專利名稱：熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置。
技術(shù)背景非織造織物或稱無紡織物和無紡布，是由短纖維或長絲定向排列 成網(wǎng)或氈片，然后用機(jī)械、膠粘劑粘接、熱熔或化學(xué)等方法加固而成 的產(chǎn)品。非織造織物突破了傳統(tǒng)的紡織原理，并具有工藝流程短、生 產(chǎn)速度快，產(chǎn)量高、成本低、用途廣、原料來源多等特點(diǎn)，可以廣泛 應(yīng)用天然和化纖及其下腳料作為原料。非織造織物加工是紡織工業(yè)的一門新工藝、新技術(shù)。我國古代的造紙和蠶絲直接成網(wǎng)就是現(xiàn)代非織造織物的雛形。1 9 3 O年美國采 用合成樹脂膠粘劑生產(chǎn)出無紡布。20實(shí)際60年代后，非織造織物生 產(chǎn)由原來的干法、濕法加工進(jìn)展到紡粘法、熔噴法和射流噴網(wǎng)法等新 工藝。目前紡織工業(yè)雖有普遍衰退的趨勢，惟獨(dú)無紡織物的生產(chǎn)呈現(xiàn) 持續(xù)增長的勢頭。隨著非織造織物的需求增多，其制備技術(shù)也越來越多。到目前為 止，制備非織造織物的技術(shù)，大體可分成一下幾類(1) 二步法，即 先制成纖維，然后再添加粘合劑或熔融黏合等方法后期加工成無紡 布。其原料纖維之間沒有結(jié)合能力。優(yōu)點(diǎn)是易于大量生產(chǎn)，不限制纖維的品種；缺點(diǎn)是生產(chǎn)流程長，設(shè)備和工藝復(fù)雜，不適用多規(guī)格小批量生產(chǎn)。(2)熔體紡絲制備無紡布，利用熔體纖維之間的黏合能力， 不需后期加工就可以制成無紡布。其優(yōu)點(diǎn)是高速度、高效率、低成本， 工藝流程簡單，是目前工業(yè)上普遍采用的無紡布生產(chǎn)技術(shù)。但它的缺 點(diǎn)是不能加工不能形成熔體的聚合物品種，且工藝死板，同樣不適用于多品種多規(guī)格小批量的生產(chǎn)。(3)電紡絲是獲得納米、亞微米和微米尺寸超細(xì)纖維的有效方法，是20世紀(jì)30年代的發(fā)展起來的紡絲 技術(shù)。由于它是獲得納米直徑長纖維的唯一的簡單可行的方法，90 年代以來，隨著納米科學(xué)和納米技術(shù)的發(fā)展以及對納米材料需求的增 加，人們越來越重視電紡絲技術(shù)。到目前為止，人們成功地用電紡絲 技術(shù)紡出了數(shù)十種聚合物的超細(xì)纖維，包括合成的聚合物和天然的聚 合物。但電紡絲技術(shù)生產(chǎn)效率很低，工藝難以控制，很難應(yīng)用于工業(yè) 生產(chǎn)。近年來隨著醫(yī)用可生物降解高分子的發(fā)展，可吸收的無紡織造物 在組織工程和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到重視。采用靜電紡絲制備的 納米纖維無紡布和納米纖維氈作為新型組織工程支架材料 (03137309.7利用電紡絲制備組織工程支架材料的方法及裝置)得以 廣泛研究。由于組織工程支架對孔隙率、孔尺寸和力學(xué)性能具有的特 殊需要，而靜電紡絲無紡布提供的孔尺寸過小，無法提供合適的三維 空間，不能滿足細(xì)胞和血管長入。而且，電紡絲工藝原料處理復(fù)雜， 生產(chǎn)效率又太低，使其應(yīng)用大大受到限制。因此，需要一種方便靈活， 適用多品種多規(guī)格小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)成本較低的非織 造紡布制備裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝 置。該裝置可以用聚合物顆粒直接制備非織造布，也可以用聚合物溶 液直接制備非織造布，特別是制備可生物降解非紡織布。本發(fā)明的熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的構(gòu)成如下 如圖1所示，該裝置有一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤l，旋轉(zhuǎn)盤l的側(cè)面為倒圓臺(tái) 或?qū)ΨQ的旋轉(zhuǎn)曲面形狀，旋轉(zhuǎn)盤1上連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤蓋2，旋轉(zhuǎn)盤蓋2上有進(jìn)料口3，旋轉(zhuǎn)盤1和旋轉(zhuǎn)盤蓋2通過螺栓4固定，由環(huán)形隔 片5把旋轉(zhuǎn)盤1分隔為內(nèi)腔6和外腔7，環(huán)形隔片5的底部有小孔21 (見圖2)，聚合物熔體或聚合物溶液從小孔21流出，環(huán)形隔片5通 