一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置的制造方法

文档序号:8938329阅读:349来源:国知局
一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于离心纺丝领域,特别涉及一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置。
【背景技术】
[0002]近几年,研究者们在研究纳米纤维的批量化生产问题上,关注到了一种简单高效制备纳米纤维的方法一一离心纺丝法,其在纺丝产量、可纺丝材料种类和纤维取向排列程度等方面具有显著优势。
[0003]现有离心纺丝的形式主要有两种,一种是喷丝器高速旋转,溶液或熔体被挤压通过喷嘴,产生射流,在空气中冷凝断裂,形成纤维;另一种是水平盘高速旋转,平铺在盘上的薄膜在离心力作用下逐渐变薄直至破裂,形成细丝冷凝成纤维。这两种形式虽然有细微差另IJ,装置稍有不同,但是本质原理是一样的。分析原理可以发现,离心纺丝具有工序少,纺丝效率高,对纺丝材料的种类约束少等优点,且这些优点均有利于纳米纤维的批量化生产。因此,研究者们一直在尝试着将离心纺丝运用到实际生产中。
[0004]尽管如此,上述装置仍存在不足之处。在实际使用过程中发现,上述两种形式的离心纺丝喷丝器或水平盘均由储料腔来实现纺丝液的存储和供应,由于喷丝器始终处于高速旋转的状态,所以纺丝液难以持续、稳定地被输送到储料腔中,即连续供料的难度较大,每次添加纺丝液均需停机处理,这严重影响批量化生产的工艺。因此,为实现离心纺丝的批量化生产必须解决连续供料的问题。

