br>【附图说明】
[0013]图1是本发明一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置的俯视图。
[0014]图2是图1所示本发明一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置的A-A剖视示意图。
[0015]图3是图2所示本发明一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置的纺丝喷头与离心微分盘B局部放大图。
[0016]图中:1-熔体计量泵，2-料斗，3-连续供料装置，4-气管，5-接收装置，6_电磁加热支架，7-电机，8-电磁加热装置，9-纺丝箱体，10-喷头支架，11-滑轨，12-轴，13-离心微分盘，14-喷头，15-喷头加热圈，16-热电偶，17-红外测温仪，18-气管支架。
【具体实施方式】
[0017]本发明提出了一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，如图1-3所示，主要包括:熔体计量泵1、料斗2、连续供料装置3、气管4、接收装置5、电磁加热支架6、电机7、电磁加热装置8、纺丝箱体9、喷头支架10、滑轨11、轴12、离心微分盘13、喷头14、喷头加热圈15、热电偶16、红外测温仪17和气管支架18，熔体计量泵1、连续供料装置3与喷头14连接，连续供料装置3、喷头14通过螺纹连接固定喷头支架10上，喷头支架10在滑轨11上滑动，滑轨11焊接在箱体9上部，喷头14在离心微分盘12上方5cm处，其与离心微分盘13中心线偏心距为20cm，气管4被固定在气管支架18上，气流支架18与滑轨11通过螺纹连接固定，气管4位于离心微分盘13半径25cm圆周线上方，电磁加热装置8加热温度设定为180°C，喷头加热圈15温度为250°C，气管4内通以lOm/s的高速气流，离心微分盘13转速设置为3500r/min，使用PP6820粒料为纺丝原料，在离心力、附着力与高速气流共同作用下，熔体射流被迅速微分细化，并被静电吸附在接收装置上，制备纤维细度达到纳米级，纺丝效率高达约 300g/h。
[0018]采用上述本发明一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置进行纺丝，纺丝方法步骤为:第一步，聚合物通过料斗2加入到连续供料装置3中，通过连续供料装置3熔融的聚合物经由熔体计量泵I计量，熔体从喷头14中均匀连续流出；第二步，熔体在提前预热的微分离心盘13上以一定线速度转动，在气流吹动作用辅助下，经由光滑同心沟槽进入锥面梳齿状结构中被微分细化为数百条射流；第三步，熔体射流在离心力和气流吹动力作用下进一步细化飞出；第四步，熔体射流形成的纤维在接收装置5静电力牵引下落在接收帘布上被收集，获得纳米纤维网布；第五步，根据纳米布功能产品需求对纳米纤维网布进行后处理。
【主权项】
1.一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:主要包括熔体计量泵、料斗、连续供料装置、气管、接收装置、电磁加热支架、电机、电磁加热装置、纺丝箱体、喷头支架、滑轨、轴、离心微分盘、喷头、喷头加热圈、热电偶、红外测温仪和气管支架等，连续供料装置与熔体计量泵熔体入口连接，熔体计量泵出口与喷头连接，熔体计量泵被固定于喷头支架上，喷头支架在滑轨上可自由滑动，滑轨固定于纺丝箱体上部；离心微分盘置于喷头下方，并通过轴与电机连接，电机通过螺纹连接固定于纺丝箱体下部；电磁加热装置环形包裹在离心微分盘周围，红外测温仪固定连接在喷头上，气管支架由螺钉固定于滑轨上，气管通过气管支架固定，红外测温仪与气管均垂直于离心微分盘。
2.根据权利要求1所述的一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:气管与喷头保持一定距离并垂直离心微分盘放置，气流经气管吹出进入离心微分盘表面。
3.根据权利要求1所述的一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:离心微分盘表面设置有沟槽及锥面梳齿状结构，气体经由沟槽最终经锥面梳齿状结构流出。
4.根据权利要求1所述的一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:离心微分盘中心采用多圈光滑同心沟槽结构，且各同心沟槽相互连通。
5.根据权利要求1所述的一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:离心微分盘边缘采用径向锥面梳齿状结构，熔体由盘中心沟槽均化后在离心力和气流作用下进入锥面梳齿状结构。
6.根据权利要求3和5所述的一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:锥面倾角值为10°。
7.根据权利要求1所述的一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置，其特征在于:离心微分盘边缘末端设置有挡圈结构，挡圈与锥面梳齿状结构之间形成大量微孔。
8.采用本发明一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置进行纺丝的方法步骤为:第一步，聚合物通过料斗加入到连续供料装置中，通过熔融供料装置熔融的聚合物经由熔体计量泵计量，熔体从喷头中均匀连续流出；第二步，熔体在提前预热的微分离心盘上以一定线速度转动，在气流吹动作用辅助下，经由光滑同心沟槽进入锥面梳齿状结构中被微分细化为数百条射流；第三步，熔体射流在离心力和气流吹动力作用下进一步细化飞出；第四步，熔体射流形成的纤维在接收装置静电力牵引下落在接收帘布上被收集，获得纳米纤维网布；第五步，根据纳米布功能产品需求对纳米网布进行后处理。
【专利摘要】本发明公开了一种气流辅助熔体微分离心纺丝装置及方法，属于纺丝成型领域，装置包括熔体计量泵、料斗、连续供料装置、气管、接收装置、电磁加热支架、电机、电磁加热装置、纺丝箱体、喷头支架、滑轨、轴、离心微分盘、喷头、喷头加热圈、热电偶、红外测温仪和气管支架等，熔体通过偏心放置的喷头进入离心微分盘并获得初始线速度，在经过盘中心数圏沟槽均化后进入盘边缘锥面梳齿状结构中，在离心力、高速气流以及熔体在锥面上附着力三种力作用下减薄微分细化并被高速甩出，最终形成超细纤维，该装置及方法制备纤维过程高效绿色无污染，所制备纤维网面密度和取向度极高，纤维性能优异，且装置简单易加工，利于批量化制备超细纤维。
【IPC分类】D01D5-18, D01D13-00
【公开号】CN104674360
【申请号】CN201510097336
【发明人】杨卫民, 吴昌政, 谭晶, 李好义, 焦志伟, 谢鹏程, 阎华 , 谢同维, 丁玉梅
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月5日