過旋轉(zhuǎn)盤1和旋轉(zhuǎn)盤蓋2兩者的擠壓力固定，旋轉(zhuǎn)盤1四周分布有噴 絲口 8，旋轉(zhuǎn)盤1底面為平面、斜面或曲面(見圖1和圖4、圖5); 旋轉(zhuǎn)盤1下有恒溫紅外加熱器9，恒溫紅外加熱器9上方有感溫探頭 10與溫控裝置11相連，感溫探頭10與溫控裝置11通過恒溫紅外加 熱器9控制旋轉(zhuǎn)盤1的溫度；旋轉(zhuǎn)盤1通過旋轉(zhuǎn)盤固定軸12與電機(jī) 傳動(dòng)軸13與主電機(jī)14相連，主電機(jī)14通過調(diào)壓裝置15控制轉(zhuǎn)速， 進(jìn)而精確控制旋轉(zhuǎn)盤1的轉(zhuǎn)速；盛裝聚合物顆?；蚓酆衔锶芤旱氖⒘?器16為漏斗狀容器，通過支架17懸掛于旋轉(zhuǎn)盤1上方；聚合物顆粒 或溶液通過閘板18控制流量，以均勻速度經(jīng)輸送管19和旋轉(zhuǎn)盤蓋上 的進(jìn)料口 3輸送到旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6中；熔體紡絲時(shí)，由感溫探頭 10與溫控裝置11通過恒溫紅外加熱器9控制旋轉(zhuǎn)盤1的溫度，在旋 轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6中，聚合物顆粒在控制的溫度下熔化；溶液紡絲時(shí)，則關(guān)閉恒溫紅外加熱器9;在離心力作用下，聚合物熔體或聚合物溶液從旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6通過環(huán)形隔片5的小孔21流出至外腔7，并 快速向四周飛行，裂變成纖維并被高度拉伸；纖維從噴絲口8噴出， 在飛行過程中由于迅速降溫或溶劑揮發(fā)而發(fā)生固化；噴出的纖維通過 設(shè)在周圍豎立于操作臺(tái)上的圓筒形纖維接收器20收集到無紡非織造 布；所述的纖維接收器20，為圓筒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤1的周 圍。所述的旋轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)速度為優(yōu)選1000-20000轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選 1000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，最佳選2000-4500轉(zhuǎn)/分鐘。旋轉(zhuǎn)盤1的溫度為 20-500°C旋轉(zhuǎn)盤1、旋轉(zhuǎn)盤蓋2和環(huán)形隔片5的材料一般選用輕質(zhì)材料， 如鋁合金。由于旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度很快，輕質(zhì)材料有利于旋轉(zhuǎn)盤的穩(wěn) 定性和加速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，要求旋轉(zhuǎn)盤腔體內(nèi)表面與紡絲熔體或溶液之 間有足夠的粘滯力，以便充分發(fā)揮高速旋轉(zhuǎn)帶來的加速作用。本發(fā)明 中的旋轉(zhuǎn)盤l、旋轉(zhuǎn)盤蓋2和環(huán)形隔片5是通過螺栓4固定在一起，均可拆卸，便于清洗和維護(hù)。本發(fā)明的纖維接收器20，為圓筒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)在旋轉(zhuǎn)盤1的周 圍。其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有利于空氣流動(dòng)。同時(shí)，圓筒狀的纖維接收器20采 用不銹鋼網(wǎng)制成，還發(fā)揮安全和防護(hù)功能，以免高速離心紡絲時(shí)的零 部件意外飛出、高溫聚合物熔體或聚合物溶液飛出等對人員造成傷 害。下面介紹本發(fā)明提供的熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的用法，步驟和條件為在盛料器16中直接加入熔點(diǎn)低于30(TC的聚合物顆?；蛉芤?， 所述的聚合物為熔點(diǎn)為30-30(TC的聚酯類可生物降解的高分子，優(yōu)選 80-20(TC的聚酯類可生物降解的高分子；或者，所述的溶液為聚酯類 聚合物溶液，選用沸點(diǎn)為30-300。C的溶劑，優(yōu)選沸點(diǎn)為30-300t的 溶劑；聚合物溶液的體積濃度為1-30%，優(yōu)選聚合物溶液的體積濃度 為2-15%，最佳聚合物溶液的體積濃度為5-10%。聚合物顆?