本實(shí)用新型涉及一種模頭，具體涉及一種制備微納米纖維的不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^，屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高速射流沖擊物體時(shí)，會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生沖擊力的作用，采用高速空氣射流沖擊力作為拉伸力拉伸細(xì)化聚合物流體制作微納米纖維或纖維網(wǎng)是一種比較常見(jiàn)紡絲方法，如熔噴非織造紡絲技術(shù)、紡粘非織造技術(shù)和新型液噴非織造紡絲技術(shù)等。雙槽射流拉伸紡絲方式是一種常見(jiàn)射流拉伸方式，廣泛應(yīng)用于熔噴、紡粘紡絲工藝中。雙槽射流紡絲的主要原理過(guò)程是：雙槽高速空氣射流對(duì)高聚物流體(熔體或濃溶液)進(jìn)行對(duì)稱撞擊，該撞擊作用快速拉伸細(xì)化聚合物流體成為超細(xì)纖維，逐漸凝聚到接受裝置上形成纖維或纖維網(wǎng)。在制作產(chǎn)品時(shí)，就將該纖維網(wǎng)材料進(jìn)一步加工，制作成需要的產(chǎn)品。從工藝原理來(lái)看，雙槽空氣射流沖擊作用都是對(duì)稱的，即雙槽射流對(duì)稱位于聚合物細(xì)流兩側(cè)。這種對(duì)稱沖擊拉伸細(xì)化作用特點(diǎn)是：沖擊合力方向和紡絲中心線(或聚合物細(xì)流中心線)重合，拉伸細(xì)化力穩(wěn)定；紡絲中心線(或聚合物細(xì)流中心線)位于空氣射流流場(chǎng)對(duì)稱面上，紡絲細(xì)化過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。

在高速射流拉伸聚合物流體細(xì)化成纖過(guò)程中，一定程度的擾動(dòng)可以使纖維鞭動(dòng)增加，振動(dòng)情況更加劇烈(孫亞峰.微納米纖維紡絲拉伸機(jī)理的研究[D].[博士學(xué)位論文].上海:東華大學(xué),2013.)，產(chǎn)生兩個(gè)效果：纖維振動(dòng)頻率幅度加大，直徑進(jìn)一步細(xì)化。目前，實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)效果的專利模頭有美國(guó)熔噴模頭專利USP5523033和中國(guó)專利CN201320813080.3。美國(guó)專利主要采用電控制交變方向的脈動(dòng)氣流(非連續(xù)氣流)擾動(dòng)纖維，發(fā)生左右擺動(dòng)或鞭動(dòng)，增加氣流拉伸力，達(dá)到進(jìn)一步細(xì)化最終纖維的目的；中國(guó)專利主要采用機(jī)械振動(dòng)，使雙槽中其中一槽氣流噴射角發(fā)生微小變化達(dá)到擾動(dòng)纖維運(yùn)動(dòng)的目的，進(jìn)一步細(xì)化最終纖維。

在雙槽射流非織造紡絲工藝領(lǐng)域，模頭是生產(chǎn)纖維的主要核心部件，摸頭的設(shè)計(jì)與擾動(dòng)效果緊密聯(lián)系，而不管是美國(guó)專利USP5523033，還是中國(guó)專利CN201320813080.3，還是發(fā)明人近期申請(qǐng)的專利CN201420497199.9、CN201520152672.4中涉及到的模頭，模頭中的兩個(gè)氣槽都是對(duì)稱設(shè)于噴絲孔左右兩側(cè)，導(dǎo)致在高速射流拉伸聚合物流體細(xì)化成纖過(guò)程中擾動(dòng)程度有限，制備的纖維直徑不能達(dá)到更細(xì)的要求，為了提高擾動(dòng)程度，通常需要額外添加一些附件，例如：機(jī)械振動(dòng)發(fā)生器、弧形滑槽等，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^，以滿足使用要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^，包括模頭本體、左氣槽和右氣槽，所述模頭本體的軸中心設(shè)有噴絲孔，所述左氣槽和右氣槽不對(duì)稱的設(shè)于模頭本體的軸中心左右兩側(cè)。

作為優(yōu)選方案，所述左氣槽設(shè)有左射流通道，右氣槽設(shè)有右射流通道，左、右射流通道的軸心線相對(duì)于模頭本體的軸中心線不對(duì)稱。

作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，左射流通道的軸心線和模頭本體的軸中心線的夾角α₁與右射流通道的軸心線和模頭本體的軸中心線的夾角α₂不相同，兩個(gè)夾角的角度差值β為-5°～+5°，其中β不等于0。

作為優(yōu)選方案，所述左氣槽和右氣槽中至少有一個(gè)與模頭本體活動(dòng)連接。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于：

本實(shí)用新型提供的雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^，兩個(gè)氣槽左右不對(duì)稱設(shè)于模頭本體的軸中心，相較于傳統(tǒng)的對(duì)稱的雙槽模頭，無(wú)需額外添加附件，不對(duì)稱模頭本身即可造成纖維的鞭動(dòng)程度增加，擾動(dòng)程度加大，最終形成更細(xì)的纖維，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，具有極強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，值得廣泛推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)示意如下：1-模頭本體；11-噴絲孔；2-左氣槽；3-右氣槽。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步清楚、完整地描述。

