一种新型喷丝板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型喷丝板，其中，在所述喷丝板上设置有沿其中心呈花冠状均匀排列多个喷丝孔(1)，其中，沿熔体流动方向，所述喷丝孔(1)包括导孔(11)、锥孔(12)和微孔(13)，所述微孔(13)的外部轮廓为星形结构(131)；利用所述喷丝板进行纺丝得到呈星形结构纤维，所述纤维直径较大，可以达到100微米左右，保证了强度，同时，其表面具有定向沟槽，使水滴会沿沟槽滑落，进而提高了纤维的凝水性能，即相当于做一种相转变催化剂；所述纤维可以用于凝水，优选用于制作凝水器。

【技术实现步骤摘要】
一种新型喷丝板
本技术涉及纤维领域，尤其涉及新型喷丝板与相关纤维，具体地，涉及一种新型喷丝板及利用其的纺丝工艺与得到的纤维及应用。
技术介绍
目前人类获取水源的一些新途径有海水淡化和污水处理等，但这些方法都比较麻烦，不但浪费大量能耗，而且操作过程也比较复杂。近年来，科研人员针对这一问题展开了大量研究，探索出从空气中获取淡水资源这一新思路，简称空气取水。空气取水在日常生活中也普遍存在，比如洗澡时，浴室墙壁、镜面上凝成的水珠，但是不能快速脱落。因此，亟需一种材料或方法，让水汽快速凝成水珠并快速脱落。在现有技术中，采用极性聚合物作为聚雾材料，但是该如何让凝成的水珠快速脱落是一个重要问题。现有的解决手段使减小纤维的直径(小于10μm)，得到较细纤维，这样，减小水滴与纤维的接触面积，使其快速滑落，另外，采用CaCl2溶液处理纤维表面，使其表面可形成一定的微/纳结构，而水滴由于其表面张力作用不能进入微/钠结构内，进一步减小水滴与纤维的相互作用，这样，这些小水滴可沿纤维表面定向移动汇成较大水滴脱落。然而，所述纤维本身较细，具有较低的强度，并且，经过CaCl2溶液处理过的后强度更差，因此，其实用性很差，无法进行更广泛地应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种新型喷丝板，利用其进行纺丝，得到一种异形纤维，所述纤维直径较大，可以达到100微米左右，保证了强度，同时，其表面具有定向沟槽，使水滴会沿沟槽滑落，进而提高了纤维的凝水性能，即相当于做一种相转变催化剂，实现“新鲜凝水表面-凝成水滴-水滴聚并-水滴脱落-新鲜凝水表面”这样一个循环(如图7所示)，提高了人类从空气中取水的效率，从而完成本技术。本技术一方面提供一种新型喷丝板，在所述喷丝板上设置有沿其中心呈花冠状均匀排列多个喷丝孔1，其中，沿熔体流动方向，所述喷丝孔1包括导孔11、锥孔12和微孔13，所述微孔13的外部轮廓为星形结构131。附图说明图1示出本技术所述喷丝板的结构示意图；图2示出图1中A-A向的截面图；图3示出图2中B-B向的截面图；图4示出星形臂的结构示意图；图5示出所述纤维的结构示意图；图6示出图5的径向截面示意图；图7示出所述纤维凝水过程示意图；图8示出实施例1采用的喷丝板的微孔结构示意图；图9a示出实施例1得到的纤维的扫面电镜图一；图9b示出实施例1得到的纤维的扫面电镜图二；图10示出实施例2采用的喷丝板的微孔结构示意图；图11示出实施例2得到的纤维的扫面电镜图；图12示出实施例3采用的喷丝板的微孔结构示意图；图13a示出实施例3得到的纤维的扫面电镜图一；图13b示出实施例3得到的纤维的扫面电镜图二；图14示出实施例4采用的喷丝板的微孔结构示意图；图15示出实施例4得到的纤维的扫面电镜图；图16示出实施例5得到的纤维的扫面电镜图；图17示出实施例6采用的喷丝板的微孔结构示意图；图18a示出实施例6得到的纤维的扫面电镜图一；图18b示出实施例6得到的纤维的扫面电镜图二；图19示出实施例7采用的喷丝板的微孔结构示意图；图20a示出实施例7得到的纤维的扫面电镜图一；图20b示出实施例7得到的纤维的扫面电镜图二；图21a示出实施例8得到的纤维的扫面电镜图一；图21b示出实施例8得到的纤维的扫面电镜图二；图22示出对比例1得到的纤维的扫面电镜图；图23a示出对比例2得到的纤维的扫面电镜图一；图23b示出对比例2得到的纤维的扫面电镜图二；图24a示出对比例3得到的纤维的扫面电镜图一；图24b示出对比例3得到的纤维的扫面电镜图二；图25示出对比例4得到的纤维的扫面电镜图；图26示出对比例5得到的纤维的扫面电镜图；图27示出对比例6得到的纤维的扫面电镜图；图28示出进行刷频率测试时采用的装置的示意图；图29示出进行集水量测试时采用的装置的示意图。附图标号说明1-喷丝孔；11-导孔；12-锥孔；13-微孔；131-星形结构；1311-星形臂；13111-根部；131111-接点；13112-端部；131121-圆弧段一；131122-圆弧段二；21-圆形实体部分；22-三角形凸起；3-样品丝；4-铁架台；5-重物；6-载物台；7-加湿器；8-导汽管；9-集水皿；10-挡汽板；11-天平。具体实施方式下面通过对本技术进行详细说明，本技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本技术提供了一种新型喷丝板，在所述喷丝板上设置有多个喷丝孔1，如图1所示，所述喷丝孔1沿喷丝板的中心呈花冠状均匀排列，即以喷丝板的中心为圆心，呈同心圆排列，且，相连喷丝孔1之间的距离相等。