；蛉芤和ㄟ^輸送管19輸送進(jìn)高速旋轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)盤1 的內(nèi)腔6中，其中旋轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)速度為優(yōu)選1000-20000轉(zhuǎn)/分鐘， 更優(yōu)選1000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，最佳選2000-4500轉(zhuǎn)/分鐘；旋轉(zhuǎn)盤1的 內(nèi)腔6中溫度為20-50(TC;熔體紡絲時(shí)，由感溫探頭10與溫控裝置 11通過恒溫紅外加熱器9控制旋轉(zhuǎn)盤1的溫度，在旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6 中，聚合物顆粒在控制的溫度下熔化；溶液紡絲時(shí)，則關(guān)閉恒溫紅外 加熱器9;在離心力作用下，聚合物熔體或聚合物溶液從旋轉(zhuǎn)盤1的 內(nèi)腔6通過環(huán)形隔片5的小孔21流出至外腔7，并快速向四周飛行， 裂變成纖維并被高度拉伸；纖維從噴絲口 8噴出，在飛行過程中由于 迅速降溫或溶劑揮發(fā)而發(fā)生固化；噴出的纖維通過設(shè)在周圍豎立于操 作臺(tái)上的圓筒形纖維接收器20收集到無紡非織造布；所述的纖維接 收器20，為圓筒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤l的周圍。本發(fā)明涉及的聚酯類熔體紡絲的聚合物及溶液紡絲的聚合物，包 括目前能夠加工成組織工程支架的大部分可生物降解聚合物。包括 水溶性聚合物的殼聚糖、透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、改性纖維素或淀粉；或者，油溶性聚合物的聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚e-己內(nèi)酯 (PCL)，丙交酯與乙交酯、丙交酯與e-己內(nèi)酯、e-己內(nèi)酯與乙交酯的無 規(guī)或嵌段共聚物，或者，丙交酯與乙二醇、乙交酯與乙二醇、e-己內(nèi) 酯與乙二醇的嵌段共聚物。有益效果本發(fā)明提供的熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝 置，可以用于采用熔體和溶液離心紡絲制備無紡織造物，采用本發(fā)明 提供的裝置進(jìn)行熔體和溶液離心紡絲制備的非織造物，具有機(jī)械強(qiáng)度 好，纖維尺寸范圍寬，孔徑大，孔隙率高等的優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于聚酯 類可生物降解組織工程支架材料的制備。與多孔海綿支架相比，離心 法制備的纖維非織造布(氈)比表面積大，孔隙率較高，支架通透性較 好；而相對于靜電紡絲制備的超細(xì)纖維非織造布，離心法制備的纖維 支架則孔徑較大，以便于細(xì)胞和組織長入，纖維尺寸分布更寬，往往 同時(shí)具有微米、亞微米和納米纖維，其力學(xué)性能和降解時(shí)間均不同， 植入體內(nèi)后支架內(nèi)的纖維由小到大逐步降解，逐步為組織生長提供空 間，作為組織修復(fù)材料更為合理。而且，釆用本發(fā)明提供的裝置進(jìn)行 瑢體和溶液離心紡絲制備的非織造物，可形成連續(xù)大批量生產(chǎn)，比多 孔海綿支架和靜電紡絲方法的生產(chǎn)效率高、成本低。通過設(shè)計(jì)不同的 接收裝置和方法，可以獲得不同纖維取向和交聯(lián)程度的無紡織造物， 能夠滿足如神經(jīng)或肌腱組織工程中對支架孔穴方向性和力學(xué)性能的 特殊需要，而海綿體則無法實(shí)現(xiàn)這一功能。


圖1為熔體和溶液離心紡絲制備非織造物裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)分別為l旋轉(zhuǎn)盤；2旋轉(zhuǎn)盤蓋；3進(jìn)料口； 4螺栓；5帶孔的 環(huán)形隔片；6旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)腔；7旋轉(zhuǎn)盤的外腔；8旋轉(zhuǎn)盤的噴絲口； 9 恒溫紅外加熱器；IO感溫探頭；ll溫控裝置；12旋轉(zhuǎn)盤固定軸；13 電機(jī)傳動(dòng)軸；14主電機(jī)；15調(diào)壓裝置；16盛料器；17支架；18閘 板；19輸送管；20纖維接收器；21是環(huán)形隔片5的小孔。圖l也是 摘要附圖。圖2為環(huán)形隔片5及其在旋轉(zhuǎn)盤1上的示意圖。 