[實用新型]一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置

有效

• 申請號: 201720947548.6
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN207002970U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 楊衛民;李守猛;李好義;伍先安;譚晶;閻華;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: D04H1/70
• 分類號: D04H1/70;D01D5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置，屬于紡絲成型領域。

背景技術

熔體離心紡絲技術，是一種將聚合物熔體借助高速旋轉的裝置所產生的離心力克服表面張力由細孔甩出，在熔體固化后形成纖維的方法。離心紡絲技術起步較早，早在1924年美國就有專利提出了以離心方式制造纖維的方法；1986年歐洲專利EP0168817指出在離心紡絲中，離心作為充當壓力泵的作用，物料熔體被擠壓通過孔洞，形成纖維；在此之后美國、歐洲有大量專利對離心紡絲方法進行了改進描述，美國專利US20080050304，提出了利用離心方法制備納米級碳纖維的構想。

目前關于離心紡絲技術的研究主要集中在溶液離心紡絲，有關熔體離心紡絲的專利則寥寥無幾，其中中國發明專利2015100973369和2013101633083有提到兩種新型紡絲裝置，但由于采用噴頭在上紡絲盤在下的結構方式，限制了纖維收集空間，所紡纖維膜一般為中空自編織膜，且難以收集形成寬幅連續的纖維膜，如何利用熔體離心紡絲法實現超細寬幅纖維膜的連續生產，仍需進一步研究。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置，克服了靜電紡絲生產效率低且噴頭易堵塞問題。該裝置可通過改變離心盤直徑來調整纖維膜寬度，應用更加廣泛。

本實用新型一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置，主要包括擠出塑化裝置、紡絲模塊組件、纖維收集網、抽吸風裝置、中空支架、熱壓輥子、箱體、收卷輥子、收卷輥子支架、放卷輥子、放卷輥子支架、滑軌、電機支架、旋轉電機、紅外測溫儀、紅外測溫儀支架、紅外加熱管和聯軸器等，其中擠出塑化裝置固定在滑軌上，并與紡絲模塊相連，為紡絲模塊供給塑化熔體；紡絲模塊組件整體通過螺紋連接固定于滑軌上；滑軌固定于箱體底板上，并可在底板上往復滑行；放卷輥子由放卷輥子支架支撐，并固定于箱體底板上，纖維收集網由放卷輥子放卷鋪出，經由四對熱壓輥子，最終在收卷輥子上收卷，收卷輥子與收卷輥子支架固定于箱體上端；四對熱壓輥子固定與箱體上；抽吸風裝置固定于中空支架之上，中空支架兩端固定于紡絲箱體上；紅外測溫儀通過紅外測溫儀支架固定于滑軌上，并指向離心盤，紅外加熱管置于離心盤下方。

本實用新型一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置，紡絲模塊組件包括支撐塊、支撐塊隔熱圈、導流塊、連接塊、導流塊加熱圈、熱電偶、覆蓋塊、離心盤轉軸、軸承、軸承端蓋、擋圈、聯軸器、固定螺母、離心盤、離心盤連接板、離心盤固定螺栓等，其中支撐塊通過螺紋連接固定于滑軌上，導流塊插裝在支撐塊上，并由中間的隔熱圈隔熱，連接塊通過螺紋固定在導流塊上，另一端與擠出塑化裝置出口連接，覆蓋塊通過周向分布的螺釘與導流塊固定連接，離心盤轉軸穿過支撐塊、覆蓋塊和離心盤中間通孔，并由軸承支撐，孔內壁以及軸承外圈附有隔熱圈，軸承通過軸承端蓋及墊圈固定密封，離心盤轉軸一端通過聯軸器與旋轉電機相連，另一端通過固定螺母與離心盤連接板固定，離心盤連接板通過固定螺栓與離心盤連接固定，導流塊外圈、連接塊設有加熱圈及熱電偶，離心盤下方設有紅外加熱管及紅外測溫儀，以對紡絲過程溫度進行精確控制。紡絲模塊組件集熔體輸送擠出、連續紡絲、加熱冷卻等功能于一體，避免了傳統的上下結構，為纖維收集提供了更大空間，更利于纖維膜的工業化連續生產。

本實用新型一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置，導流塊和覆蓋塊上分別加工有流道，兩者組合在一起分別形成冷卻水流道及熔體流道。熔體在擠出壓力下通過熔體流道進入離心盤進而紡絲成纖，冷卻水流道中通以冷卻水使離心盤轉軸及軸承不過熱運轉。

本實用新型一種離心紡絲法連續制備纖維膜裝置，離心盤最外圈有一圈突起結構，突起結構上周向加工有數百個微分槽，更利于熔體流的微分分流；且離心盤外圈有一定傾斜角，傾斜角可在10°至30°內取值；傾斜角太小，纖維從離心盤邊緣甩出直徑太大，纖維難于收集；傾斜角太大，離心盤過于收攏，加熱不易均勻，且形成的纖維膜覆蓋直徑小，纖維膜覆蓋層太厚不易于敷設均勻。離心盤外圈有一定傾斜角，使熔體在流動過程中受一定粘滯力作用，延緩熔體流出速度，增強熔體內部剪切作用；離心盤內圈亦有一圈突起，起隔絕熔體作用，防止熔體從內圈流出；離心盤下表面鍍有石墨烯層，使傳熱更為快速。對于粘度很高的熔體，離心盤上表面也可以鍍有石墨烯層，利于熔體的離心甩出。