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一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-05-28
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-11-05
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-10-20
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-05-28
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201910449224.3 申请日 2019-05-28
公开/公告号 CN110318102B 公开/公告日 2020-10-20
授权日 2020-10-20 预估到期日 2039-05-28
申请年 2019年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 D01D4/02D01D5/18D01D10/02 主分类号 D01D4/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 8
权利要求数量 9 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 武汉纺织大学 当前专利权人 武汉纺织大学
发明人 张智明、张彪、徐巧、梅顺齐、姬巧玲、肖人彬 第一发明人 张智明
地址 湖北省武汉市江夏区阳光大道1号 邮编 430205
申请人数量 1 发明人数量 6
申请人所在省 湖北省 申请人所在市 湖北省武汉市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
武汉市首臻知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
刘牧
摘要
一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,包括注料管、纺丝头、驱动管、纳气空壳与喷丝管,其中,纺丝头的内部设置有盛料腔,喷丝管的内部开设有喷丝腔,喷丝管的内端与纺丝头的侧部相连接,喷丝管的外端上开设有喷丝口,喷丝口经喷丝腔与盛料腔相通,喷丝管的数量至少为两个,纳气空壳包括左空壳部、右空壳部与多个空壳指,左空壳部、右空壳部、空壳指的内部分别开设有左纳气腔、右纳气腔、指纳气腔,相邻的空壳指之间设置有指夹腔,每个指夹腔的内部都对应夹持有一根喷丝管,空壳指的外侧面上开设有与指纳气腔相通的出气口。本设计不仅制造效率较高,不易发生堵塞,而且引导性较强,能确保料液的液态。
  • 摘要附图
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
  • 说明书附图:图1
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
  • 说明书附图:图2
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
  • 说明书附图:图3
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
  • 说明书附图:图4
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
  • 说明书附图:图5
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
  • 说明书附图:图6
    一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-10-20 授权
2 2019-11-05 实质审查的生效 IPC(主分类): D01D 4/02 专利申请号: 201910449224.3 申请日: 2019.05.28
3 2019-10-11 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,包括注料管(1)、纺丝头(2)与驱动管(3),所述纺丝头(2)的底部与驱动管(3)的顶端相连接,纺丝头(2)的内部设置有盛料腔(21),所述注料管(1)的底端穿经注料口(22)后与盛料腔(21)的顶部相通,其特征在于:
所述离心纺丝喷头系统还包括纳气空壳(4)与喷丝管(5),所述喷丝管(5)的内部开设有喷丝腔(51),喷丝管(5)的内端与纺丝头(2)的左侧部相连接,喷丝管(5)的外端向外延伸,喷丝管(5)的外端上开设有喷丝口(52),该喷丝口(52)经喷丝腔(51)与盛料腔(21)相通,且喷丝管(5)的数量至少为两个;
所述纳气空壳(4)包括左空壳部(41)、右空壳部(42)与多个空壳指(43),空壳指(43)高于左空壳部(41)、右空壳部(42)设置,且空壳指(43)两两相互平行;所述左空壳部(41)、右空壳部(42)、空壳指(43)的内部分别开设有对应的左纳气腔(411)、右纳气腔(421)、指纳气腔(431),所有的指纳气腔(431)都通过右纳气腔(421)与左纳气腔(411)相通,所述左空壳部(41)的顶部与纺丝头(2)的底部相连接,左空壳部(41)的右端与右空壳部(42)的左端相连接,右空壳部(42)的右端的顶部与空壳指(43)的底部相连接,相邻的空壳指(43)之间设置有指夹腔(44),每个指夹腔(44)的内部都对应夹持有一根喷丝管(5),空壳指(43)的外侧面上开设有与指纳气腔(431)相通的出气口(45),该出气口(45)的直径小于喷丝口(52)的直径;所述驱动管(3)的顶端穿经左空壳部(41)后与纺丝头(2)的底部相连接。

