[發明專利]利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置

有效

• 申請號: 202010439315.1
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111676530B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 伍暉;賈超
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: D01D5/12
• 分類號: D01D5/12;D01D1/06;D01D4/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽

本發明公開了利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置，包括：收集容器、供液裝置和抽真空裝置；所述收集容器的上方和側面中的至少一側設有密封蓋，所述密封蓋可開合，并且至少一側設有進氣口；所述供液裝置包括噴絲頭，所述噴絲頭通過所述進氣口伸入到收集容器內部；所述抽真空裝置包括真空泵、連通管路、真空表、進氣閥和排氣閥；所述真空泵通過所述連通管路與所述收集容器相連，所述真空表、進氣閥和排氣閥分別設置在連通管路上。本發明的優點在于：裝置結構簡單，操作方便，紡絲溶液適用范圍廣，紡絲效率高，成本低，具有良好的工業化應用前景。

技術領域

本發明屬于纖維紡絲設備領域，具體而言，本發明涉及利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置。

背景技術

目前，制備微納米纖維常用的方法包括靜電紡絲法、溶液噴射紡絲法、離心紡絲法、熔噴法等。其中，靜電紡絲法是研究最多的一種紡絲方法，其具有裝置簡單、適用范圍廣、產品質量穩定等優點，已被廣泛應用于生產有機和無機納米纖維。然而，靜電紡絲法需要高壓靜電場，對紡絲溶液極性和接收裝置有較高要求，并且生產效率低，這些都不利于靜電紡絲纖維的大規模制備和應用。熔噴法是工業中應用成熟的一種紡絲方法，其具有生產效率高的優勢。然而，熔噴法適用的可紡纖維種類非常有限，并且纖維直徑大。因此，需要開發一種結構簡單、操作方便、適用范圍廣、紡絲效率高、成本低的紡絲裝置。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的目的在于提出一種利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置，該紡絲裝置具有結構簡單、操作方便、適用范圍廣、紡絲效率高、成本低等優點。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置。根據本發明的實施例，所述利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置包括收集容器、供液裝置和抽真空裝置；

所述收集容器的上方和側面中的至少一側設有密封蓋，所述密封蓋可開合，并且至少一側設有進氣口；

所述供液裝置包括噴絲頭，所述噴絲頭通過所述進氣口伸入到收集容器內部；

所述抽真空裝置包括真空泵、連通管路、真空表、進氣閥和排氣閥；所述真空泵通過所述連通管路與所述收集容器相連，所述真空表、進氣閥和排氣閥分別設置在連通管路上。

根據本發明實施例的利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置，結構簡單，只包括收集容器、供液裝置和抽真空裝置。該微納米纖維紡絲裝置適用范圍廣，可用于生產各種有機和無機微納米纖維材料。該微納米纖維紡絲裝置操作簡單，制備纖維效率高，成本低，具有良好的工業化應用前景。

另外，根據本發明上述實施例的利用負壓制備微納米纖維的紡絲裝置還可以具有如下附加的技術特征：

所述供液裝置還包括注射泵、注射器和溶液導管，所述注射器通過所述溶液導管與所述噴絲頭相連，所述注射器中的紡絲溶液由所述注射泵推動，通過溶液導管到達所述噴絲頭。由此，該紡絲裝置可以快速高效地制備微納米纖維，結構簡單，操作方便。

在本發明的一些實施例中，所述供液裝置還包括溶液槽，所述溶液槽與所述噴絲頭直接相連，紡絲溶液依靠重力和收集容器中的負壓到達所述噴絲頭。由此，該微納米纖維紡絲裝置可通過調節噴絲頭的內徑和收集容器內的真空度依靠紡絲溶液重力和收集容器內負壓進行供液，不需注射泵供液。

在本發明的一些實施例中，所述噴絲頭內徑為0.05～2mm。由此，該微納米纖維紡絲裝置可根據實際需要隨意調節噴絲頭的內徑，從而得到更均勻的微納米纖維。

在本發明的一些實施例中，所述噴絲頭的方向與進氣口的氣流方向是一致的。由此，紡絲溶液的受力更均勻，從而得到更均勻的微納米纖維。

在本發明的一些實施例中，所述噴絲頭為平口針頭。由此，規整的出液口能夠保證紡絲溶液被均勻地推出，進而被均勻地拉伸，最終得到直徑分布均勻的微納米纖維。