專利名稱：一種纖維改性裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及纖維加工領域，特別涉及一種纖維改性裝置。
背景技術：
纖維具有彈性模量高、塑性形變小、強度高等特點，廣泛的應用于紡織業(yè)、醫(yī)藥和建筑等行業(yè)。對纖維進行表面改性，不僅能夠保持纖維原有的優(yōu)良性能，而且能夠賦予纖維新的特性，使纖維的品質進一步提高。纖維改性方法分為化學改性、物理改性和等離子體改性等。其中，等離子體改性是利用等離子體中高活性粒子(如激發(fā)分子、離子和自由基)與纖維表面發(fā)生反應。它是一種干式改性方法，快速、高效、無污染，理論上可用于各種纖維的改性，它能賦予纖維耐久的抗水(或親水)、拒污、阻燃等性能?，F有技術提供了一種等離子體纖維改性裝置，該裝置包括等離子體發(fā)生器和裝有改性原料的容納器，纖維在等離子體發(fā)生器中進行反應，纖維表面引入活性基團后，放入該容納器中與改性原料作用。在實現本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術至少存在以下問題現有的等離子體纖維改性裝置中用來產生等離子體的放電方式主要有兩種(I)放電方式為輝光放電，而輝光放電需要高昂的真空系統(tǒng)維持，所以生產過程中需要先將纖維放入等離子體發(fā)生器中，并將等離子體發(fā)生器抽成真空，再充入氣體進行放電,產生等離子體與纖維表面反應；這種生產模式不僅成本高,而且這種間歇式的生產費時費力，不易操作。(2)放電方式為介質阻擋放電，但電極為極板式。極板之間放電時，產生的高能粒子會直接轟擊纖維表面，使纖維受到損壞；放電時產生的活性離子不夠集中，與纖維接觸機會少，改性效果不理想。

實用新型內容為了解決現有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種纖維改性裝置。所述技術方案如下本實用新型實施例提供了一種纖維改性裝置，所述裝置包括等離子體發(fā)生器和用于裝改性原料的容納器；所述等離子體發(fā)生器包括介質材料管、設于所述介質材料管內的導線線圈和包裹在所述介質材料管外壁的外電極。其中，所述裝置還包括用于輸送纖維，以帶動所述纖維依次通過所述等離子體發(fā)生器和所述容納器的纖維傳送機構。進一步地，所述纖維傳送機構包括沿所述纖維的傳送路徑設置的多個傳動導輪和用于驅動所述傳動導輪轉動的驅動電機。進一步地，所述多個傳動導輪包括第一傳動導輪、第二傳動導輪、第三傳動導輪、第四傳動導輪和第五傳動導輪，且所述第一傳動導輪和所述第二傳動導輪分別位于所述等離子體發(fā)生器的兩端，所述第三傳動導輪和所述第四傳動導輪分別位于所述容納器內，所述第二傳動導輪和第五傳動導輪位于所述容納器上方。其中，所述介質材料管的兩端設有密封蓋，所述密封蓋上設有進氣口和進樣口。其中，所述導線線圈為不銹鋼絲、鎢絲、電阻絲或銅絲。其中，所述介質材料管為石英管或氧化鋁管。本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是通過采用介質材料管、導線線圈和外電極實現阻擋介質放電，產生等離子體作用于纖維表面，無需真空系統(tǒng)，運行經濟，操作方便，且產生的等離子體均勻，能集中作用于纖維表面，改性效果好；此外，通過改變容納器中改性原料的種類以及介質材料管中氣氛，可以滿足對不同纖維特性的改性加工。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的纖維改性裝置結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。實施例本實用新型實施例提供了一種纖維改性裝置，參見圖1，該裝置包括等離子體發(fā)生器I和用于裝改性原料的容納器3。其中，等離子體發(fā)生器I包括介質材料管11、設于介質材料管11內的導線線圈12和包裹在介質材料管11外壁的外電極13。優(yōu)選地，上述裝置還包括纖維傳送機構2，該纖維傳送機構2用于輸送纖維4，以帶動纖維4依次通過等離子體發(fā)生器I和容納器3。在具體實現時，纖維傳送機構2可以包括沿纖維4的傳送路徑設置的多個傳動導輪和用于驅動傳動導輪轉動的驅動電機。其中，上述多個傳送導輪包括第一傳動導輪21、第二傳動導輪22、第三傳動導輪23、第四傳動導輪24和第五傳動導輪25,第一傳動導輪21和第二傳動導輪22分別位于等離子體發(fā)生器I的兩端，第三傳動導輪23和第四傳動導輪24分別位于容納器3內，第二傳動導輪22和第五傳動導輪25位于容納器3上方。由于本實施例采用了介質阻擋放電產生等離子體，所以不需要真空，且放電連續(xù)、穩(wěn)定，同時，通過該纖維傳送機構2可以自動將連續(xù)纖維輸送至等離子體發(fā)生器I和容納器3，具體地，纖維4經過第一傳動導輪21和第二傳動導輪22穿過等離子體發(fā)生器1，通過第二傳動導輪22改向進入容納器3，由第三傳動導輪23和第四傳動導輪24牽引穿過容納器3，再由第四傳動導輪4改向出容納器3，然后通過第五傳動導輪5進行傳輸。尤其適用于對連續(xù)纖維進行改性，適合大規(guī)模的生產。進一步地，介質材料管11的兩端設有密封蓋，密封蓋上設有進氣口和進樣口。其中，導線線圈12可以是不銹鋼絲、鎢絲、電阻絲或銅絲等。