一種多功能離心紡絲設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡絲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多功能離心紡絲設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]納米纖維是具有直徑低于幾百個納米以下的纖維材料。
[0003]纖維可按截面結(jié)構(gòu)分為:單組分、雙組分及多組分纖維；單組分纖維是指在其截面上是由一種材料或幾種材料均勻混合構(gòu)成的纖維；雙組分纖維是指在其截面上是由兩種不同組分的材料構(gòu)成一定特殊區(qū)域結(jié)構(gòu)關(guān)系的纖維；雙組分和多組分纖維屬于復(fù)合纖維的范疇。其中，每一組分可以是一種材料或幾種材料的混合。按照兩組分的結(jié)構(gòu)關(guān)系，雙組分纖維可分為:雙邊(也稱為共軛)結(jié)構(gòu)纖維、核-殼(也稱同芯或同軸)結(jié)構(gòu)纖維、海島結(jié)構(gòu)纖維、包尖纖維及分節(jié)纖維等等。
[0004]納米纖維具有極高的比表面積、橫縱比。如由納米纖維織造的織物結(jié)構(gòu)精細、有極高的孔隙度，優(yōu)秀的柔韌性、吸附性、過濾性、粘合性、保溫性及機械強度。這些獨一無二的特性使納米纖維有著微米纖維不具有的新穎性能，已被廣泛地應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如高端紡織品、生物醫(yī)學(xué)、水處理、能源、運輸，電子等各種行業(yè)。近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，具有特殊截面結(jié)構(gòu)的雙組分或多組分復(fù)合微米納米纖維結(jié)合兩種不同性能的材料可以生產(chǎn)出許多單組分纖維不具備的全新的或比單組分纖維性能更加優(yōu)良的微米納米纖維。雙組分或多組分復(fù)合微米納米纖維作為多功能納米纖維在許多重要高端領(lǐng)域，如，防護服，生物醫(yī)學(xué)制品(組織支架結(jié)構(gòu)，人造人體器官、敷傷材料，藥物釋放等)，膜材料、過濾介質(zhì)、催化劑、電子產(chǎn)品、能源儲藏，復(fù)合增強材料等領(lǐng)域具有更大的應(yīng)用前景。
[0005]目前，傳統(tǒng)紡織設(shè)備可以生產(chǎn)雙組分微米纖維，但無法實現(xiàn)在一機上大批量、低成本生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)的單組分、雙組分和多組分納米微米纖維。同時，傳統(tǒng)技術(shù)中的納米纖維紡絲裝置主要是針頭式靜電紡絲法。簡要地說，在針頭式靜電紡絲技術(shù)中，高壓電源提供一高壓，并將高壓電源陽極與裝有紡絲液的注射器的金屬針頭尖端連接，將高壓電源陰極與具有導(dǎo)電性的收集裝置相連并接地。高壓電源通電時，在注射器針頭與收集裝置之間形成高壓靜電場，注射器中的紡絲液，被注入通電的金屬針頭，在高壓靜電場的作用下，克服表面張力，噴出針頭，形成帶電的連續(xù)射流，并朝收集裝置加速噴射。在這個過程中，射流被迅速拉長變細，并隨著溶劑的揮發(fā)而干燥，最終在收集裝置上形成固體納米纖維。但是針頭式靜電紡絲技術(shù)產(chǎn)量低，要求高電壓，危險性高，成本高，同時受溶液濃度、粘性等性能影響較大，難以大批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多功能離心紡絲設(shè)備；該設(shè)備不需要高壓靜電場的參與，極大降低了能耗成本，且能夠?qū)崿F(xiàn)在一機上大批量、低成本生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維及同時生產(chǎn)它們的混合體；具有安全性能高、產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣的特點。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多功能離心紡絲設(shè)備，包括:儲液裝置；用于儲存紡絲液，所述儲液裝置中的儲液空間由若干個轉(zhuǎn)筒以同軸嵌套式的方式組成；所述若干個轉(zhuǎn)筒至少包括:內(nèi)轉(zhuǎn)筒及外轉(zhuǎn)筒；所述外轉(zhuǎn)筒套設(shè)在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒的外圍部位；所述外轉(zhuǎn)筒與所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒的中心豎軸均位于同一條直線L1上；送液裝置；所述送液裝置與所述儲液裝置相連通，用于輸送所述紡絲液到所述儲液裝置；噴液裝置；用于噴出所述紡絲液；所述噴液裝置包括:至少一個噴道口組、與所述噴道口組數(shù)量相同的排放孔組及與所述排放孔組數(shù)量相同的噴道管組；所述噴道口組由一個內(nèi)噴道口與一個外噴道口組成；所述排放孔組由一個內(nèi)排放孔與一個外排放孔組成；所述噴道管組由一個用于輸送紡絲液的管道中部及一個用于噴射紡絲液的管道尾部組成；所述內(nèi)排放孔設(shè)置在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁上；所述外排放孔設(shè)置在所述外轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁上；所述內(nèi)噴道口的一端與所述內(nèi)排放孔相連通；所述內(nèi)噴道口的另一端穿過所述外排放孔且置于所述外轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁外部或者位于所述外轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁上；所述外噴道口的一端與所述外排放孔相連通；所述外噴道口置于所述外轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁外部且包圍所述內(nèi)噴道口的另一端；所述管道中部的一端分別與所述內(nèi)噴道口的另一端、所述外噴道口的另一端連接；所述管道中部的另一端與所述管道尾部的一端連接；驅(qū)動裝置；用于驅(qū)動所述儲液裝置進行旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動裝置與所述儲液裝置的底部聯(lián)接；所述驅(qū)動裝置與外界電源輸出設(shè)備連接；集絲裝置；用于收集納米微米纖維，所述集絲裝置設(shè)置在所述噴液裝置外圍部位；其中，所述驅(qū)動裝置通過與外界電源輸出設(shè)備連接驅(qū)動所述儲液裝置進行旋轉(zhuǎn)，所述送液裝置輸送的所述紡絲液被灌入所述儲液裝置中的每一個轉(zhuǎn)筒內(nèi)，并依次經(jīng)過所述排放孔組、所述噴道口組及所述管道中部且由所述管道尾部的另一端噴出，最終實現(xiàn)由所述集絲裝置收集納米微米纖維。
[0008]可選的，當所述噴液裝置中所述排放孔組、所述噴道口組及所述噴道管組的數(shù)量均是若干個時；若干個所述排放孔組分布在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的同一層圓周上，若干個所述噴道口組分布在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的同一層圓周上，以及，若干個所述噴道管組分布在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的同一層圓周上，或者，當所述噴液裝置中所述排放孔組、所述噴道口組及所述噴道管組的數(shù)量均是若干個時；若干個所述排放孔組分布在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的若干層圓周上，若干個所述噴道口組分布在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的若干層圓周上，以及，若干個所述噴道管組分布在所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的若干層圓周上。
[0009]可選的，還包括:殼體；所述殼體包括:外罩及隔離板；所述隔離板固定在所述外罩中下層部位處，且通過所述隔離板將所述外罩分為上隔離層及下隔離層；所述儲液裝置置于所述上隔離層中；所述驅(qū)動裝置置于所述下隔離層中。
[0010]可選的，所述儲液裝置還包括:密封板；所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒及所述外轉(zhuǎn)筒以同軸嵌套式的方式進行分布，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒的底部及所述外轉(zhuǎn)筒的底部分別與所述密封板的上表面固定連接；所述直線L1與所述密封板的上表面相互垂直；所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒及所述外轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部空間相互隔離；所述驅(qū)動裝置與所述密封板的下表面連接，并通過外接電源輸出設(shè)備進而驅(qū)動所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、所述外轉(zhuǎn)筒及所述密封板實現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動；所述送液裝置分別與所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒、外轉(zhuǎn)筒相連通；
[0011]所述外排放孔與所述內(nèi)排放孔呈同軸排列，且所述外排放孔的孔徑大于所述內(nèi)排放孔的孔徑；所述內(nèi)噴道口、所述外噴道口的中心軸均在直線L2上；且所述直線L2與所述直線L1呈夾角α分布；其中，0° < α <180°。
[0012]可選的，所述驅(qū)動裝置包括:電機、轉(zhuǎn)速控制器及軸承連接器；所述電機與所述轉(zhuǎn)速控制器連接；所述電機依次通過其內(nèi)設(shè)軸承、所述軸承連接器與所述密封板下表面固定連接；所述電機和/或所述轉(zhuǎn)速控制器與外界電源輸出設(shè)備連接；以及，所述送液裝置包括:第一輸液器、第一輸液管、第二輸液器及第二輸液管；所述第一輸液器通過所述第一輸液管與所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒相通；所述第二輸液器通過所述第二輸液管與所述外轉(zhuǎn)筒相連通；以及，所述集絲裝置包括:分布在噴液裝置外圍部位的收集板及用于支撐所述收集板的支撐座；所述支撐座上設(shè)置有若干條滑槽，所述收集板通過安裝在不同的所述滑槽上實現(xiàn)調(diào)節(jié)所述收集板與所述外轉(zhuǎn)筒的相對距離。
[0013]可選的，當由所述收集板收集的納米微米纖維是由所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒中的紡絲液組成時；所述管道中部由第一內(nèi)通道及第一外通道構(gòu)成，所述管道尾部由一個中空通道構(gòu)成，且所述第一外通道處于密封狀態(tài)，所述第一內(nèi)通道的一端與所述內(nèi)排放孔相連通，另一端與所述中空通道相連通；所述內(nèi)轉(zhuǎn)筒中的紡絲液依次經(jīng)由所述內(nèi)排放孔、所述第一內(nèi)通道且由所述中空通道的末端噴出；或者，當由所述收集板收集的納米微米纖維是由所述外轉(zhuǎn)筒中的紡絲液組成時；所述管道中部由第一內(nèi)通道及第一外通道構(gòu)成，所述管道尾部由一個中空通道構(gòu)成，且所述第一內(nèi)通道處于密封狀態(tài)，所述第一外通道的一端與所述外排放孔相連通，另一端與所述中空通道相連通；所述外轉(zhuǎn)筒中的紡絲液依次經(jīng)由所述外排放孔、所