圖3為旋轉(zhuǎn)盤1的俯視圖。圖4和圖5是不同形狀和結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)盤1的示意圖。 圖6—9分別是實(shí)施例2_5制備的無紡非織造物的掃描電子顯微 鏡圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本發(fā)明的熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的構(gòu)成如下 如圖1所示，該裝置有一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤l，所述的旋轉(zhuǎn)盤l的側(cè)面的 形狀為倒圓臺(tái)形。(見圖4)。旋轉(zhuǎn)盤1上連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤蓋2，旋轉(zhuǎn) 盤蓋2上有進(jìn)料口3，旋轉(zhuǎn)盤1和旋轉(zhuǎn)盤蓋2通過螺栓4固定，由環(huán) 形隔片5把旋轉(zhuǎn)盤1分隔為內(nèi)腔6和外腔7，環(huán)形隔片5的底部有小 孔21 (見圖2)，聚合物熔體或聚合物溶液從小孔21流出，環(huán)形隔片 5通過旋轉(zhuǎn)盤1和旋轉(zhuǎn)盤蓋2兩者的擠壓力固定，旋轉(zhuǎn)盤1四周分布 有噴絲口 8，旋轉(zhuǎn)盤1底面為平面；旋轉(zhuǎn)盤1下有恒溫紅外加熱器9， 恒溫紅外加熱器9上方有感溫探頭10與溫控裝置11相連，感溫探頭10與溫控裝置11通過恒溫紅外加熱器9控制旋轉(zhuǎn)盤1的溫度；旋轉(zhuǎn)盤1通過旋轉(zhuǎn)盤固定軸12與電機(jī)傳動(dòng)軸13與主電機(jī)14相連，主電 機(jī)14通過調(diào)壓裝置15控制轉(zhuǎn)速，進(jìn)而精確控制旋轉(zhuǎn)盤1的轉(zhuǎn)速；盛 裝聚合物顆?；蚓酆衔锶芤旱氖⒘掀?6為漏斗狀容器，通過支架17 懸掛于旋轉(zhuǎn)盤l上方；聚合物顆?；蛉芤和ㄟ^閘板18控制流量，以 均勻速度經(jīng)輸送管19和旋轉(zhuǎn)盤蓋上的進(jìn)料口 3輸送到旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi) 腔6中；熔體紡絲時(shí)，由感溫探頭10與溫控裝置11通過恒溫紅外加 熱器9控制旋轉(zhuǎn)盤1的溫度，在旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6中，聚合物顆粒在 控制的溫度下熔化；溶液紡絲時(shí)，則關(guān)閉恒溫紅外加熱器9;在離心 力作用下，聚合物熔體或聚合物溶液從旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6通過環(huán)形隔 片5的小孔21流出至外腔7，并快速向四周飛行，裂變成纖維并被 高度拉伸；纖維從噴絲口8噴出，在飛行過程中由于迅速降溫或溶劑 揮發(fā)而發(fā)生固化；噴出的纖維通過設(shè)在周圍豎立于操作臺(tái)上的圓筒形 纖維接收器20收集到無紡非織造布；所述的纖維接收器20，為圓筒 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤l的周圍。所述的旋轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)速度為優(yōu)選1000-20000轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選 1000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，最佳選2000-4500轉(zhuǎn)/分鐘。旋轉(zhuǎn)盤1的溫度為 20-500 °C。旋轉(zhuǎn)盤1、旋轉(zhuǎn)盤蓋2和環(huán)形隔片5的材料一般選用輕質(zhì)材料， 如鋁合金。由于旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度很快，輕質(zhì)材料有利于旋轉(zhuǎn)盤的穩(wěn) 定性和加速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，要求旋轉(zhuǎn)盤腔體內(nèi)表面與紡絲熔體或溶液之 間有足夠的粘滯力，以便充分發(fā)揮高速旋轉(zhuǎn)帶來的加速作用。本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)盤l、旋轉(zhuǎn)盤蓋2和環(huán)形隔片5是通過螺栓4固定在一起， 均可拆卸，便于清洗和維護(hù)。