2.根据权利要求1所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述喷丝管(5)的数量为三个,所述空壳指(43)的数量为四个,喷丝管(5)、空壳指(43)沿右空壳部(42)的顶面依次间隔排列。

3.根据权利要求1或2所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述喷丝口(52)与指夹腔(44)的外端之间设置有喷丝空隙(46)。

4.根据权利要求1或2所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述空壳指(43)的宽度小于右空壳部(42)的宽度,空壳指(43)的内端与纺丝头(2)的左侧部之间设置有纳指空隙(47)。

5.根据权利要求1或2所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述喷丝管(5)的底部与右空壳部(42)的顶面相连接,空壳指(43)的顶端高于喷丝管(5)的顶端设置。

6.根据权利要求1或2所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述驱动管(3)的内部开设有管内腔(31),驱动管(3)上位于左纳气腔(411)内的管壁(32)上开设有侧气道(33),管内腔(31)经侧气道(33)与左纳气腔(411)相通。

7.根据权利要求6所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述侧气道(33)的数量为四个,所有的侧气道(33)都围绕管壁(32)均匀设置,且侧气道(33)的俯视形状为扇形。

8.根据权利要求6所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述纺丝头(2)、左空壳部(41)、驱动管(3)同轴设置。

9.根据权利要求1或2所述的一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,其特征在于:所述喷丝管(5)近纺丝头(2)的底部设置。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超细纤维的生产装置,属于纳米纤维制造领域,尤其涉及一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,具体适用于提高制造效率。

背景技术

[0002] 纳米纤维是指直径在几十到几百纳米的超细纤维,它具有非常大比表面积、超细孔隙度、良好的机械特性等其它纤维所不能拥有的独特优势。近年来,纳米纤维广泛用于纺织材料、组织工程支架、药物传输、过滤介质、人造血管、生物芯片、纳米传感器、光学、复合材料等领域。
[0003] 到目前为止,制备纳米纤维的方法有许多种,如拉伸法、微相分离、模板合成、自组装、静电纺丝、离心纺丝等,其中,静电纺丝法具备操作简单的优点,但也存在制备过程中需要施加高压电场,成本高,安全问题需要额外关注,生产效率低等缺陷;而离心纺丝是指聚合物熔体或溶液借助高速旋转的装置所产生的离心力和剪切力由细孔甩出而成纤维的方法,相比较传统的静电纺丝法,离心纺丝具备更高的生产效率。
[0004] 授权公告号为CN205617001U,授权公告日为2016年10月5日的实用新型专利公开了一种离心纺丝装置,其包括电机、纺丝头和收集棒,纺丝头安装在电机的转轴顶部并由电机带动转动,纺丝头内具有容纳纺丝液的空腔,纺丝头顶部设有注液口,纺丝头侧壁设有与所述空腔连通的喷丝孔,收集棒围绕纺丝头一圈设置,应用时,纺丝头由电机带动转动,纺丝液从纺丝头的喷丝孔中喷出,在喷丝孔与收集棒之间运动得到拉伸,同时溶剂挥发,形成纤维,通过收集棒接收得到纤维膜。虽然该设计能够实现基本的离心纺丝以得到纤维,但其仍旧具有以下缺陷:
[0005] 该设计每次只能产生单根纤维,不仅产量较低,而且不利于发挥整套生产设备的利用率。
[0006] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