根据本技术一种优选的实施方式，所述喷丝孔1为4～8个。在进一步优选的实施方式中，所述喷丝孔1为6个。根据本技术一种优选的实施方式，如图2所示，沿熔体流动方向，所述喷丝孔1包括导孔11、锥孔12和微孔13。在进一步优选的实施方式中，所述锥孔12的分度圆锥角为30～60°。在更进一步优选的实施方式中，所述锥孔12的分度圆锥角为60°。根据本技术一种优选的实施方式，如图3所示，所述微孔13的外部轮廓为星形结构131，所述星形结构131包括多个星形臂1311。其中，设置微孔为星形结构，这样，可以挤出截面呈现星形结构的纤维，使得纤维在纵向方向形成沟槽，这样，当水滴聚集在纤维上时，以沟槽为通道下滑，实现凝水。在进一步优选的实施方式中，所述星形结构131包括5～9个均匀分布的星形臂1311。在更进一步优选的实施方式中，所述星形结构131包括6～8个均匀分布的星形臂1311，例如6个或8个。其中，在本技术中，优选采用6角星形或8角星形。因为，若为五角星形或四角星形，相邻星形臂之间的夹角过大，这样，在得到的纤维中，水滴会嵌入该夹角内，使之与纤维的接触面积增大，不易滑落。若为九角星形或以上，相邻星形臂之间的夹角过小，这样，在制备纤维时，纤维挤出该孔时会出现挤出胀大现象，该夹角会出现被挤压变小的现象，得到近似圆形的纤维，而不是星形结构。在本技术中，为了使水滴在纤维表面聚集后快速下滑收集，除了为水滴提供下滑通道(沟槽)外，还需要减小水滴与纤维的接触面积，实现快速下滑。根据本技术一种优选的实施方式，如图3所示，所述星形臂1311包括根部13111和端部13112。在进一步优选的实施方式中，所述根部13111与端部13112的长度比为(1.5～4)：1。在更进一步优选的实施方式中，所述根部13111与端部13112的长度比为(2～3.5)：1。根据本技术一种优选的实施方式，如图3所示，相邻星形臂的根部13111彼此相接，形成接点131111，所述接点131111到所述星形结构131的中心的距离相等。其中，相邻两个星形臂之间在根部相接，形成接点，其中，以所述星形结构131的中心点为圆心，以相邻两个星形臂1311的接点到所述星形结构131中心点的距离为半径，形成所述星形结构的内接圆，其中，相邻两个星形臂1311的接点均在内接圆的圆周上，即所述接点呈同心圆式均匀排布。在进一步优选的实施方式中，相邻星形臂1311之间形成的接点到所述星形结构131中心的距离为0.2～0.5mm。在更进一步优选的实施方式中，相邻星形臂1311之间形成的接点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型喷丝板，其特征在于，在所述喷丝板上设置有沿其中心呈花冠状均匀排列多个喷丝孔(1)，其中，沿熔体流动方向，所述喷丝孔(1)包括导孔(11)、锥孔(12)和微孔(13)，所述微孔(13)的外部轮廓为星形结构(131)，所述星形结构(131)包括6～8个星形臂(1311)，所述星形臂(1311)包括根部(13111)和端部(13112)，所述端部(13112)在与根部(13111)的连接处向背离星形臂轴心的方向弯曲，形成圆弧段一(131121)，所述圆弧段一(131121)与根部(13111)的侧边相切；以星形结构(131)的中心为原点，以端部的端点到中心的距离为半径，形成圆弧段二(131122)，所述圆弧段二(131122)与圆弧段一(131121)连接形成，所述端部；所述圆弧段一(131121)与圆弧段二(131122)之间为倒角连接。

【技术特征摘要】
2017.06.08 CN 20172066063681.一种新型喷丝板，其特征在于，在所述喷丝板上设置有沿其中心呈花冠状均匀排列多个喷丝孔(1)，其中，沿熔体流动方向，所述喷丝孔(1)包括导孔(11)、锥孔(12)和微孔(13)，所述微孔(13)的外部轮廓为星形结构(131)，所述星形结构(131)包括6～8个星形臂(1311)，所述星形臂(1311)包括根部(13111)和端部(13112)，所述端部(13112)在与根部(13111)的连接处向背离星形臂轴心的方向弯曲，形成圆弧段一(131121)，所述圆弧段一(131121)与根部(13111)的侧边相切；以星形结构(131)的中心为原点，以端部的端点到中心的距离为半径，形成圆弧段二(131122)，所述圆弧段二(131122)与圆弧段一(131121)连接形成，所述端部；所述圆弧段一(131121)与圆弧段二(131122)之间为倒角连接。2.根据权利要求1所述的喷丝板，其特征在于，所述根部(13111)与端部(13112)的长度比为(1.5～4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明健，鲍亚楠，徐怡庄，
申请(专利权)人：宁海德宝立新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33