[0028]其中，介質材料管11可以是石英管、氧化鋁管等。下面結合具體實例對本實用新型裝置工作情況進行說明(I)先把染料注入容納器3中；再通入氬氣和氧氣混合氣體(比例100:5)將介質材料管11內空氣排出，調節(jié)氣體流量使其達到放電要求的流速，通常保持在O. 2-0. 6m3/小時；并把電源調節(jié)到工作電壓，通常為2千伏以上，就會在介質材料管11內形成均勻的輝光等離子體；再由纖維傳送機構2輸送纖維4進入介質材料管11內，對纖維4表面進行刻蝕。接著纖維4進入裝有染料的容納器3內，使得分散染料對纖維的染色效果顯著。(2)將含20%環(huán)氧樹脂的丙酮溶液注入容納器3中；將空氣通入介質材料管11內，調節(jié)氣體流量使其達到放電要求的流速，通常保持在O. 2-0. 6m3/小時；并把電源調節(jié)到工作電壓，通常為2千伏以上，就會在介質材料管11內形成均勻的輝光等離子體；再由纖維傳送機構2輸送纖維4進入介質材料管11內，對纖維表面刻蝕并引入活性基團。接著纖維4進入容納器3內，與環(huán)氧樹脂發(fā)生反應。等離子體處理可以有效增加復合材料的界面結合強度。(3)將空氣通入介質材料管11內，調節(jié)氣體流量使其達到放電要求的流速，通常保持在O. 2-0. 6m3/小時；并把電源調節(jié)到工作電壓，通常為2千伏以上，就會在介質材料管11內形成均勻的輝光等離子體；再由纖維傳送機構2輸送纖維4進入介質材料管11內，對纖維表面刻蝕并引入含氧基團(如-0H，-C00H)。由于這些都是親水基團，因此可以提高纖維的吸濕性能。(4)將反應單體丙烯腈的溶液注入容納器3中；通入氬氣到介質材料管11內，調節(jié)氣體流量使其達到放電要求的流速，通常保持在O. 2-0. 6m3/小時；并把電源調節(jié)到工作電壓，通常為2千伏以上，就會在介質材料管11內形成均勻的輝光等離子體；再由纖維傳送機構2輸送纖維4進入介質材料管11內，對纖維表面刻蝕。接著纖維4進入容納器3內，與丙烯腈發(fā)生接枝反應。改性后的纖維抗靜電性能提高，耐磨性增強。需要說明的是，以上實例中的改性原料的種類和介質材料管中氣氛環(huán)境僅為舉例，并不作為對本實用新型的限制。本實用新型通過采用介質材料管、導線線圈和外電極實現阻擋介質放電，產生等離子體作用于纖維表面，無需真空系統(tǒng)，運行經濟，操作方便，且產生的等離子體均勻，能集中作用于纖維表面，改性效果好；此外，通過改變容納器中改性原料的種類以及介質材料管中氣氛，可以滿足對不同纖維特性的改性加工。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種纖維改性裝置，所述裝置包括等離子體發(fā)生器(I)和用于裝改性原料的容納器(3); 其特征在于，所述等離子體發(fā)生器(I)包括介質材料管(11)、設于所述介質材料管(11)內的導線線圈(12)和包裹在所述介質材料管(11)外壁的外電極(13)。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于輸送纖維，以帶動所述纖維依次通過所述等離子體發(fā)生器(I)和所述容納器(3 )的纖維傳送機構(2 )。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述纖維傳送機構(2)包括沿所述纖維的傳送路徑設置的多個傳動導輪和用于驅動所述傳動導輪轉動的驅動電機。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述多個傳動導輪包括第一傳動導輪(21)、第二傳動導輪(22)、第三傳動導輪(23)、第四傳動導輪(24)和第五傳動導輪(25),且所述第一傳動導輪(21)和所述第二傳動導輪(22)分別位于所述等離子體發(fā)生器(I)的兩端，所述第三傳動導輪(23)和所述第四傳動導輪(24)位于所述容納器(3)內，所述第二傳動導輪(22)和第五傳動導輪(25)位于所述容納器上方。
5.根據權利要求2或3或4所述的裝置，其特征在于，所述介質材料管(11)的兩端設有密封蓋，所述密封蓋上設有進氣口和進樣口。
6.根據權利要求1-4任一項所述的裝置，其特征在于，所述導線線圈(12)為不銹鋼絲、鎢絲、電阻絲或銅絲。
7.根據權利要求1-4任一項所述的裝置，其特征在于，所述介質材料管(11)為石英管或氧化鋁管。
專利摘要本實用新型公開了一種纖維改性裝置，屬于纖維加工領域。所述裝置包括等離子體發(fā)生器和用于裝改性原料的容納器；所述等離子體發(fā)生器包括介質材料管、設于所述介質材料管內的導線線圈和包裹在所述介質材料管外壁的外電極。本實用新型通過采用介質材料管、導線線圈和外電極實現阻擋介質放電，產生等離子體作用于纖維表面，無需真空系統(tǒng)，運行經濟，操作方便，且產生的等離子體均勻，能集中作用于纖維表面，改性效果好；此外，通過改變容納器中改性原料的種類以及介質材料管中氣氛，可以滿足對不同纖維特性的改性加工。
文檔編號D06M14/18GK202865665SQ201220542290
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2012年10月22日
發(fā)明者王升高, 朱金龍, 徐開偉, 方小春, 汪建華, 王傳新 申請人:武漢工程大學