā)生裝置、水浴裝置、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和卷繞裝置，磁場信號發(fā)生裝置由電流源14與平行設(shè)置在水浴槽12兩側(cè)的第一亥姆霍茲線圈I和第二亥姆霍茲線圈8 (如圖2所示)組成，第一亥姆霍茲線圈I和第二亥姆霍茲線圈8分別通過導(dǎo)線與電流源14連接，第一亥姆霍茲線圈I和第二亥姆霍茲線圈8采用相同材質(zhì)、相同規(guī)格，且同軸放置，用于產(chǎn)生和發(fā)射均勻且穩(wěn)定的磁場信號。
[0017]如圖1所示，所述退繞裝置4和卷繞裝置5用于磁化學(xué)處理前、后纖維的繞制，其中，退繞裝置4本身不含有退捻功能，卷繞裝置5的卷繞口處設(shè)有可開關(guān)的纖維加捻器6。
[0018]如圖1所示，所述水浴裝置是在現(xiàn)有恒溫水浴裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)與控制，由水浴槽12和設(shè)置在水浴槽12底部的加熱器13組成，水浴槽12由不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁材料制成。
[0019]如圖1所示，所述化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置處于水浴槽12的內(nèi)側(cè)上表面處，可卸載，由實(shí)驗(yàn)槽9、環(huán)扣卡條10 (如圖3所示)以及第二環(huán)扣2和第三環(huán)扣11組成。實(shí)驗(yàn)槽9用于放置實(shí)驗(yàn)處理液和待處理的纖維，環(huán)扣卡條10含有6個等間距卡槽，供第二環(huán)扣2和第三環(huán)扣11固定用，且第二環(huán)扣2和第三環(huán)扣11之間的距離可通過這6個不同卡槽進(jìn)行調(diào)節(jié)，以設(shè)置不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)處理時間。實(shí)驗(yàn)槽9、環(huán)扣卡條10和第二環(huán)扣2及第三環(huán)扣11均由不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁材料制成。
[0020]如圖1所示，所述電流源14為程控直流恒流電源，可發(fā)射均勻且穩(wěn)定的磁場信號，場強(qiáng)介于O?lOOGs，可程控。
[0021]如圖1所示，所述第一亥姆霍茲線圈I和第二亥姆霍茲線圈8均由銅線繞制而成，第一亥姆霍茲線圈I和第二亥姆霍茲線圈8的直徑是水浴槽12寬度A的2倍，感應(yīng)線圈有效面積可完全覆蓋實(shí)驗(yàn)槽9區(qū)域。
[0022]在工作時，所述程控直流恒流電流源可產(chǎn)生均勻且穩(wěn)定的磁場信號，該信號通入平行放置的兩個規(guī)格條件完全相同且同軸的亥姆霍茲線圈中，電磁感應(yīng)在兩線圈之間形成的磁場區(qū)域，同時進(jìn)行化學(xué)處理實(shí)驗(yàn)，以提高化學(xué)反應(yīng)速度并提高纖維功能整理的效果。
[0023]所述一種可持續(xù)性制備功能纖維的具體實(shí)施方案，可用于處理PET、PP、PVA等材質(zhì)纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)施方案:以PET纖維磁化學(xué)鍍某金屬為例。
[0024](I)預(yù)處理:首先，將第二環(huán)扣2和第三環(huán)扣11固定在環(huán)扣卡條10的相應(yīng)卡槽內(nèi)，安裝好退繞裝置4和卷繞裝置5，將纖維加捻器6退出工作區(qū)，待處理的PET纖維按照圖1所示由退繞裝置4，依次穿過第一環(huán)扣3，第二環(huán)扣2，第三環(huán)扣11，第四環(huán)扣7，卷繞裝置6并固定；其次，向水浴槽12內(nèi)裝入水，根據(jù)第一亥姆霍茲線圈I和第二亥姆霍茲線圈8的水平中心線位置調(diào)節(jié)需要的水浴高度和溫度，使其穩(wěn)定；第三，向?qū)嶒?yàn)槽9內(nèi)加入適量的預(yù)處理試劑，以完全浸泡過纖維為宜；最后，打開電流源14，并開啟卷繞裝置5的開關(guān)，進(jìn)行磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)的預(yù)處理。
[0025](2)磁化學(xué)實(shí)驗(yàn):首先，將經(jīng)過預(yù)處理的纖維卷裝從卷繞裝置5上卸載并安裝到退繞裝置4上，同樣退出纖維加捻器6 ;其次，調(diào)節(jié)水浴槽12中水浴的溫度，并使其穩(wěn)定:第三，向?qū)嶒?yàn)槽9內(nèi)倒入磁化學(xué)處理的化學(xué)試劑；最后，打開電流源14和卷繞裝置5進(jìn)行PET纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
[0026](3)后處理:同上操作，向?qū)嶒?yàn)槽9內(nèi)加入去離子水，并打開纖維加捻器6，重復(fù)之前操作，便可實(shí)現(xiàn)對纖維的連續(xù)性磁化學(xué)處理，賦予PET纖維某種特定的功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括退繞裝置、磁場信號發(fā)生裝置、水浴裝置、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和卷繞裝置，其特征如下:(I)退繞裝置和卷繞裝置用于磁化學(xué)處理前、后纖維的繞制；(2)磁場信號發(fā)生裝置用于產(chǎn)生和發(fā)射磁場信號，置于水浴裝置外側(cè)；(3)水浴裝置用于提供穩(wěn)定的水浴溫度，作用于處于亥姆霍茲線圈水平中心線位置的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置；(4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置用于放置實(shí)驗(yàn)處理液和待整理的纖維試樣，內(nèi)含兩個可調(diào)節(jié)距離的環(huán)扣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述磁場信號發(fā)生裝置通過兩個對稱的亥姆霍茲線圈輸出穩(wěn)定的磁場，水浴裝置置于亥姆霍茲線圈內(nèi)側(cè)，且線圈直徑是水浴裝置的2倍，感應(yīng)線圈的有效面積可覆蓋化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置區(qū)域，場強(qiáng)介于O?10Gs。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置處于水浴裝置內(nèi)側(cè)上表面，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置與亥姆霍茲線圈的水平中心線平齊。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種可持續(xù)性制備功能纖維的磁化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括退繞裝置、磁場信號發(fā)生裝置、水浴裝置、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和卷繞裝置。具體含以下內(nèi)容：(1)退繞裝置和卷繞裝置用于磁化學(xué)處理前、后纖維的繞制；(2)磁場信號發(fā)生裝置用于產(chǎn)生和發(fā)射磁場信號，置于水浴裝置外側(cè)；(3)水浴裝置用于提供穩(wěn)定的水浴溫度，作用于處于亥姆霍茲線圈水平中心線位置的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置；(4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置用于放置實(shí)驗(yàn)處理液和待整理的纖維試樣，內(nèi)含兩個可調(diào)節(jié)距離的環(huán)扣。本實(shí)用新型的有益效果在于其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低廉，可持續(xù)性實(shí)驗(yàn)，為磁化學(xué)整理功能纖維的制備、開發(fā)及研究提供基礎(chǔ)。
【IPC分類】B01J19-08
【公開號】CN204469693
【申請?zhí)枴緾N201520111653
【發(fā)明人】宋曉蕾, 陳嘉毅, 位麗, 葛明橋
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月13日