實(shí)施例

如圖1所示：本實(shí)用新型提供的一種不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^，包括模頭本體1、左氣槽2和右氣槽3，所述模頭本體1的軸中心設(shè)有噴絲孔11，所述左氣槽2和右氣槽3不對(duì)稱的設(shè)于模頭本體1的軸中心左右兩側(cè)。

作為優(yōu)選方案：

所述左氣槽2設(shè)有左射流通道，右氣槽3設(shè)有右射流通道，左、右射流通道的軸心線(OA線和OC線)相對(duì)于模頭本體1的軸中心線(OP線)不對(duì)稱；其中左射流通道的軸心線(OA線)和模頭本體1的軸中心線(OP線)的夾角α₁與右射流通道的軸心線(OB線)和模頭本體的軸中心線(OP線)的夾角α₂不相同，兩個(gè)夾角的角度差值β(OB線和OC線之間的夾角，其中OB線為設(shè)定的輔助線，OB線和OA線關(guān)于OP線對(duì)稱，該β角即為不對(duì)稱差異角)為-5°～+5°(本實(shí)施例中人為規(guī)定以O(shè)點(diǎn)為圓心，偏向OC線的逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，順時(shí)針為正)，其中β不等于0。

所述左氣槽2和右氣槽3中至少有一個(gè)與模頭本體1活動(dòng)連接，當(dāng)其中一個(gè)氣槽按照一定的角度固定連接于模頭本體1的軸中心線(OP線)一側(cè)后，剩余的另一個(gè)氣槽可以活動(dòng)連接于模頭本體1的軸中心線(OP線)的另一側(cè)，只要兩者之間的不對(duì)稱差異角在-5°～+5°范圍內(nèi)且不等于0即可；同時(shí)，兩個(gè)氣槽也可以均活動(dòng)連接于模頭本體1的軸中心線(OP線)的左右兩側(cè)，只要兩者之間的不對(duì)稱差異角在-5°～+5°范圍內(nèi)且不等于0即可。

所述不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^的工作過(guò)程如下：

進(jìn)行雙槽射流紡絲時(shí)，確認(rèn)好射流角度后，將左氣槽2和右氣槽3固定于模頭本體1的左右兩側(cè)，確保兩者的射流通道的軸心線(OA線和OC線)與模頭本體1的軸中心線(OP線)之間的夾角的差異角β在-5°～+5°且不等于0的范圍內(nèi)(差異角β大小的確定，根據(jù)聚合物材料和擾動(dòng)程度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)具體確定)，空氣射流分別沿著OA線和OC線進(jìn)入左氣槽2和右氣槽3的射流通道內(nèi)，聚合物流體沿著OP線進(jìn)入噴絲孔11中，由于左氣槽2和右氣槽3的不對(duì)稱設(shè)計(jì)，因此左氣槽2和右氣槽3內(nèi)的兩股空氣射流也不對(duì)稱，由于兩股空氣射流不對(duì)稱，其對(duì)聚合物流體的拉伸細(xì)化力為非紡絲中心線方向(即模頭本體1的軸中心線OP線方向)，空氣射流場(chǎng)也非對(duì)稱于紡絲中心線方向，這兩個(gè)不對(duì)稱會(huì)造成纖維的鞭動(dòng)程度增加，擾動(dòng)程度加大，從而有利于形成更細(xì)的纖維。

對(duì)比試驗(yàn)

以聚丙烯聚合物為原料的熔噴非織造紡絲為例，分別采用本實(shí)施例的不對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^和傳統(tǒng)的對(duì)稱雙槽實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^做對(duì)比試驗(yàn)，具體如下：

分別準(zhǔn)備兩個(gè)熔噴模頭，一個(gè)是普通60°雙槽對(duì)稱模頭，另一個(gè)為本實(shí)用新型的雙槽不對(duì)稱61°模頭，差異角為+1°，在相同的工藝條件下，進(jìn)行熔噴紡絲對(duì)比實(shí)驗(yàn)，收集纖維并測(cè)定直徑；

試驗(yàn)結(jié)果顯示：采用普通60°雙槽對(duì)稱模頭，得到的纖維平均直徑為0.92微米；采用雙槽不對(duì)稱61°模頭，得到的纖維平均直徑為0.87微米；可見(jiàn)本實(shí)用新型的雙槽不對(duì)稱模頭相較于現(xiàn)有的雙槽對(duì)稱模頭可以進(jìn)一步減小最終纖維直徑，有利于纖維直徑的細(xì)化。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的雙槽不對(duì)稱實(shí)驗(yàn)?zāi)ｎ^，無(wú)需額外添加附件，即可造成纖維的鞭動(dòng)程度增加，擾動(dòng)程度加大，最終形成更細(xì)的纖維，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有顯著性進(jìn)步，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

最后有必要在此指出的是：以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。