[發(fā)明專利]一種微流體紡絲機(jī)電磁加熱固化裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810312044.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN108486663A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳蘇;崔婷婷;王龍華;朱志杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京捷納思新材料有限公司
• 主分類號(hào): D01D5/04
• 分類號(hào): D01D5/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

本發(fā)明涉及一種微流體紡絲機(jī)電磁加熱固化裝置及方法，由移動(dòng)平臺(tái)電機(jī)(1)、移動(dòng)平臺(tái)(2)、微流泵(4)、注射器(5)、接收器(6)，接受器電機(jī)(7)，電磁加熱控制器(8)組成；先將紡絲液注射到注射器(5)中夾持在微流泵(4)上，調(diào)節(jié)電磁加熱控制器(8)面板來調(diào)節(jié)微流泵的流速，將紡絲液推動(dòng)到注射器(5)的針頭處，再通過接收器電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)所帶來的牽引作用將纖維繞到接收器(6)上，啟動(dòng)電磁加熱控制器(8)，使纖維被纏繞在接受器的過程中快速固化來確保纖維連續(xù)不斷，移動(dòng)平臺(tái)(2)左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將聚合物纖維有序的收集在接收器(6)上，制備出有序的納米纖維陣列。本發(fā)明不僅可以制備有序纖維陣列，而且也減小了紡絲過程中溶劑所帶來的危害。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種微流體紡絲機(jī)電磁加熱固化裝置及方法。

背景技術(shù)：

近來微流體紡絲由于其簡(jiǎn)單，安全，樣式多且成本低來制備有序纖維受到廣泛關(guān)注。但是在微流體紡絲的過程中，將聚合物紡絲液注射到注射器中，由微流泵的推動(dòng)力來推動(dòng)紡絲液前進(jìn)形成紡絲液滴，紡絲液滴與接受器接觸，再借助接收器電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所帶來的牽引力將液滴牽扯成絲的過程中，由于纖維在較短的時(shí)間內(nèi)還沒來的及在接收器上固化成絲，會(huì)由于高表面張力所引起的瑞利不穩(wěn)定性產(chǎn)生的液體流導(dǎo)致纖維不連續(xù)。因此，為制備出連續(xù)的微纖維，我們需加快纖維固化過程，雖然已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)報(bào)道來解決纖維固化問題。但是，目前微流體紡絲機(jī)制備纖維的固化方式主要是紅外加熱固化，即采用紅外加熱管對(duì)整個(gè)紡絲腔加熱，最終使整個(gè)紡絲腔達(dá)到固化所需溫度。然而，此固化方式存在以下缺點(diǎn)：

1、加熱效率低。其加熱的區(qū)域是整個(gè)紡絲腔，且傳熱方式是通過空氣對(duì)流傳熱，傳導(dǎo)效率低，紡絲接收器需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到所需固化溫度。

2、加熱溫度有限制。在紡絲腔內(nèi)有精密的電子器件，因此腔內(nèi)的整體溫度不能超過100攝氏度，而很多紡絲材料的固化溫度超過100攝氏度，這使得很多材料不能在紡絲的過程中實(shí)現(xiàn)固化，極大地影響了紡絲效率。

3、固化效果差。因?yàn)槭峭庵眉訜幔瑫?huì)導(dǎo)致某些不易揮發(fā)的溶劑殘留在纖維內(nèi)部，影響成絲性。

因此，加速纖維固化制備有序纖維已成為一個(gè)亟待解決且備受關(guān)注的問題，為此，我們發(fā)明了一種制備有序纖維且使其快速固化的方法，這種紡絲方法即可以達(dá)到快速固化纖維的目的，又可以克服上訴加熱效率低、加熱溫度受限以及固化效果差的問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種微流體紡絲機(jī)電磁加熱固化裝置，本發(fā)明的另一目的是提供一種制備有序纖維且使其快速固化的方法，將紡絲接收器端更換為特制的電磁加熱輥，在紡絲時(shí)只對(duì)輥體進(jìn)行加熱，可迅速使輥體達(dá)到成絲固化所需溫度，快速的蒸發(fā)掉紡絲溶劑，而不影響其他元件，主要解決了微纖維在被接受器拉扯成纖維過程中可以在短時(shí)間內(nèi)快速固化。這種紡絲方法主要是解決了傳統(tǒng)加熱固化方法中存在的加熱效率低、加熱溫度受限以及固化效果差等缺點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種微流體紡絲機(jī)電磁加熱固化裝置，由移動(dòng)平臺(tái)電機(jī)、移動(dòng)平臺(tái)、微流泵、注射器、接收器，接受器電機(jī)，電磁加熱控制器組成；其中，接收器電機(jī)與接收器通過夾持裝置連接，帶動(dòng)接收器旋轉(zhuǎn)，在接收器正上方設(shè)有注射器，注射器在微流泵內(nèi)并由夾持裝置連接，接收器電機(jī)通過螺桿與電磁加熱控制器相連接，接受器電機(jī)和接收器均固定在移動(dòng)平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)電機(jī)與移動(dòng)平臺(tái)通過絲桿連接，移動(dòng)平臺(tái)電機(jī)旋轉(zhuǎn)通過絲桿帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選注射器的針頭與接收器的距離約0.1mm-0.2mm。紡絲裝置內(nèi)設(shè)有排風(fēng)裝置(3)，可迅速將所揮發(fā)的溶劑排出。

本發(fā)明還提供了一種利用上述的微流體紡絲機(jī)電磁加熱固化裝置使纖維固化的方法，其具體步驟如下：