[实用新型]一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置，属于纺丝成型领域。

背景技术

熔体离心纺丝技术，是一种将聚合物熔体借助高速旋转的装置所产生的离心力克服表面张力由细孔甩出，在熔体固化后形成纤维的方法。离心纺丝技术起步较早，早在1924年美国就有专利提出了以离心方式制造纤维的方法；1986年欧洲专利EP0168817指出在离心纺丝中，离心作为充当压力泵的作用，物料熔体被挤压通过孔洞，形成纤维；在此之后美国、欧洲有大量专利对离心纺丝方法进行了改进描述，美国专利US20080050304，提出了利用离心方法制备纳米级碳纤维的构想。

目前关于离心纺丝技术的研究主要集中在溶液离心纺丝，有关熔体离心纺丝的专利则寥寥无几，其中中国发明专利2015100973369和2013101633083有提到两种新型纺丝装置，但由于采用喷头在上纺丝盘在下的结构方式，限制了纤维收集空间，所纺纤维膜一般为中空自编织膜，且难以收集形成宽幅连续的纤维膜，如何利用熔体离心纺丝法实现超细宽幅纤维膜的连续生产，仍需进一步研究。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置，克服了静电纺丝生产效率低且喷头易堵塞问题。该装置可通过改变离心盘直径来调整纤维膜宽度，应用更加广泛。

本实用新型一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置，主要包括挤出塑化装置、纺丝模块组件、纤维收集网、抽吸风装置、中空支架、热压辊子、箱体、收卷辊子、收卷辊子支架、放卷辊子、放卷辊子支架、滑轨、电机支架、旋转电机、红外测温仪、红外测温仪支架、红外加热管和联轴器等，其中挤出塑化装置固定在滑轨上，并与纺丝模块相连，为纺丝模块供给塑化熔体；纺丝模块组件整体通过螺纹连接固定于滑轨上；滑轨固定于箱体底板上，并可在底板上往复滑行；放卷辊子由放卷辊子支架支撑，并固定于箱体底板上，纤维收集网由放卷辊子放卷铺出，经由四对热压辊子，最终在收卷辊子上收卷，收卷辊子与收卷辊子支架固定于箱体上端；四对热压辊子固定与箱体上；抽吸风装置固定于中空支架之上，中空支架两端固定于纺丝箱体上；红外测温仪通过红外测温仪支架固定于滑轨上，并指向离心盘，红外加热管置于离心盘下方。

本实用新型一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置，纺丝模块组件包括支撑块、支撑块隔热圈、导流块、连接块、导流块加热圈、热电偶、覆盖块、离心盘转轴、轴承、轴承端盖、挡圈、联轴器、固定螺母、离心盘、离心盘连接板、离心盘固定螺栓等，其中支撑块通过螺纹连接固定于滑轨上，导流块插装在支撑块上，并由中间的隔热圈隔热，连接块通过螺纹固定在导流块上，另一端与挤出塑化装置出口连接，覆盖块通过周向分布的螺钉与导流块固定连接，离心盘转轴穿过支撑块、覆盖块和离心盘中间通孔，并由轴承支撑，孔内壁以及轴承外圈附有隔热圈，轴承通过轴承端盖及垫圈固定密封，离心盘转轴一端通过联轴器与旋转电机相连，另一端通过固定螺母与离心盘连接板固定，离心盘连接板通过固定螺栓与离心盘连接固定，导流块外圈、连接块设有加热圈及热电偶，离心盘下方设有红外加热管及红外测温仪，以对纺丝过程温度进行精确控制。纺丝模块组件集熔体输送挤出、连续纺丝、加热冷却等功能于一体，避免了传统的上下结构，为纤维收集提供了更大空间，更利于纤维膜的工业化连续生产。

本实用新型一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置，导流块和覆盖块上分别加工有流道，两者组合在一起分别形成冷却水流道及熔体流道。熔体在挤出压力下通过熔体流道进入离心盘进而纺丝成纤，冷却水流道中通以冷却水使离心盘转轴及轴承不过热运转。

本实用新型一种离心纺丝法连续制备纤维膜装置，离心盘最外圈有一圈突起结构，突起结构上周向加工有数百个微分槽，更利于熔体流的微分分流；且离心盘外圈有一定倾斜角，倾斜角可在10°至30°内取值；倾斜角太小，纤维从离心盘边缘甩出直径太大，纤维难于收集；倾斜角太大，离心盘过于收拢，加热不易均匀，且形成的纤维膜覆盖直径小，纤维膜覆盖层太厚不易于敷设均匀。离心盘外圈有一定倾斜角，使熔体在流动过程中受一定粘滞力作用，延缓熔体流出速度，增强熔体内部剪切作用；离心盘内圈亦有一圈突起，起隔绝熔体作用，防止熔体从内圈流出；离心盘下表面镀有石墨烯层，使传热更为快速。对于粘度很高的熔体，离心盘上表面也可以镀有石墨烯层，利于熔体的离心甩出。