本發(fā)明的纖維接收器20，為圓筒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)在旋轉(zhuǎn)盤l的周 圍。其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有利于空氣流動(dòng)。同時(shí)，圓筒狀的纖維接收器20采 用不銹鋼網(wǎng)制成，還發(fā)揮安全和防護(hù)功能，以免高速離心紡絲時(shí)的零 部件意外飛出、高溫聚合物熔體或聚合物溶液飛出等對人員造成傷 害。實(shí)施例3 本發(fā)明的熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置， 所述的旋轉(zhuǎn)盤1的側(cè)面的形狀為對稱的旋轉(zhuǎn)曲面形狀。(見圖5)。 實(shí)施例2:熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的用法熔體紡絲將左旋聚乳酸PLLA(粘均分子量為10萬)100g由雙 螺桿擠出機(jī)造粒成0.5cm左右的顆粒。紡絲前將PLLA顆粒裝入盛料 器16中，起動(dòng)主電機(jī)14，通過調(diào)壓裝置15調(diào)節(jié)主電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持 在1500轉(zhuǎn)/分鐘，主電機(jī)14通過電機(jī)傳動(dòng)軸13和旋轉(zhuǎn)盤固定軸12 使旋轉(zhuǎn)盤l均速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，打開恒溫紅外加熱器9電源，通過溫控 裝置11調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)盤1的溫度至220°C。待旋轉(zhuǎn)盤1的溫度達(dá)到預(yù)定 溫度時(shí)，將盛料器16中的PLLA顆粒通過輸送管19輸送至旋轉(zhuǎn)盤1 的內(nèi)腔6中，PLLA顆粒在高于熔點(diǎn)的溫度下快速熔化成熔體。在離 心力作用下，PLLA熔體由環(huán)形隔片5的小孔流出至外腔7，并進(jìn)一 步加速，通過噴絲口 8噴出纖維，通過纖維接收器20收集到PLLA 非織造布。使用于實(shí)施例1同樣的紡絲設(shè)備，旋轉(zhuǎn)盤為斜面旋轉(zhuǎn)盤(見 圖4)，旋轉(zhuǎn)盤直徑115mm，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為2000轉(zhuǎn)/分鐘。所得無紡纖維的掃描電子顯微鏡照片見圖6。 實(shí)施例3:熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的用法溶液紡絲將丙交酯和乙交酯的無規(guī)共聚物PLGA(其中質(zhì)量組 成丙交酯80%，乙交酯20%，粘均分子量為16萬)7.5g溶于100 mL 氯仿中，超聲振蕩使之充分溶解。紡絲前關(guān)閉恒溫紅外加熱器9電源， 將溶液轉(zhuǎn)移到盛料器16。紡絲裝置的旋轉(zhuǎn)盤上表面是水平平面(見圖 1)，直徑50mm，旋轉(zhuǎn)盤速度調(diào)到5000轉(zhuǎn)/分鐘。打開閘板18，使PLGA 溶液以一定流速輸送管19輸送到旋轉(zhuǎn)盤1的內(nèi)腔6中，PLGA溶液 通過通過環(huán)形隔片5的小孔流出至外腔7，在離心力作用下通過從噴 絲口 8噴出纖維。所得無紡纖維的掃描電子顯微鏡照片見圖7。 實(shí)施例4.熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的用法熔體紡絲將丙交酯和乙交酯的無規(guī)共聚物PLGA (質(zhì)量組成丙 交酯80%，乙交酯20%，粘均分子量為8.5萬)經(jīng)液氮冷凍后高速 粉碎機(jī)粉碎為0.2mm-lmm粉末。旋轉(zhuǎn)盤1的溫度設(shè)定為28(TC ，旋 轉(zhuǎn)速度為2500轉(zhuǎn)/分鐘。紡絲裝置與實(shí)施例1相同，旋轉(zhuǎn)盤1為曲面 旋轉(zhuǎn)盤(見圖5),紡絲過程同實(shí)施例2。所得無紡纖維的掃描電子顯微鏡照片見圖8。 實(shí)施例5.熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置的用法熔體紡絲聚e-己內(nèi)酯(PCL，粘均分子量12萬)由雙螺桿擠 出機(jī)造粒成0.2-0.3cm左右的顆粒。紡絲裝置與實(shí)施例l相同。旋轉(zhuǎn) 盤1為圓錐旋轉(zhuǎn)盤(見圖4)。旋轉(zhuǎn)盤1的溫度設(shè)定為240°C，旋轉(zhuǎn)速 度為1500轉(zhuǎn)/分鐘。所得無紡纖維的掃描電子顯微鏡照片見圖9。
