一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备与制备方法技术

本发明专利技术涉及一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备及其制备方法，该设备包括：第一负离子浓度检测装置，用于检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量；第二负离子浓度检测装置，用于检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量；中控模块，接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，通过将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与预设标准比较，进行判定，根据不同的判定结果调整第一研磨机构的运行状态。本发明专利技术实现了在生产过程中对负离子石墨烯涤纶母粒和负离子石墨烯涤纶纤维的负离子释放量的实时检测和控制，确保所制备的负离子石墨烯涤纶纤维的抗菌抑菌性能符合使用标准。使用标准。使用标准。

【技术实现步骤摘要】
一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维设备与制备方法


[0001]本专利技术涉及新型复合纤维制造领域，尤其涉及一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备及其制备方法。

技术介绍

[0002]在纤维应用领域中，涤纶纤维由于模量高、强度高、弹性高、保形性良好以及耐热，已经成为用途最广、耗量最大的纤维品种。然而，虽然相较于天然纤维，传统涤纶纤维的抗菌抑菌性较好，但由于化学结构的特性，传统涤纶纤维依然存在着易滋养细菌，从而在纤维表面产生霉斑，甚至腐蚀纤维的问题。
[0003]随着现代科技水平的发展，人类已经认识到，负离子可以与空气中的浮尘、微生物等带有正电性的微粒相结合，并且空气中的负离子数量越多，微粒的粒径越小，越容易被中和，降尘杀菌效果越好。另外，科学研究发现纳米机石墨烯对细菌也有极强的杀伤效果。因此，近年来人们尝试将能够激发负离子的无机物颗粒和纳米级石墨烯与涤纶纤维混合，制成负离子石墨烯涤纶纤维，以增强涤纶纤维的抗菌抑菌性。然而，负离子石墨烯涤纶纤维抗菌抑菌性的强弱，取决于涤纶纤维的负离子释放量的多少和纳米级石墨烯的吸附能力的大小，而负离子释放量的多少和纳米级石墨烯的吸附能力的大小又被无机物颗粒和石墨烯的粒径所影响。因此，尽可能地减小无机物颗粒和石墨烯的粒径，是增强负离子石墨烯涤纶纤维抗菌抑菌性的关键。
[0004]中国专利ZL201310340781.4公开了一种负离子涤纶纤维制造方法，此技术方案是以二氧化锆、二氧化硅和二氧化钛混合制成粒径为0.2～0.8μm的陶瓷粉体，加入涤纶切片中，通过熔融纺丝制成负离子涤纶纤维。此方法虽然简单便捷，但所使用的作为激发负离子的无机物颗粒的陶瓷粉体的粒径较大，负离子释放量较少，从而对负离子涤纶纤维抗菌抑菌性的提升效果不佳。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备及其制备方法，以解决现有技术中的负离子涤纶纤维的抗菌抑菌性能低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术一方面提供一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，该负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备包括：
[0007]第一负离子浓度检测装置，设置于造粒机构出料口处，用以检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶母粒是由纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体和涤纶粉体混合，经混料机构加热混合、造粒机构熔融造粒得到，所述纳米级负离子电气石粉体由第一研磨机构研磨制成；
[0008]第二负离子浓度检测装置，设置于熔融纺丝机构的卷绕装置处，用以检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶纤维是负离子石墨烯涤纶母粒经熔融纺丝机构纺丝形成；
[0009]中控模块，分别与所述第一负离子浓度检测装置、第二负离子浓度检测装置和第一研磨机构连接，用以接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，并根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整所述第一研磨机构的运行状态。
[0010]进一步地，中控模块包括设置单元、比较单元和调整单元，设置单元内预先设置有预设标准值10000个/cm3，比较单元用于将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与所述预设标准值进行比较，得到比较结果，调整单元用于根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率。
[0011]进一步地，调整单元在对第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率进行调整时，
[0012]当第一负离子释放量小于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度并增加第一研磨机构的振荡频率；
[0013]当第一负离子释放量等于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增加第一研磨机构的振荡频率；
[0014]当第一负离子释放量大于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率。
[0015]进一步地，在提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率时，调整单元内设置有第一调整系数k1，用以对第一研磨机构的初始转动速率V0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，第一研磨机构的初始转动速率为V0，当调整单元判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为V，其中V＝V0×
(1+k1)，当V>V
max
时，将V设置为V
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为V
