[發明專利]一種纖維的制備裝置

有效

• 申請號: 201711383341.1
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108103600B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 謝勝;韓萬里;易洪雷
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: D01D5/098
• 分類號: D01D5/098
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 莫文新

本發明公開了一種纖維的制備裝置，涉及非織造布紡絲技術領域。該裝置包括料斗、高溫螺桿、分配腔體、氣流發生器、氣流加熱器、噴絲孔和交變氣流發生器：高溫螺桿的一端上方設置有料斗，高溫螺桿的另一端與分配腔體相連；氣流發生器設置有氣流加熱器；噴絲孔設置于分配腔體的下端；氣流發生器下端設有兩個通氣管；料斗通過高溫螺桿在分配腔體內與噴絲孔連通；交變氣流發生器用于使氣流發生器產生的氣流變化為交變氣流，包括左噴氣管、右噴氣管、連接軸、支軸、彈簧、固定軸、轉軸、凸輪轉子、動力裝置和立柱。本發明提供的制備裝置可提高牽伸效率，制備得到更細的超細纖維，適用于醫用材料，過濾吸附材料等多個領域應用。

技術領域

本發明涉及非織造布紡絲技術領域，特別涉及一種纖維的制備裝置。

背景技術

超細纖維非法制造布的用途有很多，主要包括空調過濾器，口罩、凈化器濾芯等。

其中，熔噴法是目前已商業化制備超細纖維的技術方法，其相關技術文獻主要包括美國專利（US3959421，US5075068），該方法是將聚合物熔體經噴絲板擠出后，經兩股高速高溫的熱空氣進行牽伸而細化成超細纖維。在該紡絲過程中需要熔融的聚合物流體，高速高溫的熱空氣，其耗能較大，且紡出的纖維直徑在1微米以上。

現有超細纖維的制備裝置采用熔噴法制備超細纖維具體過程中，工作人員將聚合物的顆粒狀切片從料斗A中加入，然后經過高溫螺桿B的擠壓與加熱作用，顆粒切片融化為聚合物熔體。聚合物熔體經過分配腔體C的定量輸出作用從噴絲孔D擠出，擠出的聚合物熔體經過風機E產生的高溫高速的氣流吹噴而拉細成超細纖維，該超細纖維的制備裝置如圖1所示。

需要說明的是，已有的熔噴技術的氣流吹噴方式是連續均勻氣流的吹噴，纖維直徑的極限為1微米。傳統熔噴中，兩股氣流是對稱的，在中心線氣流具有向下的合速度，纖維從噴絲孔擠出后會垂直下落。也就是說，纖維會受到氣流向下的牽伸力。如圖2所示，如果纖維L方向（纖維軸向）與氣流方向平行，纖維受到氣流的牽伸力稱為摩擦阻力F_p，即傳統熔噴工藝中纖維的牽伸是依靠纖維受到氣流的摩擦阻力進行牽伸的。另外，若氣流的速度與纖維軸向垂直，那么纖維受到的氣流作用力稱為壓差阻力F_N，在圖2中，?為摩擦阻力F_p與合力F_t的夾角。

發明人發現，壓差阻力對纖維的牽伸作用比摩擦阻力的牽伸作用明顯大很多，而傳統熔噴工藝中纖維明顯未能有效利用壓差阻力的牽伸作用，從而導致工業化生產中傳統熔噴技術很難突破1微米的極限，而熔噴超細纖維非織造布材料的應用很大取決于纖維直徑，纖維直徑越細，應用范圍越廣。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種纖維的制備裝置，所述纖維的制備裝置通過設置交變氣流發生器，使得本制備裝置在使用熔噴法制備超細纖維時，氣流發生器能夠產生交變氣流對聚合物熔體進行壓差阻力為主導的牽伸方式進行牽伸，從而提高了牽伸效率，制備得到更細的超細纖維。本發明的技術方案如下：

本發明實施例提供了一種纖維的制備裝置，包括料斗、高溫螺桿、分配腔體、氣流發生器、氣流加熱器、噴絲孔和交變氣流發生器：

所述高溫螺桿的一端上方設置有所述料斗，所述高溫螺桿的另一端與所述分配腔體相連；所述氣流發生器設置有所述氣流加熱器；所述噴絲孔設置于所述分配腔體的下端；所述氣流發生器下端設有兩個通氣管；所述料斗通過所述高溫螺桿在所述分配腔體內與所述噴絲孔連通；