[0007] 本发明的目的是克服现有技术中存在的制造效率较低的缺陷与问题,提供一种制造效率较高的生成多纤维的离心纺丝喷头系统。
[0008] 为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,包括注料管、纺丝头与驱动管,所述纺丝头的底部与驱动管的顶端相连接,纺丝头的内部设置有盛料腔,所述注料管的底端穿经注料口后与盛料腔的顶部相通;
[0009] 所述离心纺丝喷头系统还包括纳气空壳与喷丝管,所述喷丝管的内部开设有喷丝腔,喷丝管的内端与纺丝头的左侧部相连接,喷丝管的外端向外延伸,喷丝管的外端上开设有喷丝口,该喷丝口经喷丝腔与盛料腔相通,且喷丝管的数量至少为两个;
[0010] 所述纳气空壳包括左空壳部、右空壳部与多个空壳指,空壳指高于左空壳部、右空壳部设置,且空壳指两两相互平行;所述左空壳部、右空壳部、空壳指的内部分别开设有对应的左纳气腔、右纳气腔、指纳气腔,所有的指纳气腔都通过右纳气腔与左纳气腔相通,所述左空壳部的顶部与纺丝头的底部相连接,左空壳部的右端与右空壳部的左端相连接,右空壳部的右端的顶部与空壳指的底部相连接,相邻的空壳指之间设置有指夹腔,每个指夹腔的内部都对应夹持有一根喷丝管,空壳指的外侧面上开设有与指纳气腔相通的出气口,该出气口的直径小于喷丝口的直径;所述驱动管的顶端穿经左空壳部后与纺丝头的底部相连接。
[0011] 所述喷丝管的数量为三个,所述空壳指的数量为四个,喷丝管、空壳指沿右空壳部的顶面依次间隔排列。
[0012] 所述喷丝口与指夹腔的外端之间设置有喷丝空隙。
[0013] 所述空壳指的宽度小于右空壳部的宽度,空壳指的内端与纺丝头的左侧部之间设置有纳指空隙。
[0014] 所述喷丝管的底部与右空壳部的顶面相连接,空壳指的顶端高于喷丝管的顶端设置。
[0015] 所述驱动管的内部开设有管内腔,驱动管上位于左纳气腔内的管壁上开设有侧气道,管内腔经侧气道与左纳气腔相通。
[0016] 所述侧气道的数量为四个,所有的侧气道都围绕管壁均匀设置,且侧气道的俯视形状为扇形。
[0017] 所述纺丝头、左空壳部、驱动管同轴设置。
[0018] 所述喷丝管近纺丝头的底部设置。
[0019] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0020] 1、本发明一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统中,纺丝头的左侧部同时与多根喷丝管相连接,多根喷丝管在右空壳部的顶面并排设置,喷丝口经喷丝腔与盛料腔相通,应用时,当驱动管驱使纺丝头转动时,盛料腔内盛装的料液(熔融物或溶液)被带动旋转,再依次经喷丝腔、喷丝口后向外喷出,然后在喷丝口与收集装置(环绕纺丝头设置)之间运动得到拉伸,从而得到纤维,该设计的优点包括:首先,数量至少为两个的喷丝管能确保每次喷出的纤维数量至少为两根,从而提高制造效率;其次,料液在喷出喷丝口之前,都先进入喷丝腔,以得到初步的纤维定型,既利于后续喷出以制造纤维,又能防止料液之间的相互干扰,如在喷丝管、纺丝头的连接处发生堵塞或堵住喷丝口等。因此,本发明不仅制造效率较高,而且不易发生堵塞。
[0021] 2、本发明一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统中,增设有中空结构的纳气空壳,该纳气空壳包括左空壳部、右空壳部与多个空壳指,相邻的空壳指之间设置有指夹腔,每个指夹腔的内部都对应夹持有一根喷丝管,空壳指的外侧面上开设有与指纳气腔相通的出气口,该出气口依次经指纳气腔、右纳气腔后与左纳气腔相通,应用时,出气口向外持续喷出气体,以形成气流,两根气流之间夹有一根喷出的纤维,从而在纤维喷出之初,给纤维的运行区域进行限定,不仅能避免相邻纤维之间的相互干扰,如粘接、飞溅液滴的干扰等,而且利于缩短纤维成型的时间,尤其当有喷丝空隙存在时,气流的喷出位置领先于料液喷出的位置,效果更佳。因此,本发明不仅引导性较强,而且制造效率较高。
[0022] 3、本发明一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统中,相邻的空壳指之间设置有指夹腔,每个指夹腔的内部都对应夹持有一根喷丝管,喷丝管的底部与右空壳部的顶面相连接,空壳指的顶端高于喷丝管的顶端设置,该设计能使纳气空壳与喷丝管之间存在较大的接触面积,应用时,可在纳气空壳内充入带有一定温度的气体,以对喷丝管进行加热,确保喷丝管内料液的液体状态,避免料液在喷丝管内变粘稠,甚至堵塞,便于纤维制造的顺利进行。因此,本发明能确保料液的液态,确保制造的顺利进行。
[0023] 4、本发明一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统中,驱动管的内部开设有管内腔,驱动管上位于左纳气腔内的管壁上开设有侧气道,管内腔经侧气道与左纳气腔相通,应用时,伴随驱动管的旋转,管内腔内流经的气体经侧气道进入左纳气腔中,以使纳气空壳内充入气体,从而确保出气口向外持续喷出气体,进一步的,充入带有温度的气体,以对喷丝管进行加热。因此,本发明不仅引导性较强,能确保料液的液态,而且易于操作。

