用于生產(chǎn)若干種結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維離心紡絲設(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，特別涉及一種用于若干種結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維的離心紡絲設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]納米纖維是具有管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(xì)、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(hù)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。其中，海島結(jié)構(gòu)的雙組分纖維是指在其截面上兩種組分的材料呈海島型分布，即一組分形成彼此分開的“島嶼”狀結(jié)構(gòu)，它們被另一組分即“?！苯M分所包圍；海島纖維是一種高附加值、高技術(shù)的新型復(fù)合纖維。分節(jié)結(jié)構(gòu)的雙組分纖維是指在其截面上兩種組分的材料相間排列，或呈帶狀，或呈餅狀，及其他形狀。
[0005]如今這些纖維已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域如可控藥物輸送及釋放，自修復(fù)材料，智能保護(hù)材料，高敏傳感器，催化，能量儲存，有機-無機復(fù)合纖維。
[0006]目前，傳統(tǒng)紡織設(shè)備可以生產(chǎn)雙組分微米纖維，但無法生產(chǎn)包括海島結(jié)構(gòu)和分節(jié)結(jié)構(gòu)納米纖維在內(nèi)的復(fù)合納米纖維。同時，生產(chǎn)海島結(jié)構(gòu)和分節(jié)結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米纖維的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(xì)，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】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于若干種結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維離心紡絲設(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，且具有安全性能高、
產(chǎn)量高的特點。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于若干種結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維離心紡絲設(shè)備，包括:儲液裝置；用于儲存紡絲液，所述儲液裝置至少包括:第一轉(zhuǎn)筒及第二轉(zhuǎn)筒；所述第二轉(zhuǎn)筒套設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)筒的外部；且所述第一轉(zhuǎn)筒與所述第二轉(zhuǎn)筒的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，所述噴液裝置由至少一個噴道組及至少一個排放孔組組成；所述噴道組中至少包含:第一內(nèi)排放管、第二內(nèi)排放管及外排放管；所述排放孔組中至少包含:第一內(nèi)排放孔、第二內(nèi)排放孔及外排放孔；所述噴道組中第一內(nèi)排放管的數(shù)量與所述排放孔組中第一內(nèi)排放孔的數(shù)量、所述噴道組中第二內(nèi)排放管的數(shù)量與所述排放孔組中第二內(nèi)排放孔的數(shù)量及所述噴道組中外排放管的數(shù)量與所述排放孔組中外排放孔的數(shù)量一一對應(yīng)相等；所述第一內(nèi)排放孔及所述第二內(nèi)排放孔設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁上；所述外排放孔設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁上；所述第一內(nèi)排放管的一端與所述第一內(nèi)排放孔相通；所述第二內(nèi)排放管的一端與所述第二內(nèi)排放孔相通；所述外排放管的一端與所述外排放孔相通；所述第一內(nèi)排放管的另一端、所述第二內(nèi)排放管的另一端分別穿過所述外排放孔且均置于所述外排放管的內(nèi)部；所述第一內(nèi)排放孔、所述第一內(nèi)排放管的內(nèi)壁形成用于輸送紡絲液的第一內(nèi)通道；所述第二內(nèi)排放孔、所述第二內(nèi)排放管的內(nèi)壁形成用于輸送紡絲液的第二內(nèi)通道；所述第一內(nèi)排放管與所述第二內(nèi)排放管之間相互成并列排列，且所述第一內(nèi)排放管的管壁與所述第二內(nèi)排放管的管壁相互不接觸；所述外排放管將所有所述內(nèi)排放管的管壁包含在內(nèi)；所述外排放孔、所述第一內(nèi)排放管的外壁、所述第二內(nèi)排放管的外壁及所述外排放管的內(nèi)壁形成用于輸送紡絲液的外通道；驅(qū)動裝置；用于驅(qū)動所述儲液裝置進(jìn)