權(quán)利要求
1、熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置，其特征在于構(gòu)成如下其有一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(1)，旋轉(zhuǎn)盤(1)的側(cè)面為倒圓臺(tái)或?qū)ΨQ的旋轉(zhuǎn)曲面形狀，旋轉(zhuǎn)盤(1)上連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤蓋(2)，旋轉(zhuǎn)盤蓋(2)上有進(jìn)料口(3)，旋轉(zhuǎn)盤(1)和旋轉(zhuǎn)盤蓋(2)通過螺栓(4)固定，由環(huán)形隔片(5)把旋轉(zhuǎn)盤(1)分隔為內(nèi)腔(6)和外腔(7)，環(huán)形隔片(5)的底部有小孔(21)，聚合物熔體或聚合物溶液從小孔(21)流出，環(huán)形隔片(5)通過旋轉(zhuǎn)盤(1)和旋轉(zhuǎn)盤蓋(2)兩者的擠壓力固定，旋轉(zhuǎn)盤(1)四周分布有噴絲口(8)，旋轉(zhuǎn)盤(1)底面為平面、斜面或曲面；旋轉(zhuǎn)盤(1)下有恒溫紅外加熱器(9)，恒溫紅外加熱器(9)上方有感溫探頭(10)與溫控裝置(11)相連，感溫探頭(10)與溫控裝置(11)通過恒溫紅外加熱器(9)控制旋轉(zhuǎn)盤(1)的溫度；旋轉(zhuǎn)盤(1)通過旋轉(zhuǎn)盤固定軸(12)與電機(jī)傳動(dòng)軸(13)與主電機(jī)(14)相連，主電機(jī)(14)通過調(diào)壓裝置(15)控制轉(zhuǎn)速，進(jìn)而精確控制旋轉(zhuǎn)盤(1)的轉(zhuǎn)速；盛裝聚合物顆?；蚓酆衔锶芤旱氖⒘掀?16)為漏斗狀容器，通過支架(17)懸掛于旋轉(zhuǎn)盤(1)上方；聚合物顆?；蛉芤和ㄟ^閘板(18)控制流量，以均勻速度經(jīng)輸送管(19)和旋轉(zhuǎn)盤蓋上的進(jìn)料口(3)輸送到旋轉(zhuǎn)盤(1)的內(nèi)腔(6)中；熔體紡絲時(shí)，由感溫探頭(10)與溫控裝置(11)通過恒溫紅外加熱器(9)控制旋轉(zhuǎn)盤(1)的溫度，在旋轉(zhuǎn)盤(1)的內(nèi)腔(6)中，聚合物顆粒在控制的溫度下熔化；溶液紡絲時(shí)，則關(guān)閉恒溫紅外加熱器(9)；在離心力作用下，聚合物熔體或合物溶液從旋轉(zhuǎn)盤(1)的內(nèi)腔(6)通過環(huán)形隔片(5)的小孔(21)流出至外腔(7)，并快速向四周飛行，裂變成纖維并被高度拉伸；纖維從噴絲口(8)噴出，在飛行過程中由于迅速降溫或溶劑揮發(fā)而發(fā)生固化；噴出的纖維通過設(shè)在周圍豎立于操作臺(tái)上的圓筒形纖維接收器(20)收集到無紡非織造布；所述的纖維接收器(20)，為圓筒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤(1)的周圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置。其由(1)旋轉(zhuǎn)盤；旋轉(zhuǎn)盤(1)的側(cè)面為倒倒圓臺(tái)或?qū)ΨQ的旋轉(zhuǎn)曲面形狀，(2)旋轉(zhuǎn)盤蓋；(3)進(jìn)料口；(4)螺栓；(5)帶孔的環(huán)形隔片；(6)旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)腔；(7)旋轉(zhuǎn)盤的外腔；(8)旋轉(zhuǎn)盤的噴絲口；(9)恒溫紅外加熱器；(10)感溫探頭；(11)溫控裝置；(12)旋轉(zhuǎn)盤固定軸；(13)電機(jī)傳動(dòng)軸；(14)主電機(jī)；(15)調(diào)壓裝置；(16)盛料器；(17)支架；(8)閘板；(19)輸送管；(20)纖維接收器和(21)是環(huán)形隔片(5)的小孔構(gòu)成。本發(fā)明提供的熔體和溶液離心紡絲制備非織造物的裝置，可以用于采用熔體和溶液離心紡絲制備無紡織造物，用該裝置制備的非織造物。
文檔編號(hào)D04H3/16GK101220544SQ200710306660
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者婷 于, 孫傳永, 崔立國, 宇 王, 章培標(biāo), 陳學(xué)思 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所