[实用新型]一种高效离心式纺丝装置

说明书

本实用新型提出一种高效离心式纺丝装置，包括进料装置、离心纺丝喷头、喷头驱动电机、收集装置和环境控制装置；离心纺丝喷头为圆筒状结构，顶部设有进料口、筒壁上设有上出丝孔组和下出丝孔组，每个出丝孔组由多个出丝孔等间距排列，出丝孔均安装出丝针头；收集装置包括支撑底板、遮挡件及若干个收集板，支撑底板中央设有一通孔，遮挡件为具有一定高度且沿高度方向间隔开设有若干个凹槽的圆环结构，若干个收集板活动连接于支撑板上并以通孔为中心彼此间隔排列成环形结构，收集板与离心纺丝喷头之间的距离可调。本实用新型能有效避免纳米纤维因被吸入并缠绕在离心纺丝喷头的转轴上，简单易操作，实现微纳米纤维的大量、快速、高效制备。

技术领域

本实用新型属于微纳米纤维纺丝设备技术领域，特别是指一种高效离心式纺丝装置。

背景技术

传统制备微纳米纤维的方法主要是湿法纺丝，但湿法纺丝厂房和设备投资费用大，不仅需要种类繁多、体积庞大的原液制备和纺前准备设备，而且需要凝固浴、循环及回收设备，其工艺流程复杂、纺丝速度较低，因而成本较高。离心纺丝技术作为一种新型技术，为微纳米纤维的制备提供了新的广阔的发展空间。离心纺丝的原理是利用喷丝器高速旋转产生的离心力使聚合物溶液或熔体甩离喷嘴并形成射流，在空气中经快速拉伸、固化后形成微纳米纤维。喷头高速旋转产生的离心力是纺丝液拉伸的主要作用力。离心纺丝克服了传统的湿法纺丝以及现在的静电纺丝在制备微纳米纤维上的限制，能够以高效、低成本制备微纳米纤维。但是，现有的离心纺丝设备由于结构上的设计缺陷，纳米纤维经常因为喷头高速旋转形成的空气漩涡而被吸入并缠绕在轴上，由此导致纺丝效率低，不能满足微纳米纤维的大量制备的需要。

实用新型内容

为解决以上现有技术的不足，本实用新型提出了一种高效离心式纺丝装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高效离心式纺丝装置，包括：进料装置、离心纺丝喷头、喷头驱动电机、收集装置和环境控制装置；

离心纺丝喷头为带有转轴的圆筒状结构，圆筒状结构的顶部设有进料口，筒壁上沿圆筒状结构的圆周方向开设有上出丝孔组和下出丝孔组，每个出丝孔组由多个出丝孔等间距排列，每个出丝孔均安装有毫米级的出丝针头；

收集装置包括支撑底板、设于支撑底板中央的遮挡件及若干个收集板，支撑底板中央设有一通孔，遮挡件为具有一定高度且沿高度方向间隔开设有若干个凹槽的圆环结构，收集板为竖立的柱形收集板，若干个收集板活动连接于支撑板上并以通孔为中心彼此间隔排列成环形结构，收集板与离心纺丝喷头之间的相对距离可调，遮挡件的顶端高于离心纺丝喷头的下沿、低于下出丝孔组；

进料装置与进料口连接，离心纺丝喷头的转轴穿出通孔后与位于支撑底板下方的喷头驱动电机连接，离心纺丝喷头位于遮挡件的正上方。

优选的，遮挡件的顶端比离心纺丝喷头的下沿高5mm，遮挡件的顶端比下出丝孔组的出丝针头低10mm。

进一步优选的，上出丝孔组与下出丝孔组之间间隔20mm。

进一步优选的，进料装置包括储液器、加液泵、加液泵驱动电机和进料管，纺丝溶液置于储液器内，纺丝溶液在加液泵的作用下经由进料管输送给离心纺丝喷头。

进一步优选的，环境控制装置包括加热装置、除湿装置和排风装置。

更为优选的，还包括智能控制器，智能控制器分别与加热装置、除湿装置、排风装置连接，智能控制器通过变频器分别与加液泵驱动电机、喷头驱动电机连接。

最为优选的，储液器、收集板、遮挡件、进料管分别为不锈钢储液器、不锈钢收集板、不锈钢遮挡件和不锈钢进料管。