[发明专利]一种电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置

说明书

技术领域

本发明属于静电纺丝技术领域，涉及一种电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置。

背景技术

随着纳米技术的升温，静电纺丝方法由于其可以制备出纳米级的纤维而成为当今的研究热点之一。静电纺丝方法已被公认为是制备纳米纤维最简单最有效的方法，目前已有三十多种聚合物通过此方法成功制得超细纤维，最小的直径达到几十纳米。关于静电纺丝的研究结果，这几年来相关文献都呈指数增加。

静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式，此时雾化分裂出的物质不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以运行相当长的距离，最终固化成纤维。静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。

静电纺丝装置在目前的纺丝行业中应用非常广泛，但是大部分应用的是溶液静电纺丝，溶液静电纺丝必须加入溶剂，且所加入的溶剂对环境会造成很大的污染，且危害人类的健康，然而熔体静电纺丝不需要加入任何有害化学物，在纺丝过程中节能环保，熔体静电纺丝大多采用电磁加热，采用电磁加热加热更为迅速，均匀，大大增强静电纺丝的效率，现有的流道装置为分体式设计，导致流道内温度不均匀、热量散失严重、运行成本高、加热效率低且会损害产品的质量，因此流道装置应配合并加强熔体静电纺丝。

综上所述，为解决现有电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置结构上的不足，需要设计一种结构简单、效率高、使用寿命长的电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、效率高、使用寿命长的电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置，包括分流板、若干安装在分流板上的气流导管、若干安装在气流导管下方且与分流板连接的喷嘴以及环绕在分流板上的线圈，其特征在于，所述分流板上设有若干且与气流导管一一对应的气流通孔，每个气流导管均插设在气流通孔中，每个气流导管中部设置有第一通气通孔，通气通孔贯穿气流导管，分流板上端面设有上隔热层，所述上隔热层上开设有若干与第一通气通孔一一对应的第二通气通孔，分流板和线圈之间安装有侧隔热层，所述侧隔热层与上隔热层固定连接。

线圈环绕在分流板上，通入高频交流电，线圈产生磁场，磁场作用于分流板上，使得分流板内部产生漩涡电流，给分流板快速加热，分流板上设有多个且与气流导管一一对应的气流通孔，每个气流导管均插设在气流通孔中，喷嘴安装在气流导管下方且与分流板连接，线圈同时对气流导管和喷嘴进行加热，由于涡流效应，使得一体式流道装置自身发热对内部的熔体进行加热，当温度均匀时可保持熔体的均匀流动，此种加热方式相比电热丝加热的能量利用率得到了极大的提高，降低了加热过程所需的时间，并且对环境无污染；在纺丝效果上，温度均匀，熔体流速稳定，使得纤维粗细程度均匀。

同时可在第一通气通孔内通入热空气，温度均匀，熔体流速稳定，使得纤维粗细程度均匀，熔体布满喷嘴后，喷嘴尖端进行纺丝，同时增加纺丝的拉力，效果更佳，效率更高。

使用电磁加热，线圈的寿命远大于电热丝的寿命，因此提高了使用寿命。

上隔热层和侧面隔热层分别附着在分流板的上表面和侧面，电磁加热产生的热量能有效保存在分流板内，起到保温的作用，效果更佳，效率更高。

在上述的一种电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置中，每个气流导管均通过螺钉固定安装在气流通孔中，每个喷嘴均通过螺钉固定安装在分流板下端面。

电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置，此装置中的气流导管和喷嘴都是通过螺钉连接，在纺丝过程中，喷嘴和气流导管最容易损坏，可对损坏部件进行拆卸与更换，维修方便，提高了效率。

在上述的一种电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置中，线圈上设置有电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层、线圈、侧隔热层均呈平行设置。

线圈外设置有电磁屏蔽层，电磁屏蔽层由绝缘材料组成，且分流板的外部框架也是绝缘材料制备，且电磁屏蔽层严密包裹线圈，基本不存在漏电的可能性，且减小电磁辐射，增加了电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置的使用寿命。

在上述的一种电磁加热熔体静电纺丝一体式流道装置中，气流导管纵向等间距排布，同时气流导管横向等间距排布。