[發明專利]一種溶液噴射紡絲模頭

有效

• 申請號: 201410150476.3
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103882535B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 莊旭品;程博聞;唐定友;蔡占軍;石磊;康衛民;李紅軍;李夢芹
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D01D4/00
• 分類號: D01D4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及紡絲模具技術領域，尤其是涉及一種用于制備微納米纖維的溶液噴射紡絲模頭。

背景技術

微納米纖維由于直徑小、比表面積大等優點，被認為是一種高性能、高附加值的纖維產品，在過濾材料、保暖材料、吸油材料、醫療衛生等領域應用廣泛。目前制備微納米纖維的方法包括熔噴法、雙組份復合紡絲法、靜電紡絲法以及溶液噴射紡絲法等。

所說的溶液噴射紡絲法，是中國專利ZL201110041792.3揭示的一種聚合物納微纖維非織造布的制備方法，其紡絲過程是把一種或多種聚合物的溶液擠壓通過噴絲孔，同時利用高速氣體噴吹紡絲液的擠出細流，從而實現紡絲液的超細拉伸并促進溶劑揮發而形成微納米纖維的方法。

溶液噴射紡絲法作為一種新型紡絲技術，目前尚未有專門針對該技術的紡絲模頭，尤其是可適用規模化生產的紡絲模頭。作為一種氣流拉伸成形紡絲技術，溶液噴射紡絲法可視為由熔噴技術演變而來，其區別在于，在溶液噴射紡絲過程中使用紡絲溶液代替熔噴技術中紡絲熔體，因此在熔噴技術中廣泛使用的雙槽型紡絲模頭也可應用于溶液噴射法中，該類紡絲模頭在多個專利中已有報道，如在美國專利US3849040，US3825380和中國專利申請201210283434.3等。但在實際操作中，該類模頭容易出現紡絲熔體粘附噴絲孔、噴吹風風速不勻導致的風口狹縫、易出現并絲和紡絲不均勻等問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種溶液噴射紡絲模頭。該模頭可以實現為每個溶液擠出細流提供單獨的環形牽伸氣流，且牽 伸氣流分布均勻，可保證紡絲過程的順利進行，具有組裝方便，生產效率高，可規模化生產的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，提供一種溶液噴射紡絲模頭。該模頭包括進料板、分配板、噴絲毛細管、噴絲毛細管固定板、一級氣流擋板、第一氣流腔、二級氣流擋板、第二氣流腔、一級氣流蓋板、三級氣流擋板、第三氣流腔、噴絲毛細管固定件、二級氣流蓋板。

所述進料板具有進料腔、進料孔用以輸入紡絲溶液；所述分配板具有分配導槽，分配導槽包括分配橫導槽和／或分配豎導槽中的一個或者兩個，可用于具有多排噴絲毛細管的溶液噴射紡絲，分配橫導槽和分配豎導槽都具有分配孔，用以分配紡絲溶液；所述噴絲毛細管固定板上安裝有噴絲毛細管；所述一級氣流擋板具有一級進氣孔用以輸入高壓氣體；所述二級氣流擋板具有二級進氣孔用以輸入被緩沖后的高壓氣體；所述一級氣流蓋板具有一級貫通孔用以擴散二級進氣孔導入的氣體，同時一級氣流蓋板具有固定孔，噴絲毛細管從固定孔穿過，用以噴絲毛細管固定件的固定；所述二級氣流蓋板具有二級貫通孔，用以通過均勻的高速氣流實現對噴絲毛細管中的溶液細流實現牽伸并促進溶劑揮發形成微納米纖維。

所述分配板與進料板緊密配合，并且緊靠于進料板的表面上具有流體分配導槽，該分配導槽把進料板輸入的紡絲溶液進行相應地分配；噴絲毛細管固定板與分配板緊密配合；噴絲毛細管緊密連接于噴絲毛細管固定板上，并且穿過一級氣流蓋板的固定孔和噴絲毛細管固定件，穿出二級氣流蓋板下部，噴絲毛細管的上表面對應分配孔，用以壓出紡絲溶液細流；二級氣流擋板分別與噴絲毛細管固定板和一級氣流蓋板緊密配合，形成第二氣流腔；一級氣流擋板分別與噴絲毛細管固定板和二級氣流擋板緊密配合，形成第一氣流腔；三級氣流擋板分別與一級氣流蓋板和二級氣流蓋板緊密配合，形成第三氣流腔；噴絲毛細管固定件緊密連接于一級氣流蓋板的固定孔上，與噴絲毛細管形成緊密配合，可阻止第二氣流腔的氣體沿噴絲毛細管周圍噴出，同時起到將噴絲毛細管固定的作用。

所述溶液噴射紡絲模頭在進料板的進料腔內設置成具有分料導槽的結構，從而省去分配板，此種模頭可用于具有單排噴絲毛細管的溶液噴射紡絲。所述分料導槽的導槽之間具有凹槽，而且凹槽高度逐漸減小，以減緩進料口的料液流速，使之經過緩沖后均勻的進入噴絲毛細管。

所述噴絲毛細管與噴絲毛細管固定板的連接方式是可拆卸連接。

所述噴絲毛細管固定件與一級氣流蓋板的固定孔的連接方式是可拆卸連接。

所述噴絲毛細管的長度是其內徑的12-150倍，其延伸到二級氣流蓋板外部的長度是其內徑的1-10倍。

所述第一氣流腔和第二氣流腔的高度是噴絲毛細管內徑的至少6倍。

所述第三氣流腔的高度是噴絲毛細管內徑的至少3倍。

所述分配孔直徑是0.2-2mm。

所述一級進氣孔的直徑為8-100mm。

所述二級進氣孔的直徑是0.5-5mm。

所述一級貫通孔在一級氣流蓋板上均勻排布，其直徑是0.2-5mm。