【发明内容】

[0005]本发明要解决的技术问题是,克服现有技术中的不足,提供一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置。将本发明应用于溶液离心纺丝装置上,可以实现装置的直接连续供料,为批量化生产提供了保证。
[0006]为解决该问题,本发明采用的技术方案如下:
[0007]提供一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置,包括电机和喷丝器,电机设于机架上,传动轴一端接于电机,另一端与喷丝器相接;该装置还包括一个通过支撑杆固定在机架上的软管固定座,其内部具有纵向的通孔;通孔两端各设有一个轴承,所述传动轴安装于法兰轴承中,并与通孔的中心线重合;一根橡胶软管穿过设于软管固定座一侧的斜向通孔,橡胶软管的进料口接至注射栗的出口,其出料口则悬空伸入喷丝器的中空腔体,且不与腔体内壁或传动轴接触。
[0008]作为一种改进,软管固定座的通孔两端为沉孔形状,所述两个轴承的截面呈法兰状,与通孔两端的T型沉孔相配合。
[0009]作为一种改进,所述软管固定座的底部设有一个环状的挡圈,挡圈通过螺栓安装于软管固定座上。
[0010]本发明的有益效果表现在:
[0011]本发明用注射栗为运行过程中的喷丝器的储料腔加料,从而实现为喷丝器或水平盘连续地提供纺丝液,使得溶液法离心纺丝不会因供料困难而限制发展。而且,本发明结构简单,所占空间小,成本投入小,适用性较强。离心纺丝与其他制备纳米纤维的方法相比,能提高生产效率,适于纳米纤维的批量化生产。
【附图说明】
[0012]图1为连续供料装置应用于含有喷丝器的离心纺丝装置示意图;
[0013]图2为溶液法离心纺丝连续供料装置的剖面示意图;
[0014]图3软管固定座的俯视图。
[0015]图中:1_注射栗;2_橡胶软管;3_传动轴;4_软管固定座;5-轴承;6_支撑杆;7-喷丝器;8_电机;9_机架。
【具体实施方式】
[0016]如图1-3所示,适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置包括电机8和喷丝器7,电机8设于机架9上,传动轴3 —端接于电机8,另一端与喷丝器7相接;软管固定座4通过支撑杆6固定在机架9上,软管固定座4的内部具有纵向的通孔,通孔两端为沉孔形状;通孔两端各设有一个轴承5,两个轴承5的截面呈凸台状,与通孔两端的沉孔形状相配合。传动轴3安装于轴承5中,并与通孔的中心线重合;一根橡胶软管2穿过设于软管固定座4侧部的斜向通孔,橡胶软管2的进料口接至注射栗I的出口,其出料口则悬空伸入喷丝器7的中空腔体,且不与腔体内壁接触。橡胶软管2与软管固定座4中的传动轴3不发生接触,在传动轴3高速旋转时,软管固定座4相对地面静止。软管固定座4的底部设有一个环状的挡圈,挡圈通过螺栓安装于软管固定座4上。在挡圈底部的外侧边缘设置倒角,使得固定座与喷丝器稍有间隙,减小机械阻力。
[0017]如附图1中所示,喷丝器7的主体为中空腔体,其上部开口即橡胶软管2的出料口悬空伸入位置;喷丝器6外部包围设置多个与其内部实现连通的喷嘴;喷丝器7水平设置,各喷嘴均位于同一旋转平面上,传动轴3垂直于该旋转平面。
[0018]本发明的运行方式说明如下:电机8在3500r/min转速下带动传动轴3进行高速旋转,在轴承5和支撑杆6的作用下,软管固定座4相对于机架9静止。注射栗I以0.1ml/min的进给速度向前推进浓度为20%的PVP溶液(纺丝液),纺丝液通过橡胶软管2流入到喷丝器7的中空腔内,实现连续供料。传动轴3带动喷丝器7转动,纺丝液在离心力作用下被甩至喷丝器7的内腔的边缘处,在挤压作用下通过各喷嘴挤出,产生射流并在空气中冷凝断裂,形成纤维,经检测纤维的直径可达到纳米级。
[0019]本发明的装置同样适用于其他利用离心力制备纳米纤维的装置如离心静电纺丝装置。上述说明只为使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明装置。上述实施方式不能限制本发明装置的保护范围,凡根据本发明装置精神实质中所做的变化或修饰,都涵盖在本发明装置的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置,包括电机和喷丝器,电机设于机架上,传动轴一端接于电机,另一端与喷丝器相接;其特征在于,该装置还包括一个通过支撑杆固定在机架上的软管固定座,其内部具有纵向的通孔;通孔两端各设有一个轴承,所述传动轴安装于法兰轴承中,并与通孔的中心线重合;一根橡胶软管穿过设于软管固定座一侧的斜向通孔,橡胶软管的进料口接至注射栗的出口,其出料口悬空伸入喷丝器的中空腔体,且不与腔体内壁或传动轴接触。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,软管固定座的通孔两端为沉孔形状,所述两个轴承的截面呈凸台状,与通孔两端的沉孔形状相配合。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述软管固定座的底部设有一个环状的挡圈,挡圈通过螺栓安装于软管固定座上。4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,在挡圈底部的外侧边缘设置倒角。
【专利摘要】本发明涉及离心纺丝领域,旨在提供一种适用于溶液法离心纺丝的连续供料装置。该装置包括电机和喷丝器,电机设于机架上,传动轴一端接于电机,另一端与喷丝器相接;通过支撑杆固定在机架上的软管固定座,其内部具有纵向的通孔;通孔两端各设有一个轴承,所述传动轴安装于法兰轴承中,并与通孔的中心线重合;一根橡胶软管穿过设于软管固定座一侧的斜向通孔,橡胶软管的进料口接至注射泵的出口,其出料口则悬空伸入喷丝器的中空腔体,且不与腔体内壁或传动轴接触。本发明实现为喷丝器或水平盘连续地提供纺丝液,使得溶液法离心纺丝不会因供料困难而限制发展。结构简单,所占空间小,成本投入小,适用性较强。能提高生产效率,适于批量化生产。
【IPC分类】D01D5/18, D01D1/06
【公开号】CN105155000
【申请号】CN201510621573
【发明人】杨斌, 陈欢欢, 刘晨, 李祥龙, 侯腾
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月25日
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