[发明专利]一种纤维分离装置及其分离方法

说明书

本发明涉及纤维处理领域，具体涉及一种纤维分离装置及其分离方法。包括分离管和补液装置，分离管内部用于盛放含混乱纤维的液体混合物。分离管内设置有活塞，推动活塞，可将纤维溶液从分离管排出，分离管的端部设置有刚性管，刚性管的内径大于待分离单根纤维的直径但小于待分离单根纤维的2倍直径，从而保证单次只能排出单根纤维，分离管通过导管连通补液装置，导管内设置有单向阀，用于间歇向分离管内补液，进而实现单根纤维的分离排序。本装置可实现单根纤维从混乱无序的纤维与液体的混合物中的分离，提高了纤维的分离的效率。

技术领域

本发明涉及纤维处理领域，具体涉及一种纤维分离装置及其分离方法。

背景技术

复合材料因其出色的机械性能和耐久性而在全球范围内引起越来越多的关注，而纤维作为复合材料的一种重要添加组分，使纤维在复合材料中的排列能够与复合材料的主拉伸应力方向保持一致可以大大改善复合材料的机械性能，尤其是复合材料的弯曲和拉伸性能。因此，为了进一步研究可弯曲纤维在混合物中的排列对其机械性能的影响，需要根据复合材料的使用情况，选择合适的纤维材料和纤维质量(直径、长度等)以及在设计制造过程中进行纤维方向和密度的研究以展开纤维排列在复合材料中的研究和应用，使复合材料达到理想的力学性能。但是在实验研究和工业实践中，由于纤维丝很细，有时还不到1微米，且纤维丝之间存在吸附力，导致对单根纤维丝的分离以及对纤维丝有序排列及排列方向的研究带来困难。

目前的纤维分离方法比较复杂，效率较低，甚至很多方法仍不能将纤维簇中的纤维进行有效的单根分离，为研究纤维丝对复合材料的性能影响带来了很多误差和干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的至少一处不足，提供一种纤维分离装置及其分离方法，该装置可实现纤维的快速分离，该装置和方法提高了纤维的分离效率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纤维分离装置，包括分离管，分离管内设置有活塞，分离管的端部设置有刚性管，刚性管的内径大于待分离单根纤维的直径但小于待分离单根纤维的2倍直径。

分离管连接补液装置并单向导通，刚性管固定连接柔性管。

刚性管与柔性管的长度均小于待分离单根纤维长度的一半，柔性管开口处设置有纤维收集装置。

活塞通过推力柱与轴向驱动装置的输出端连接。

轴向驱动装置设置在支撑架上，支撑架上固定设置分离管。

轴向驱动装置包括支撑座，支撑座固定设置在支撑架上，支撑座内侧设置有内支撑座，支撑座和内支撑座之间设置有若干弹簧，弹簧始终处于压缩状态，支撑座上设置有偏心轴齿轮，内支撑座上设置有齿轮，齿轮与偏心轴齿轮啮合，内支撑座上固定设置有压力柱，压力柱穿设在支撑座上，压力柱固定连接推力柱。

偏心轴齿轮固定设置在第一传动轴上，第一传动轴上活动穿设在支撑座上。

齿轮固定设置在第二传动轴上，第二传动轴活动穿设在内支撑座上，支撑座上设置有滑动槽，第二传动轴的两端位于滑动槽内。

弹簧为两个，两个弹簧关于压力柱的轴线对称设置。

一种纤维分离方法，包括以下步骤：

S1.在分离管内部加入待分离的纤维与液体的混合物，将活塞安装在分离管内部；

S2.通过活塞挤压纤维与液体的混合物使纤维有序的从刚性管排出，实现纤维的单根分离，直至活塞运动至分离管的底端。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果如下：