[实用新型]高速离心纺丝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速离心纺丝装置，尤其涉及一种纺制纳米级别纤维丝的高速离心纺丝装置。

背景技术

现有的利用物理方法对高分子材料进行纺丝的技术大致有如下几种：1.熔喷无纺布纺丝工艺，为常见的化学纤维熔体纺丝工艺；2.静电纺丝工艺；3.静电离心纺丝或者离心静电纺丝工艺；4.高速离心纺丝工艺。

这些工艺方法中能够纺出亚微米至纳米级纤维的技术，只有静电纺丝和高速离心纺丝。至于离心静电纺丝或者静电离心纺丝只是将两种方法结合起来。利用静电库伦电场力使离心纺丝纺出的纤维更加有序分布；或者利用离心力对黏度较高的被纺材料(熔液)从毛细孔管中拉出或甩出，形成纤维流或者射流，再用静电库伦电场力进行拉伸纤维流或者射流。

关于高速离心纺丝技术的相关专利申请有：

2007年中国长春应用化学研究所申请的名称为“熔体和溶液离心纺丝制备非织造物的装置”(申请号为200710306660.2)的专利申请，该装置上的离心喷嘴露在外面，喷嘴与外界空气接触，从喷嘴射出的射流直接进入到自由空气环境中，即从喷嘴射出的射流离开了离心力场的作用，进入到螺旋线式地拉伸过程中。

2010年东华大学申请的名称为：“一种制备纳米纤维量产装置”(申请号为 201010018296.1)的专利申请，在专利申请文件公开的图示中显示：喷嘴是在储料桶的外壁上，是露在外面的，喷嘴与外界自由空气接触，从罐壁孔射出的射流直接进入到自由空气中，或者直接进入到有电场力的自由空气中，即从喷嘴射出的射流离开了离心力场的作用，进入到螺旋线式地拉伸过程中。

2011年青岛大学申请的名称为：“一种制备纳米纤维绞线结构的装置”(申请号为201110137417.9)的专利申请，该装置上的L形喷嘴是直接暴露在自由空气环境中，喷嘴与外界自由空气接触，即喷嘴射出的射流直接进入到自由空气环境中，即从喷嘴射出的射流离开了离心力场的作用，进入到螺旋线式地拉伸过程中。

2013年中科昊泰新材料有限公司与北京化工大学联合申请的名称为：“一种微分分流离心纺丝法制备纳米纤维的装置”(申请号为201310163308.3)的专利申请，该装置上喷嘴与外界自由空气接触，其离心喷嘴射出的射流直接进入到自由空气的环境中，即从喷嘴射出的射流离开了离心力场的作用，进入到螺旋线式地拉伸过程中。

2008年纳幕尔杜邦公司申请的名称为：“Production of nanofibers by melt spinning”(专利号为ZL200880120862.0)的专利，该专利产品相对前述的几个申请专利产品而言，区别在于：比较充分的利用了旋转盘产生的离心力，类似于浙江理工大学的无针离心纺丝方案(2016年第3期，《产业用纺织品》“离心纺：一种高效制备微/纳米纤维的纺丝方法(二)”)。2010年华东师范大学申请的名称为“水平盘式旋转离心纺丝法”(申请号：201010252151.8)的专利申请，公开了无针离心纺丝法。但是熔体或溶液在旋转盘的平面上形成薄膜时，与旋转盘平面有摩擦，其阻力会抵消部分离心力。薄膜变薄后因分子的团聚作用，又会收缩成一条线(文献中称之为手指状)，将先前膜变薄的效果抵消掉，而且细流拉伸过程中，会受到切向气流剪切力和细流在旋转离心盘平面上的摩擦力的影响，影响纺丝细度及均匀度。

2014年广东魏保平申请的名称为“一种嵌套式纺丝体”(申请号： 201410698917.3)的专利申请，设备上的离心喷嘴同样是暴露在自由空气中，即从嘴喷出的射流直接进入到自由空气中，呈螺旋线式地拉伸。

2016年烟台森森环保科技有限公司申请的名称为“一种离心螺旋纺丝装置” (申请号201610224066.8)的专利申请，其离心喷嘴同样是暴露在自由空气中，从喷嘴喷出的射流直接进入到自由空气中，呈螺旋线式地拉伸。即从喷嘴射出的射流离开了离心力场的作用，进入到螺旋线式地拉伸过程中。