[實用新型]一種用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗裝置

有效

• 申請號: 201821826240.7
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN209082044U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 辛三法;孫光武;盧婷婷
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: D01D5/088
• 分類號: D01D5/088
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 馬云

本實用新型公開一種用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗裝置，包括熔噴紡絲機構，熔噴紡絲機構設有噴絲孔，噴絲孔的下方設有冷卻機構，冷卻機構包括開口向上的低溫液體容器，低溫液體容器內裝有低溫液體，低溫液體容器的內部設有塵籠和纖維刮板，塵籠的下部浸入低溫液體的液面以下，塵籠包括可轉動的塵籠外殼，塵籠外殼的表面設有可供氣體進入的網孔，塵籠外殼連接有塵籠驅動機構，塵籠的內部上部設有固定不動的負壓空腔，負壓空腔連接有負壓發生機構，纖維刮板位于塵籠的下方且與塵籠外殼相抵觸。本實用新型提供的實驗裝置，可以對熔噴紡絲裝置的熔噴纖維實施快速冷卻以用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗。

技術領域

本實用新型涉及一種用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗裝置，屬于紡絲技術領域。

背景技術

纖維紡絲方法主要包括靜電紡絲、熔噴紡絲、液噴紡絲等方法，其中熔噴紡絲法因其紡絲得到的纖維具有平均直徑較細(可以達到微米或亞微米級)、比表面積大、微粒捕獲及微拉阻隔能力優異而得到廣泛應用。目前熔噴紡絲制得的熔噴纖維在過花材料、醫用材料、衛生材料、吸油材料、服裝材料、熱熔性粘合劑、專門電子材料、混雜應用等領域具有廣泛的應用。

熔噴紡絲過程中，高聚物原料切片由固態經過烙融、擠壓、攪拌、流動、分配、擠出、拉伸變細、結晶固化成為產品，根據聚合物原料在熔噴工藝設備中位置和狀態，將熔噴紡絲大致分為三個階段：第一個階段是聚合物熔融分配階段，即從聚合物原料進入熔噴設各到流出噴絲孔之前的階段；第二個階段是聚合物拉伸細化階段，即聚合物熔體從噴絲孔中擠出到接收裝置之前的階段；第三階段是聚合物凝聚成網階段，即聚合物熔體在接收裝置上凝聚并形成纖維網階段。

發明人(熔噴非織造工藝中纖維成形機理的研究，辛三法，東華大學，2013年)研究發現，在聚合物拉伸細化階段存在形變現象，對聚合物熔體進行快速冷卻，可以使聚合物熔體的形變得到完全或部分保留，不僅可以影響熔噴纖維的相關性能，同時也有利于對熔噴纖維細化過程的外在和內在機制的深入研究。但是目前還沒有專門的用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗裝置的相關報道。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗裝置。

為解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種用于研究快速冷卻對熔噴纖維性能影響的實驗裝置，包括熔噴紡絲機構，所述熔噴紡絲機構設有噴絲孔，所述噴絲孔的下方設有冷卻機構，所述冷卻機構包括開口向上的低溫液體容器，所述低溫液體容器內裝有低溫液體，所述低溫液體容器的內部設有塵籠和纖維刮板，所述塵籠的下部浸入低溫液體的液面以下，所述塵籠包括可轉動的塵籠外殼，塵籠外殼的表面設有可供氣體進入的網孔，所述塵籠外殼連接有塵籠驅動機構，所述塵籠的內部上部設有固定不動的負壓空腔，所述負壓空腔連接有負壓發生機構，所述纖維刮板位于塵籠的下方且與塵籠外殼相抵觸。

作為優選方案，低溫液體容器的開口端位于噴絲孔的正下方。

作為優選方案，所述低溫液體是指溫度≤0℃的液體。

作為進一步優選方案，所述低溫液體的溫度為-200℃～0℃。

作為進一步優選方案，所述低溫液體包括但不限于0℃的水、液態氧(-183℃)、液態氨(-33.5℃)、液態氬(-122.3℃)、液態氮(-196℃)、液化天然氣(-161.5℃)、液態烴。

作為優選方案，所述低溫液體的液面與噴絲孔的出口端之間的距離為50～500mm。

作為優選方案，所述的實驗裝置還包括溶液刮板，所述溶液刮板設在低溫液體的液面上方，且與塵籠外殼相抵觸。

作為優選方案，所述塵籠的數量至少為一對，每對塵籠均對稱設于低溫液體容器的內部。

作為優選方案，每對塵籠的塵籠外殼的轉動方向相反。