本發(fā)明涉及納米纖維紗的生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置。

背景技術(shù)：

納米纖維因?yàn)榫哂懈弑让娣e，高孔隙率，以及優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等性能，在工業(yè)上具有良好的市場前景和發(fā)展空間，可廣泛應(yīng)用于國家安全、環(huán)境、能源、生物醫(yī)學(xué)、信息等領(lǐng)域。在如此眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，所引用的納米纖維產(chǎn)品的基本構(gòu)筑單元大都是以無規(guī)則堆積的無紡布形式存在的納米纖維膜，其加工性能和力學(xué)性能仍然有待提升，限制了納米纖維的廣泛應(yīng)用，如果改變纖維的組成結(jié)構(gòu)，將納米纖維纏繞組合成紗線的形式，將會(huì)大大拓寬納米纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

至今為止，已經(jīng)出現(xiàn)多種關(guān)于納米纖維紗的制備方法，對所有方法歸納總結(jié)大概可分為兩大類：雙電極噴嘴成紗，收集區(qū)成紗。以上方法都是以傳統(tǒng)單針靜電紡絲技術(shù)為載體，存在效率低下的缺陷。

現(xiàn)有一種創(chuàng)新方法：椎體噴頭法，即金屬椎體噴頭配合吹風(fēng)系統(tǒng)制備納米纖維紗，該方法能夠大大提升纖維的生產(chǎn)效率，具備一定的工業(yè)化生產(chǎn)潛力。在制備紗線過程中，纖維由噴頭噴出后，依靠氣流的聚攏作用實(shí)現(xiàn)纏繞成紗，因此對氣流的精確可控操作成為成功制備理想納米纖維紗的關(guān)鍵。針對該種生產(chǎn)方法，目前還沒有一套完整的供風(fēng)設(shè)備，以配合金屬椎體噴頭共同完成納米纖維紗的制備。

故，亟需設(shè)計(jì)一套可調(diào)節(jié)的供風(fēng)裝置，以配合金屬椎體噴頭實(shí)現(xiàn)對納米纖維的聚攏效果，并備注穩(wěn)定好的納米纖維紗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，同時(shí)配合金屬椎體噴頭，通過對氣流的精確控制以制備理想的納米纖維紗。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，所述制備納米纖維紗的系統(tǒng)包括金屬椎體噴頭和收集滾筒，所述金屬椎體噴頭的垂直上方設(shè)置有收集納米纖維紗的收集滾筒，金屬椎體噴頭與收集滾筒之間為納米纖維紗形成區(qū)；該供風(fēng)裝置包括圓形底座、供風(fēng)單體和氣泵；所述金屬椎體噴頭設(shè)置于圓形底座的中心位置；所述圓形底座上設(shè)置有多個(gè)供風(fēng)單體；所述供風(fēng)單體通過到導(dǎo)氣管與氣泵相連，供風(fēng)單體可調(diào)節(jié)吹出的氣流朝向納米纖維紗形成區(qū)。

優(yōu)選的，所述圓形底座上以金屬椎體噴頭為圓心設(shè)有多個(gè)不同直徑的同心圓，每個(gè)同心圓上均勻開設(shè)多個(gè)圓形通孔。

優(yōu)選的，所述供風(fēng)單體固定于圓形通孔中。

優(yōu)選的，所述供風(fēng)單體包括垂直進(jìn)氣管和吹氣管，吹氣管通過可調(diào)節(jié)的緊固件與垂直進(jìn)氣管固定；所述垂直進(jìn)氣管固定于圓形通孔中，吹氣管設(shè)置于圓形底盤的上方位置。

優(yōu)選的，所述垂直進(jìn)氣管和吹氣管都為單向開口管體，分別具有進(jìn)氣口和出氣口，且兩者管體內(nèi)部連通。

優(yōu)選的，所述垂直進(jìn)氣管的進(jìn)氣口通過導(dǎo)氣管與氣泵連接；所述吹氣管的出氣口朝向納米纖維紗形成區(qū)。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)氣管分為一總導(dǎo)氣管和多個(gè)分導(dǎo)氣管，總導(dǎo)氣管兩端分別連接氣泵和多個(gè)分導(dǎo)氣管，分導(dǎo)氣管連接垂直進(jìn)氣管的進(jìn)氣口。

一種納米纖維紗的制備裝置，包括如上所述的任意一項(xiàng)系統(tǒng)供風(fēng)裝置。

優(yōu)選的，所述納米纖維紗制備裝置還包括有溶液推進(jìn)裝置和高壓電源；所述溶液推進(jìn)裝置設(shè)置在金屬椎體噴頭的底部；所述高壓電源與金屬椎體噴頭連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，依靠環(huán)繞設(shè)置在金屬椎體噴頭一周的供風(fēng)單體吹出的氣流對金屬椎體噴頭噴出的納米纖維進(jìn)行聚攏，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際操作需要，有針對性的選擇供風(fēng)單體的數(shù)量、供風(fēng)單體設(shè)置圓形底座上的位置以調(diào)節(jié)對供風(fēng)單體吹向納米纖維紗形成區(qū)的氣流大小，再者供風(fēng)單體也可自行調(diào)節(jié)其吹氣管與垂直進(jìn)氣管之間的角度，從而調(diào)節(jié)吹出的氣流角度和氣流高度，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)具有較高穩(wěn)定性的納米纖維紗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置的圓形底盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分說明：