实施方案

[0031] 以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0032] 参见图1至图6,一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,包括注料管1、纺丝头2与驱动管3,所述纺丝头2的底部与驱动管3的顶端相连接,纺丝头2的内部设置有盛料腔21,所述注料管1的底端穿经注料口22后与盛料腔21的顶部相通;
[0033] 所述离心纺丝喷头系统还包括纳气空壳4与喷丝管5,所述喷丝管5的内部开设有喷丝腔51,喷丝管5的内端与纺丝头2的左侧部相连接,喷丝管5的外端向外延伸,喷丝管5的外端上开设有喷丝口52,该喷丝口52经喷丝腔51与盛料腔21相通,且喷丝管5的数量至少为两个;
[0034] 所述纳气空壳4包括左空壳部41、右空壳部42与多个空壳指43,空壳指43高于左空壳部41、右空壳部42设置,且空壳指43两两相互平行;所述左空壳部41、右空壳部42、空壳指43的内部分别开设有对应的左纳气腔411、右纳气腔421、指纳气腔431,所有的指纳气腔431都通过右纳气腔421与左纳气腔411相通,所述左空壳部41的顶部与纺丝头2的底部相连接,左空壳部41的右端与右空壳部42的左端相连接,右空壳部42的右端的顶部与空壳指43的底部相连接,相邻的空壳指43之间设置有指夹腔44,每个指夹腔44的内部都对应夹持有一根喷丝管5,空壳指43的外侧面上开设有与指纳气腔431相通的出气口45,该出气口45的直径小于喷丝口52的直径;所述驱动管3的顶端穿经左空壳部41后与纺丝头2的底部相连接。
[0035] 所述喷丝管5的数量为三个,所述空壳指43的数量为四个,喷丝管5、空壳指43沿右空壳部42的顶面依次间隔排列。
[0036] 所述喷丝口52与指夹腔44的外端之间设置有喷丝空隙46。
[0037] 所述空壳指43的宽度小于右空壳部42的宽度,空壳指43的内端与纺丝头2的左侧部之间设置有纳指空隙47。
[0038] 所述喷丝管5的底部与右空壳部42的顶面相连接,空壳指43的顶端高于喷丝管5的顶端设置。
[0039] 所述驱动管3的内部开设有管内腔31,驱动管3上位于左纳气腔411内的管壁32上开设有侧气道33,管内腔31经侧气道33与左纳气腔411相通。
[0040] 所述侧气道33的数量为四个,所有的侧气道33都围绕管壁32均匀设置,且侧气道33的俯视形状为扇形。
[0041] 所述纺丝头2、左空壳部41、驱动管3同轴设置。
[0042] 所述喷丝管5近纺丝头2的底部设置。
[0043] 本发明的原理说明如下:
[0044] 运行前,先在纺丝头2中的盛料腔21内装有料液(熔融物或溶液),料液可在运行过程中由注料管1随时注入进行补充,再经驱动管3驱动纺丝头2转动,以使料液进入多根喷丝管5中,随后,从每根喷丝管5外端的喷丝口52喷出,以同时获得多根纤维,最后由围绕纺丝头2的收集装置对制造出的纤维进行收集。同时,纳气空壳4内的气体经出气口45喷出以形成气流,两根气流之间夹有一根喷丝管5,喷丝管5喷出的纤维被两根气流夹着,不仅能避免相邻纤维之间的相互干扰,而且利于纤维的快速成型。
[0045] 此外,当纳气空壳4内的气体具备一定温度时,还能对喷丝管5进行加热,确保喷丝管5中料液的液态或熔融态,避免发生堵塞,利于纤维的制造。
