本實用新型屬于紡織纖維制備裝置技術領域，具體涉及一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構。
背景技術：
材料是人類文明進步的物質基礎，材料的更新與進步更是促進了人類社會的發(fā)展。復合材料是指由兩種或兩種以上不同物理性質、化學性質的材料，以微觀、細觀或宏觀等不同的結構尺度與層次，經(jīng)復雜的空間組合而形成的一個材料系統(tǒng)。復合材料在性能與結構上能相互取長補短，并且其綜合性能優(yōu)于單一原材料，還附加了一些特殊功能。
在紡織材料領域，不同組分纖維材料的復合有許多種途徑，它們能在不同的環(huán)節(jié)進行。例如：纖維材料的復合可以采用高聚物共聚改性，高聚物混合，復合紡絲，轉杯紡等混紡、混纖和纏繞，交織、混編成型，甚至織物復合、纖維材料與各種基質材料復合等方法。不同材料、不同性能纖維的復合化，不僅能彌補單一組份纖維的缺陷，發(fā)揮復合纖維的組合優(yōu)勢，而且通過纖維的復合化，能開發(fā)出許多功能性纖維，如：具有包括芯鞘復合型、并列復合型以及具有鑲嵌結構、中空微孔結構、不完全包芯結構等特殊結構的復合形式，使紡織纖維與面料具有單一材料無法表現(xiàn)出的新風格、新結構及特殊功能。
隨著納米科學與技術的飛速發(fā)展，纖維的超細化已經(jīng)成為紡織革新的發(fā)展方向。而納米纖維制品是納米紡織的重要組成元素，因此如何開發(fā)新技術、創(chuàng)造新的納米紡織品是研究者們在納米纖維制造技術上不斷追求的目標，而復合納米纖維的制備是其中一個亟待解決的難題。
目前，常用的制備復合納米纖維的裝置主要有靜電紡絲、熔噴法、吹液法或濕法紡絲等，但在實際應用中這些方法大多存在設備復雜、工藝繁瑣、結構單一、流程長及產(chǎn)量低的缺點，而且紡絲時針頭尺寸小，容易堵塞，另外紡絲溶液的性質對紡絲影響大，因此需要尋求新的制備復合納米纖維的裝置。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于提供一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構，實現(xiàn)了一步法制備復合納米纖維，整個機構在使用中具有高效穩(wěn)定及快捷方便的優(yōu)點。
本實用新型所采用的技術方案是，一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構，包括有儲液單元、高溫高速氣流發(fā)生裝置及接收裝置；儲液單元，包括有豎直設置的兩根儲液管，每根儲液管的上端和管壁下部均設置有開口，每根儲液管管壁上的開口都通過導氣管與一個發(fā)泡氣泵連接，每個發(fā)泡氣泵能使所連接的儲液管內(nèi)添加的紡絲液形成聚合物多氣泡，每根儲液管上端的開口用于將聚合物多氣泡輸出；高溫高速氣流發(fā)生裝置和接收裝置均靠近儲液單元設置，高溫高速氣流發(fā)生裝置連接熱氣流噴管，且熱氣流噴管的最終出氣方向正對 著接收裝置，經(jīng)高溫高速氣流發(fā)生裝置處理后的氣流由熱氣流噴管噴出后，能對每根儲液管輸出的聚合物多氣泡進行吹拉細化，并使產(chǎn)物飛落在接收裝置上。
本實用新型的特點還在于：
在儲液單元：兩根儲液管的設置結構為：呈同軸嵌套設置或并排設置。
兩根儲液管呈并排設置時，兩根儲液管之間的距離為1mm～100mm，兩根儲液管之間的高度差為0mm～20mm。
兩根儲液管呈同軸嵌套設置時，兩根儲液管之間的高度差為0mm～20mm。
儲液管的橫截面形狀為圓形、矩形、三角形或梯形；
儲液管的管徑為0.1mm～200mm，且儲液管的高度為1cm～50cm。
導氣管上設置有氣閥。