max
，V
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。
[0016]进一步地，第一研磨机构包括第一研磨主体、第一轴承组件和第一状态调节组件，所述第一轴承组件包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一状态调节组件包括两组，分别为第一组状态调节组件和第二组状态调节组件，所述第一组状态调节组件设置在所述第一轴承座上，所述第二组状态调节组件设置在所述第二轴承座上，所述第一研磨主体的一端连接第一组状态调节组件，第一研磨主体的另一端连接第二组状态调节组件，第一组状态调节组件包括第一可调节支架、第一可调节转轴和第一主转轴，其中，所述第一可调节支架下端固定于第一轴承座上，第一可调节支架上端与所述第一可调节转轴连接，第一可调节转轴与所述第一主转轴的中心连接，第一主转轴与第一研磨主体的一端连接，第二组状态调节组件包括第二可调节支架、第二可调节转轴和第二主转轴，第一组状态调节组件和第二组状态调节组件的部件相同且各部件的连接方式相同，第一研磨主体包括第一筒体，所述第一筒体中设置直径为4
‑
6mm的研磨球。
[0017]进一步地，所述纳米级氧化石墨烯粉体由第二研磨机构研磨制成，第二研磨机构包括第二研磨主体、第二轴承组件和第二状态调节组件，所述第二轴承组件包括第三轴承座和第四轴承座，所述第二状态调节组件包括两组，分别为第三组状态调节组件和第四组状态调节组件，所述第三组状态调节组件设置在所述第三轴承座上，所述第四组状态调节组件设置在所述第四轴承座上，所述第二研磨主体的一端连接第三组状态调节组件，第二
研磨主体的另一端连接第四组状态调节组件，第三组状态调节组件包括第三可调节支架、第三可调节转轴和第三主转轴，其中，所述第三可调节支架下端固定于第三轴承座上，第三可调节支架上端与所述第三可调节转轴连接，第三可调节转轴与所述第三主转轴的中心连接，第三主转轴与第二研磨主体的一端连接，第四组状态调节组件包括第四可调节支架、第四可调节转轴和第四主转轴，第三组状态调节组件和第四组状态调节组件的部件相同且各部件的连接方式相同，第二研磨主体包括第二筒体，所述第二筒体中设置直径为4
‑
6mm的研磨球。
[0018]本专利技术另一方面还提供一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维制备方法，该方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，其特征在于，包括：第一负离子浓度检测装置，设置于造粒机构出料口处，用以检测负离子石墨烯涤纶母粒的第一负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶母粒是由纳米级负离子电气石粉体、纳米级氧化石墨烯粉体和涤纶粉体混合，经混料机构加热混合和造粒机构熔融造粒得到，所述纳米级负离子电气石粉体由第一研磨机构研磨制成；第二负离子浓度检测装置，设置于熔融纺丝机构的卷绕装置处，用以检测负离子石墨烯涤纶纤维的第二负离子释放量，所述负离子石墨烯涤纶纤维是负离子石墨烯涤纶母粒经熔融纺丝机构纺丝形成；中控模块，分别与所述第一负离子浓度检测装置、第二负离子浓度检测装置和第一研磨机构连接，用以接收第一负离子释放量和第二负离子释放量，并根据所述第一负离子释放量和第二负离子释放量调整所述第一研磨机构的运行状态。2.根据权利要求1所述的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，其特征在于，中控模块包括设置单元、比较单元和调整单元，设置单元内预先设置有预设标准值10000个/cm3，比较单元用于将第一负离子释放量和第二负离子释放量分别与所述预设标准值进行比较，得到比较结果，调整单元用于根据比较结果调整第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率。3.根据权利要求2所述的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，其特征在于，调整单元在对第一研磨机构的转动速率、倾斜角度和/或振荡频率进行调整时，当第一负离子释放量小于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增大第一研磨机构的倾斜角度，增加第一研磨机构的振荡频率；当第一负离子释放量等于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，提高第一研磨机构的转动速率，增加第一研磨机构的振荡频率；当第一负离子释放量大于预设标准值且第二负离子释放量小于预设标准值时，调整单元控制第一研磨机构，增加第一研磨机构的转动速率或增加第一研磨机构的振荡频率。4.根据权利要求3所述的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，其特征在于，调整单元在提高第一研磨机构的转动速率和增加第一研磨机构的振荡频率时，调整单元内设置有第一调整系数k1，用以对第一研磨机构的初始转动速率V0进行调整，其中第一调整系数k1为第二负离子释放量与预设标准值的比值，第一研磨机构的初始转动速率为V0，当调整单元判定第二负离子释放量小于预设标准值时，第一研磨机构的转动速率调整为V，其中V＝V0×
(1+k1)，当V>V
max
时，将V设置为V
max
并且增加第一研磨机构的振荡频率，其中，第一研磨机构的最大转动速率为V
max
，V
max
为第一研磨机构理论临界转速的80％。5.根据权利要求4所述的负离子石墨烯抗菌抑菌涤纶纤维生产设备，其特征在于，第一研磨机构包括第一研磨主体、第一轴承组件和第一状态调节组件，所述第一轴承组件包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一状态调节组件包括两组，分别为第一组状态调节组件和第二组状态调节组件，所述第一组状态调节组件设置在所述第一轴承座上，所述第二组状态调节组件设置在所述第二轴承座上，所述第一研磨主体的一端连接第一组状态调节组件，第一研磨主体的另一端连接第二组状态调节组件，第一组状态调节组件包括第一可调节支架、第一可调节转轴和第一主转轴，其中，所述第一可调节支架下端固定于第一轴承座
上，第一可调节支架上端与所述第一可调节转轴连接，第一可调节转轴与所述第一主转轴的中心连接，第一主转轴与第一研磨主体的一端连接，第二组状态调节组件包括第二可调节支...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志新，叶万齐，
申请(专利权)人：北京森海氧源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：