[0046] 实施例1:
[0047] 参见图1至图6,一种生成多纤维的离心纺丝喷头系统,包括注料管1、纺丝头2与驱动管3,所述纺丝头2的底部与驱动管3的顶端相连接,纺丝头2的内部设置有盛料腔21,所述注料管1的底端穿经注料口22后与盛料腔21的顶部相通;所述离心纺丝喷头系统还包括纳气空壳4与喷丝管5,所述喷丝管5的内部开设有喷丝腔51,喷丝管5的内端与纺丝头2的左侧部相连接,喷丝管5的外端向外延伸,喷丝管5的外端上开设有喷丝口52,该喷丝口52经喷丝腔51与盛料腔21相通,且喷丝管5的数量至少为两个;所述纳气空壳4包括左空壳部41、右空壳部42与多个空壳指43,空壳指43高于左空壳部41、右空壳部42设置,且空壳指43两两相互平行;所述左空壳部41、右空壳部42、空壳指43的内部分别开设有对应的左纳气腔411、右纳气腔421、指纳气腔431,所有的指纳气腔431都通过右纳气腔421与左纳气腔411相通,所述左空壳部41的顶部与纺丝头2的底部相连接,左空壳部41的右端与右空壳部42的左端相连接,右空壳部42的右端的顶部与空壳指43的底部相连接,相邻的空壳指43之间设置有指夹腔44,每个指夹腔44的内部都对应夹持有一根喷丝管5,空壳指43的外侧面上开设有与指纳气腔431相通的出气口45,该出气口45的直径小于喷丝口52的直径;所述驱动管3的顶端穿经左空壳部41后与纺丝头2的底部相连接。优选喷丝管5的数量为三个,所述空壳指43的数量为四个,喷丝管5、空壳指43沿右空壳部42的顶面依次间隔排列。
[0048] 实施例2:
[0049] 基本内容同实施例1,不同之处在于:
[0050] 所述喷丝口52与指夹腔44的外端之间设置有喷丝空隙46。所述空壳指43的宽度小于右空壳部42的宽度,空壳指43的内端与纺丝头2的左侧部之间设置有纳指空隙47。
[0051] 实施例3:
[0052] 基本内容同实施例1,不同之处在于:
[0053] 所述驱动管3的内部开设有管内腔31,驱动管3上位于左纳气腔411内的管壁32上开设有侧气道33,管内腔31经侧气道33与左纳气腔411相通。所述侧气道33的数量为四个,所有的侧气道33都围绕管壁32均匀设置,且侧气道33的俯视形状为扇形。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式,本发明的保护范围并不以上述实施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

附图说明

[0024] 图1是本发明的结构示意图。
[0025] 图2是图1的俯视图。
[0026] 图3是图1中纺丝头、纳气空壳的右视图。
[0027] 图4是图1中纳气空壳的右视图。
[0028] 图5是图1中驱动管的仰视图。
[0029] 图6是本发明中侧气道、驱动管的相对位置示意图。
[0030] 图中:注料管1、纺丝头2、盛料腔21、注料口22、驱动管3、管内腔31、管壁32、侧气道33、纳气空壳4、左空壳部41、左纳气腔411、右空壳部42、右纳气腔421、空壳指43、指纳气腔
431、指夹腔44、出气口45、喷丝空隙46、纳指空隙47、喷丝管5、喷丝腔51、喷丝口52。
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