高溫高速氣流發(fā)生裝置用于產(chǎn)生及儲備氣流，并且能根據(jù)實際需要對氣流的溫度和速度進行調(diào)節(jié)；高溫高速氣流發(fā)生裝置連接一根熱氣流噴管，熱氣流噴管的出氣口與儲液單元內(nèi)的每根儲液管之間的距離為1mm～250mm，與接收裝置之間的距離為1cm～150cm。
熱氣流噴管的出氣口的形狀為圓形、矩形、三角形或梯形多邊形，且熱氣流噴管的出氣口的面積為0.1cm2～100cm2。
接收裝置為平板或滾筒形式的接收裝置。
本實用新型的有益效果在于：
(1)本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機 構，具有結構簡單、操作方便及工藝流程短的優(yōu)點，其利用高溫高速氣流直接對聚合物多氣泡進行吹拉細化，實現(xiàn)了一步法制備出納米纖維或復合納米纖維。
(2)在利用本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構制備復合納米纖維的過程中，氣泡破裂時會產(chǎn)生許多射流，相對于傳統(tǒng)的紡絲頭擠壓射流，不僅產(chǎn)量會大幅度提高，還避免了紡絲頭易堵的缺點，也無需頻繁更換和清洗噴絲孔。
(3)由于射流在氣流不同的作用方式下會呈現(xiàn)彌散式碰撞以及多纏結現(xiàn)象，而本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構通過對射流復合過程的調(diào)控，能獲得抱合、纏結、鑲嵌及核殼等結構特殊、樣式新穎的復合納米纖維。
(4)本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構，通過改變氣流的參數(shù)、作用方式和多氣泡噴嘴的位置，能使具有不同類型與性能的聚合物以多種方式直接復合，僅一步法就能制備出形式多樣的復合納米纖維。
附圖說明
圖1是本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構的結構示意圖。
圖中，1.儲液單元，2.高溫高速氣流發(fā)生裝置，3.發(fā)泡氣泵，4.熱氣流噴管，5.接收裝置，6.導氣管。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。
本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構，其結構如圖1所示，包括有儲液單元1、高溫高速氣流發(fā)生裝置2及接收裝置5；儲液單元1，包括有豎直設置的兩根儲液管，每根儲液管的上端和管壁下部均設置有開口，每根儲液管管壁上的開口都通過導氣管6與一個發(fā)泡氣泵3連接，每個發(fā)泡氣泵3能使所連接的儲液管內(nèi)添加的紡絲液形成聚合物多氣泡，每根儲液管上端的開口用于將聚合物多氣泡輸出；高溫高速氣流發(fā)生裝置2和接收裝置5均靠近儲液單元設置，高溫高速氣流發(fā)生裝置2連接熱氣流噴管4，且熱氣流噴管4的最終出氣方向正對著接收裝置5，經(jīng)高溫高速氣流發(fā)生裝置2處理后的氣流由熱氣流噴管4噴出后，能對每根儲液管輸出的聚合物多氣泡進行吹拉細化，并使產(chǎn)物飛落在接收裝置5上。
在儲液單元1內(nèi)：兩根儲液管的設置結構為：呈同軸嵌套設置或并排設置。當兩根儲液管呈并排設置時，兩根儲液管之間的距離為1mm～100mm，兩根儲液管之間的高度差為0mm～20mm。當兩根儲液管呈同軸嵌套設置時，兩根儲液管之間的高度差為0mm～20mm(即兩根儲液管的高度可以相同也可以不同)。
另外，在儲液單元1內(nèi)，不同規(guī)格的儲液管，其橫截面形狀可以相同，也可以不同。另外，不同規(guī)格的儲液管中注入的紡絲液可以相同，也可以不同。