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；用于收集具有海島結(jié)構(gòu)或分節(jié)結(jié)構(gòu)的多組分納米微米纖維，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(jìn)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所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)，并依次經(jīng)過所述排放孔組、所述噴道組且由所述噴道組的另一端噴出，最終實現(xiàn)由所述集絲裝置收集具有海島結(jié)構(gòu)或分節(jié)結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維。
[0009]可選的，當(dāng)所述噴液裝置中所述排放孔組及所述噴道組的數(shù)量均是若干個時；若干個所述排放孔組分布在所述第一轉(zhuǎn)筒側(cè)壁、所述第二轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的同一層圓周上，若干個所述噴道組分布在所述第一轉(zhuǎn)筒側(cè)壁、所述第二轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的同一層圓周上；或者，當(dāng)所述噴液裝置中所述排放孔組及所述噴道組的數(shù)量均是若干個時；若干個所述排放孔組分布在所述第一轉(zhuǎn)筒側(cè)壁、所述第二轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的若干層圓周上，若干個所述噴道組分布在所述第一轉(zhuǎn)筒側(cè)壁、所述第二轉(zhuǎn)筒側(cè)壁的若干層圓周上。
[0010]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。
[0011]可選的，當(dāng)由所述集絲裝置收集的納米微米纖維是呈海島結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維時，所述儲液裝置還包括:密封板；所述第一轉(zhuǎn)筒及所述第二轉(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；所述第一轉(zhuǎn)筒及所述第二轉(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(jìn)而驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)筒、所述第二轉(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第一轉(zhuǎn)筒、第二轉(zhuǎn)筒相連通；所述第一轉(zhuǎn)筒及所述第二轉(zhuǎn)筒均呈同軸空心圓筒狀結(jié)構(gòu)或空心圓錐狀結(jié)構(gòu)；所述第一內(nèi)排放孔與所述第二內(nèi)排放孔呈并列式分布；所述外排放孔的孔徑大于所述第一內(nèi)排放管及所述第二內(nèi)排放管的管徑的總和；所述第一內(nèi)排放管的一端與所述第一內(nèi)排放孔相通；所述第二內(nèi)排放管的一端與所述第二內(nèi)排放孔相通；所述外排放管的一端與所述外排放孔相通；所述第一內(nèi)排放管的另一端、所述第二內(nèi)排放管的另一端分別穿過所述外排放孔且位于所述第二轉(zhuǎn)筒的側(cè)壁外部；所述第一內(nèi)通道、所述外通道以所述第一內(nèi)排放管的管壁為分界面相互隔離；所述第二內(nèi)通道、所述外通道以所述第二內(nèi)排放管的管壁為分界面相互隔離；所述第一內(nèi)排放管與所述第二內(nèi)排放管之間相互成并列排列，且所述第一內(nèi)排放管壁與所述第二內(nèi)排放管壁相互不接觸；所述外排放管將所述第一內(nèi)排放管、所述第二內(nèi)排放管的管壁包含在內(nèi)。
[0012]可選的，當(dāng)由所述集絲裝置收集的納米微米纖維是呈海島結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米微米纖維時，所述儲液裝置還包括:密封板；所述第一轉(zhuǎn)筒及所述第二轉(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；所述第一轉(zhuǎn)筒及所述第二轉(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(jìn)而驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)筒、所述第二轉(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第一轉(zhuǎn)筒、第二轉(zhuǎn)筒相連通；所述第一轉(zhuǎn)筒及所述第二轉(zhuǎn)筒均呈同軸空心圓筒狀結(jié)構(gòu)或空心圓錐狀結(jié)構(gòu)；所述第一內(nèi)排放孔與所述第二內(nèi)排放孔呈并列式分布；所述外排放孔的孔徑大于所述第一內(nèi)排放管及所述第二內(nèi)排放管的管徑的總和；所述第一內(nèi)排放管的一端與所述第一內(nèi)排放孔相通；所述第二內(nèi)排放管的一端與所述第二內(nèi)排放孔相通；所述外排放管的一端與所述外排放孔相通；所述第一內(nèi)排放管的另一