利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，包括：收集容器、供液装置和抽真空装置；所述收集容器的上方和侧面中的至少一侧设有密封盖，所述密封盖可开合，并且至少一侧设有进气口；所述供液装置包括喷丝头，所述喷丝头通过所述进气口伸入到收集容器内部；所述抽真空装置包括真空泵、连通管路、真空表、进气阀和排气阀；所述真空泵通过所述连通管路与所述收集容器相连，所述真空表、进气阀和排气阀分别设置在连通管路上。本发明专利技术的优点在于：装置结构简单，操作方便，纺丝溶液适用范围广，纺丝效率高，成本低，具有良好的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置
本专利技术属于纤维纺丝设备领域，具体而言，本专利技术涉及利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置。
技术介绍
目前，制备微纳米纤维常用的方法包括静电纺丝法、溶液喷射纺丝法、离心纺丝法、熔喷法等。其中，静电纺丝法是研究最多的一种纺丝方法，其具有装置简单、适用范围广、产品质量稳定等优点，已被广泛应用于生产有机和无机纳米纤维。然而，静电纺丝法需要高压静电场，对纺丝溶液极性和接收装置有较高要求，并且生产效率低，这些都不利于静电纺丝纤维的大规模制备和应用。熔喷法是工业中应用成熟的一种纺丝方法，其具有生产效率高的优势。然而，熔喷法适用的可纺纤维种类非常有限，并且纤维直径大。因此，需要开发一种结构简单、操作方便、适用范围广、纺丝效率高、成本低的纺丝装置。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，该纺丝装置具有结构简单、操作方便、适用范围广、纺丝效率高、成本低等优点。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置。根据本专利技术的实施例，所述利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置包括收集容器、供液装置和抽真空装置；所述收集容器的上方和侧面中的至少一侧设有密封盖，所述密封盖可开合，并且至少一侧设有进气口；所述供液装置包括喷丝头，所述喷丝头通过所述进气口伸入到收集容器内部；所述抽真空装置包括真空泵、连通管路、真空表、进气阀和排气阀；所述真空泵通过所述连通管路与所述收集容器相连，所述真空表、进气阀和排气阀分别设置在连通管路上。根据本专利技术实施例的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，结构简单，只包括收集容器、供液装置和抽真空装置。该微纳米纤维纺丝装置适用范围广，可用于生产各种有机和无机微纳米纤维材料。该微纳米纤维纺丝装置操作简单，制备纤维效率高，成本低，具有良好的工业化应用前景。另外，根据本专利技术上述实施例的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置还可以具有如下附加的技术特征：所述供液装置还包括注射泵、注射器和溶液导管，所述注射器通过所述溶液导管与所述喷丝头相连，所述注射器中的纺丝溶液由所述注射泵推动，通过溶液导管到达所述喷丝头。由此，该纺丝装置可以快速高效地制备微纳米纤维，结构简单，操作方便。在本专利技术的一些实施例中，所述供液装置还包括溶液槽，所述溶液槽与所述喷丝头直接相连，纺丝溶液依靠重力和收集容器中的负压到达所述喷丝头。由此，该微纳米纤维纺丝装置可通过调节喷丝头的内径和收集容器内的真空度依靠纺丝溶液重力和收集容器内负压进行供液，不需注射泵供液。在本专利技术的一些实施例中，所述喷丝头内径为0.05～2mm。由此，该微纳米纤维纺丝装置可根据实际需要随意调节喷丝头的内径，从而得到更均匀的微纳米纤维。在本专利技术的一些实施例中，所述喷丝头的方向与进气口的气流方向是一致的。由此，纺丝溶液的受力更均匀，从而得到更均匀的微纳米纤维。在本专利技术的一些实施例中，所述喷丝头为平口针头。由此，规整的出液口能够保证纺丝溶液被均匀地推出，进而被均匀地拉伸，最终得到直径分布均匀的微纳米纤维。在本专利技术的一些实施例中，所述喷丝头伸入收集容器的距离为0.1～20mm。在本专利技术的一些实施例中，所述进气口的直径为0.5～5mm；任选的，所述进气口为圆形。由此，能保证气体能够更好地进入收集容器。在本专利技术的一些实施例中，所述收集容器内部设置网状或滚筒收集装置，用于收集纤维；任选的，所述收集容器至少一侧可开合，以方便从中取出所纺纤维。在本专利技术的一些实施例中，所述收集容器选自玻璃容器、金属容器、陶瓷容器和塑料容器中的任一种；任选的，所述真空泵选自往复泵、干式螺杆真空泵、水环泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵中的至少一种。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例1的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置的结构示意图。图2是采用本专利技术实施例1的纺丝装置进行纺丝制备的聚乳酸纳米纤维SEM图。图3是根据本专利技术实施例2的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置的结构示意图。图4是采用本专利技术实施例2的纺丝装置进行纺丝制备的聚丙烯腈纳米纤维SEM图。图5是根据本专利技术实施例3的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置的结构示意图。图6是采用本专利技术实施例3的纺丝装置进行纺丝制备的氧化铝-氧化锆陶瓷复合纤维SEM图。图中：1-收集容器；2-密封盖；3-进气口；4-注射泵；5-注射器；6-溶液导管；7-喷丝头；8-真空泵；9-连通管路；10-真空表；11-进气阀；12-排气阀；13-溶液槽。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，其特征在于，包括收集容器、供液装置和抽真空装置。/n所述收集容器上方和侧面中的至少一侧设有密封盖，所述密封盖可开合，并且至少一侧设有进气口；/n所述供液装置包括喷丝头，所述喷丝头通过所述进气口伸入到收集容器内部；/n所述抽真空装置包括真空泵、连通管路、真空表、进气阀和排气阀；所述真空泵通过所述连通管路与所述收集容器相连，所述真空表、进气阀和排气阀分别设置在连通管路上。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，其特征在于，包括收集容器、供液装置和抽真空装置。
所述收集容器上方和侧面中的至少一侧设有密封盖，所述密封盖可开合，并且至少一侧设有进气口；
所述供液装置包括喷丝头，所述喷丝头通过所述进气口伸入到收集容器内部；
所述抽真空装置包括真空泵、连通管路、真空表、进气阀和排气阀；所述真空泵通过所述连通管路与所述收集容器相连，所述真空表、进气阀和排气阀分别设置在连通管路上。


2.根据权利要求1所述的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，其特征在于，所述供液装置还包括注射泵、注射器和溶液导管，所述注射器通过所述溶液导管与所述喷丝头相连，所述注射器中的纺丝溶液由所述注射泵推动，通过溶液导管到达所述喷丝头。


3.根据权利要求1所述的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，其特征在于，所述供液装置还包括溶液槽，所述溶液槽与所述喷丝头直接相连，纺丝溶液依靠重力和收集容器中的负压到达所述喷丝头。


4.根据权利要求1所述的利用负压制备微纳米纤维的纺丝装置，其特征在于，所述喷丝头内径为0.05～2mm。


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【专利技术属性】
技术研发人员：伍晖，贾超，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11