儲液管的橫截面形狀為圓形、矩形、三角形、梯形或多邊形；儲液管的管徑為0.1mm～200mm，且儲液管的高度為1cm～50cm。
發(fā)泡氣泵3用于為所連接的儲液管提供氣流，并調(diào)節(jié)發(fā)泡速率至 穩(wěn)定狀態(tài)，最終能在所連接的儲液管中使紡絲液形成持續(xù)且穩(wěn)定的聚合物多氣泡。由于發(fā)泡氣泵3設置的數(shù)目與儲液單元1內(nèi)儲液管的設置數(shù)量相同，能一對一的為相應儲液管提供氣流并調(diào)節(jié)發(fā)泡速率。
為了方便控制，在導氣管6上設置有氣閥；另外，導氣管6與儲液管管壁上的開口連接，可以將該開口設置于儲液管管壁上靠近下部處，與底端的距離為3mm，便于有效利用接近儲液管底部的紡絲液。
高溫高速氣流發(fā)生裝置2用于產(chǎn)生及儲備氣流，并且能根據(jù)實際需要對氣流的溫度和速度進行調(diào)節(jié)；高溫高速氣流發(fā)生裝置2的出口與熱氣流噴管4連接，所產(chǎn)生輸出的氣流溫度為10℃～400℃，氣流速度為5m/s～300m/s。
高溫高速氣流發(fā)生裝置2連接一根熱氣流噴管4，該根熱氣流噴管4的出氣口與儲液單元1內(nèi)的每根儲液管之間的距離為1mm～250mm，與接收裝置5之間的距離為1cm～150cm。
熱氣流噴管4的出氣口的形狀為圓形、矩形、三角形、梯形或多邊形，且熱氣流噴管4的出氣口的面積為0.1cm2～100cm2。
接收裝置5為平板、滾筒或其他形式的接收裝置，接收裝置5上可以有網(wǎng)眼，也可以無網(wǎng)眼。
利用本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構可以制備納米纖維或復合納米纖維；
制備普通納米纖維的方法：先將同一種紡絲液分別注入到儲液單元1中的兩根儲液管中，將兩根儲液管各通過導氣管6與一個發(fā)泡氣泵3連接，啟動發(fā)泡氣泵3后，兩根儲液管內(nèi)的紡絲液形成穩(wěn)定持續(xù) 地聚合物多氣泡，并通過兩根儲液管上端的開口輸出；與此同時，開啟高溫高速氣流發(fā)生裝置2，高溫高速氣流發(fā)生裝置2內(nèi)能產(chǎn)生溫度為10℃～400℃、流速為5m/s～300m/s的氣流，且該氣流能通過熱氣流噴管4噴射出來；經(jīng)熱氣流噴管4噴射出來的氣流能將兩根儲液管上端輸出的穩(wěn)定持續(xù)地聚合物多氣泡吹拉細化；最終使產(chǎn)物飛落在接收裝置5上，在接收裝置5上形成納米纖維。
制備復合納米纖維的方法：將兩種不同的紡絲液分別注入到兩根的儲液管中，將兩根儲液管各通過導氣管6與一個發(fā)泡氣泵3連接，啟動發(fā)泡氣泵3，在每根儲液管內(nèi)，紡絲液均能形成穩(wěn)定持續(xù)地聚合物多氣泡，并能通過每根儲液管上端的開口輸出；開啟高溫高速氣流發(fā)生裝置2，高溫高速氣流發(fā)生裝置2內(nèi)能產(chǎn)生溫度為10℃～400℃、流速為5m/s～300m/s的氣流，且該氣流能通過至少一根熱氣流噴管4噴射出來；由熱氣流噴管4噴射出來的氣流能將不同儲液管上端輸出的穩(wěn)定持續(xù)地聚合物多氣泡吹拉細化；最終產(chǎn)物飛落在接收裝置5上，在接收裝置5上形成復合納米纖維。
本實用新型一種基于氣流多氣泡法的復合納米纖維制備機構，其根據(jù)氣泡表面張力小、氣泡破裂會產(chǎn)生大量射流碎片的原理以及氣流在加工速度、生產(chǎn)成本和環(huán)境保護與清潔的獨特優(yōu)勢，利用一定溫度、速度的氣流通過克服多組儲液管中聚合物溶液生成的氣泡薄膜的表面張力，使多組氣泡被拉伸破裂，且其碎片射流之間相互抱合、碰撞與纏結，并在氣流作用下被進一步拉伸細化，形成復合納米纖維的技術。