1、圓形底座；2、金屬椎體噴頭；3、氣泵；4、同心圓；5、圓形通孔；6、垂直進(jìn)氣管；7、吹氣管；8、總導(dǎo)氣管；9、分導(dǎo)氣管。

具體實(shí)施方式

椎體噴頭法，即金屬椎體噴頭配合吹風(fēng)系統(tǒng)制備納米纖維紗，該方法能夠大大提升纖維的生產(chǎn)效率，具備一定的工業(yè)化生產(chǎn)潛力。在制備紗線過程中，纖維由噴頭噴出后，依靠氣流的聚攏作用實(shí)現(xiàn)纏繞成紗，因此對氣流的精確可控操作成為成功制備理想納米纖維紗的關(guān)鍵。針對該種生產(chǎn)方法，本發(fā)明提供一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，以配合金屬椎體噴頭共同完成納米纖維紗的制備。

下面將通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖1～圖2所示，一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，包括圓形底座1、供風(fēng)單體、金屬椎體噴頭2、氣泵3和收集滾筒(未示出)。

金屬椎體噴頭2設(shè)置于圓形底座1的中心位置，金屬椎體噴頭2的垂直上方設(shè)置有收集納米纖維紗的收集滾筒，金屬椎體噴頭2與收集滾筒之間為納米纖維紗形成區(qū)。

圓形底座1上以金屬椎體噴頭2為圓心設(shè)有多個(gè)不同直徑的同心圓4，每個(gè)同心圓4上均勻開設(shè)多個(gè)圓形通孔5。

供風(fēng)單體包括垂直進(jìn)氣管6和吹氣管7，吹氣管7通過可調(diào)節(jié)的緊固件與垂直進(jìn)氣管6固定，可調(diào)節(jié)吹氣管7與垂直進(jìn)氣管6之間的角度。垂直進(jìn)氣管6固定于圓形通孔5中，吹氣管7設(shè)置于圓形底盤1的上方位置。垂直進(jìn)氣管6和吹氣管7都為單向開口管體，分別具有進(jìn)氣口和出氣口，且兩者管體內(nèi)部連通。

導(dǎo)氣管分為一總導(dǎo)氣管8和多個(gè)分導(dǎo)氣管9，總導(dǎo)氣管8兩端分別連接氣泵3和多個(gè)分導(dǎo)氣管9，分導(dǎo)氣管9連接垂直進(jìn)氣管6的進(jìn)氣口，吹氣管7的出氣口朝向納米纖維紗形成區(qū)，且至少有一組供風(fēng)單體吹出的氣流射向納米纖維紗形成區(qū)的同一位置處。

一種納米纖維紗的制備裝置，包括如上所述的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，還包括有溶液推進(jìn)裝置(未示出)和高壓電源(未示出)，溶液推進(jìn)裝置設(shè)置在金屬椎體噴頭2的底部，高壓電源與金屬椎體噴頭2連通。

工作原理如下:

首先，將金屬椎體噴頭2內(nèi)部充滿納米纖維生產(chǎn)溶液，在其底部設(shè)置溶液推進(jìn)裝置，并將金屬椎體噴頭2與高壓電源連通。根據(jù)納米纖維紗的生產(chǎn)要求，選擇合適數(shù)量的供風(fēng)單體，選擇合適的環(huán)繞直徑將供風(fēng)單體插入至圓形底座1上的圓形通孔5內(nèi)固定，調(diào)節(jié)收集滾筒的轉(zhuǎn)速。供風(fēng)單體的吹氣管7與垂直進(jìn)氣管6之間調(diào)節(jié)合適的角度，以使得吹向納米纖維形成區(qū)的氣流具有合適的吹風(fēng)高度和吹風(fēng)角度。

然后，打開高壓電源、氣泵電源、收集滾筒電源，開始生產(chǎn)。金屬椎體噴頭2底部的推進(jìn)裝置將金屬椎體噴頭2內(nèi)的納米纖維生產(chǎn)溶液不斷推進(jìn)，金屬椎體噴頭2的頂部設(shè)置有微米級(jí)孔徑大小的噴出孔，且金屬椎體噴頭2連接高壓電源使得納米纖維溶液從噴出金屬椎體噴頭2時(shí)就形成納米纖維。納米纖維在射向收集滾筒的過程中經(jīng)過納米纖維紗形成區(qū)，該形成區(qū)內(nèi)受到了來自圓形底座1上的多個(gè)供風(fēng)單體吹出的氣流，使得多根納米纖維進(jìn)行聚攏成束，最終沉積至收集滾筒上。在收集滾筒高速旋轉(zhuǎn)的作用下，納米纖維束被拉伸形成納米纖維紗。

本發(fā)明提供的一種制備納米纖維紗的系統(tǒng)供風(fēng)裝置，可對供風(fēng)單體在圓形底座上的設(shè)置位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，若靠近金屬椎體噴頭設(shè)置則納米纖維形成區(qū)的氣流較大，若遠(yuǎn)離金屬椎體噴頭設(shè)置則納米纖維形成區(qū)的氣流較小，且供風(fēng)單體可在圓形底座上隨意插拔，調(diào)節(jié)方便。同樣的，選擇供風(fēng)單體的數(shù)量較多，則氣流較大，反之則氣流較小。供風(fēng)單體的吹氣管與垂直進(jìn)行管采用可調(diào)節(jié)的緊固件緊固，即可調(diào)節(jié)兩者之間的角度，進(jìn)一步調(diào)整了吹氣管吹出氣流的高度和角度。為了生產(chǎn)安全的考慮，本裝置中的供風(fēng)單體、圓形底座都采用了高度絕緣材料，防止生產(chǎn)過程中安全事故的發(fā)生。故本裝置可通過多次的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行供風(fēng)單體的數(shù)量、位置、吹風(fēng)角度、吹風(fēng)高度調(diào)節(jié)，以得到最為合適的紡絲參數(shù)，以制備獲得穩(wěn)定性良好的納米纖維紗。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。