精簡型納米纖維表面塗層的功能化機織物設備專用控制器的製作方法
2023-06-05 01:05:06 1
專利名稱：精簡型納米纖維表面塗層的功能化機織物設備專用控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及以PDA為核心開發納米纖維作為表面塗層的功能化機織物設備用控制系統，具體涉及利用PDA讀取納米纖維作為表面塗層的功能化機織物設備的控制數據並存儲該信息到存儲器，並以該納米纖維作為表面塗層的功能化機織物設備數據實時控制步進電機動作從而實現對輸送速度和卷繞動作的控制，以納米纖維非均勻性表面塗層的效果。
背景技術：
靜電紡絲是一種高效低耗的納米纖維製備技術。靜電紡絲機主要由高壓靜電發生器、進樣器和收集器三部分組成。溶液靜電紡絲的實質是利用注射泵將注射管中的聚合物溶液引入噴頭，在高壓電場作用下，噴頭尖端的液滴由半球形被拉拽成半頂角約為49. 3° 的錐形(Taylor錐)，當外加電壓達到臨界值時，靜電排斥力克服溶液的表面張力，帶電射流便從錐頂噴出，然後經歷鞭動，同時受到靜電排斥力而繼續伸長，最後溶劑揮發固化成絲而沉積到接地收集器上，形成納米級薄膜。目前通過靜電紡絲法製備的納米纖維薄膜，從收集器上分離比較困難，且其強度很低，分離過程容易損壞，進而限制了薄膜的製備尺寸，薄膜的推廣應用受限。為了解決上述問題，提出一種基於靜電紡納米纖維表面塗層的功能化機織物的加工方法。利用機織物作為納米纖維的載體，在機織物表面形成表面塗層，同時通過卷繞輥卷繞機織物載體實現功能化機織物的製備。納米塗層設備生產流程如圖1所示。納米塗層設備結構示意圖如圖2所示溶液通過注射管的注射後，在泰勒錐與接收器之間形成的電場的之間形成納米纖維。化纖機織物從輸入皮輥餵入後，經納米纖維塗層，卷繞到卷繞皮輥上形成納米纖維表面塗層的功能化機織物。目前，納米塗層設備的控制只能靠機械來完成，費時、費力，同時塗層的模式的改變相當困難。隨著人們對納米塗層設備不斷地提出新以及小批量加工的要求，現有的機械方式已無法滿足實際生產的需要。本發明針對這個關鍵工藝開發一套專用的PDA控制系統，實現對該設備的實時控制，保證生產的高效和所生產出的產品一致。
發明內容
本發明的有益效果在於使用機織物作為納米纖維薄膜的載體，將所製備的納米薄膜以類似包芯紗的形式光滑包覆在機織物表面，克服了納米薄膜強度低、生產低效及難以利用的缺點，製備出具有相應納米纖維特性的功能化機織物。本發明的目的是提供一種納米塗層專用控制器的設計原理和實現方法，利用PDA 的控制技術實現納米塗層生產的全自動控制。具體步驟為(1)選擇合適的PDA ；(2)設計控制系統的PCB開發板；
(3)系統軟體設計；(4)軟體調試，實現系統控制的要求。(5)利用兩個皮棍的同速同向轉動，實現納米纖維薄膜對機織物的披覆作用。(6)採用雙噴頭接力進行噴絲以保證機織物被納米纖維光滑包覆，利用納米纖維表面塗層的方法實現對機織物的功能化加工。本發明利用PDA實現對納米塗層的控制，為進一步實現塗層的實時、高效和全自動控制提出了全新思路。
圖1納米塗層設備生產流程圖2納米塗層設備結構示意3納米塗層設備處理器電路組成框4RS232納米塗層設備的電路組成圖5USB納米塗層設備控制器的電路組成
具體實施例方式以下結合附圖實施方式對本發明做進一步具體描述，但不局限於此。實施例1 整個納米塗層設備控制器主要由PDA EH-801系統，其處理器主要由單片微型機、 存儲體、通信接口及鍵盤顯示器等組成，用於接收、存儲和在工作過程中處理工藝數據，組成框圖如圖3所示。在改變工藝時，利用系統微機通過RS232接口輸入工藝數據並存於工藝處理器中。整個納米塗層控制器主要由PDA EH-801系統、工藝處理器、同步信號產生電路、餵入步進電機驅動電路、主電機速度控制電路、開、停車及故障自停接口電路，鍵盤顯示電路等組成。電路組成框圖如圖4所示。工藝存儲器用於存儲工藝數據，採用的是AM29F016D 閃爍存貯器，其容量為1. 5M字節，鍵盤、顯示器用於輸入人工工藝和其它工作參數；RS-232 串行通訊接口接收從上位機傳送過來的工藝數據；單片微型機負責整個工藝處理器的運行控制和數據加工。PDA EH-801系統是整個控制器的核心，負責整個控制器的運行管理。系統啟動後， 在同步信號電路產生的同步信號的驅動下，將花型處理器提供的數據按時序要求送步進電機驅動器，控制兩臺電機的動作，從而使納米塗層達到設定的工藝要求。此外為處理器還負責主電機的速度控制和運行狀態的監控，當發現斷絲或其它異常信號時，將自動停車，並發出報警信號。實施例2 整個納米塗層設備控制主要由PDA JN-001系統，工藝處理器主要由單片微型機、 存儲體、通信接口及鍵盤顯示器等組成，用於接收、存儲和在工作過程中處理工藝數據，組成框圖如圖5所示。在改變工藝時，把處理後的工藝數據存入U盤，通過USB接口把U盤的工藝數據讀入工藝處理器的內存中。
權利要求
1.一種採用納米纖維作為表面塗層的功能化機織物設備方法，它包括紡絲溶液的噴射，納米纖維的形成，納米纖維表面塗層的功能化機織物設備專用PDA控制器是採用PDA作為納米纖維表面塗層的功能化機制物設備的控制核心，從而達到納米纖維表面塗層的功能化機織物生產過程的自動化控制問題。
2.採用任何型號的PDA作為納米纖維表面塗層的功能化機織物設備控制系統的核心。
全文摘要
納米纖維表面塗層的功能化機織物設備專用PDA控制器屬於新型紡織機械領域。由於納米纖維表面塗層的功能化機織物設備具有多種型號，其加工過程中需要調節不同的工藝，分為單個調節和連續調節等方式，因此需要根據工藝要求自動選擇餵入量和餵入速度，採用手工的方法顯然不能滿足該工藝要求。為了解決這個技術問題，本發明以PDA為控制系統的核心，由PDA讀入所設計的餵入量和餵入速度的動作，從而製作不同塗層產品，以滿足功能化機織物設計的要求，從而完成具有必要功能化機織物的生產。
文檔編號G05B19/042GK102520642SQ20111042525
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者劉基宏, 李佳奇 申請人:江南大學