【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维纺丝设备，尤其涉及一种无针头溶液纺丝装置、工作方法及超细纤维制备方法。
技术介绍
1、超细纤维是指直径为1微米以下且长度较长，具有极高长径比的线状材料。超细纤维由于其独特的物理化学性能，在各种新型功能材料中发挥了重要的作用。
2、目前，常用的制备纤维的方法包括湿法纺丝、熔喷纺丝、静电纺丝、溶液气纺丝、离心纺丝等。熔喷纺丝具有生产效率高的优点，是工业上广泛使用的纺丝方法；但熔喷纺丝制备的纤维直径较粗，并且适用的纤维种类十分有限。静电纺丝是目前制备超细纤维较为简便的方法，具有适用范围广、操作简单等优点；然而，静电纺丝生产效率较低，并且通过喷丝口挤出溶液成丝，容易出现喷丝口堵塞的情况，另外，上千伏的工作电压也给大规模工业化制备超细纤维带来了不可忽视的危险。传统的溶液气纺丝技术虽然规避了高电压问题，可以实现大通量制备超细纤维，然而，该技术也需依赖针头，喷丝口容易堵塞，严重影响了材料的制备效率和质量，也同时影响了气流场分布的设计空间。因此，开发一种操作简单、效率高，普适性强，气流场和纤维结构可设计和连续工作不堵针的纺丝装置十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种无针头溶液纺丝装置、工作方法及超细纤维制备方法，用以解决现有技术中传统的溶液气纺丝装置需要依赖针头，喷丝口容易堵塞，影响了材料的制备效率和质量，也同时影响了气流场分布的设计空间的缺陷；本专利技术采用滚动式多孔无针头的溶液气纺丝装置，其具有操作简单，纺丝效率高，普适性强，气流场和纤维结构可设计，可连
2、本专利技术提供一种无针头溶液纺丝装置，包括：
3、供气机构，用于喷出气流；
4、供液机构，用于供给纺丝前驱体溶液；
5、纺丝机构，包括滚筒单元，所述滚筒单元沿其轴向可转动设置，在所述滚筒单元的壁面上形成有多个沿径向方向贯穿的孔道，所述供气机构设于所述滚筒单元的内侧，所述供液机构设于所述滚筒单元的外侧；其中，
6、经所述供液机构供给的纺丝前驱体溶液续存在所述孔道中，续存有纺丝前驱体溶液的所述孔道转动至所述供气机构的所在位置时，所述供气机构喷出的气流经所述孔道破碎并喷吹带走所述孔道内续存的纺丝前驱体溶液，将纺丝前驱体溶液牵伸成为射流。
7、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述纺丝机构还包括：
8、刮擦单元，所述刮擦单元贴合设于所述滚筒单元的外壁面上，在所述滚筒单元转动过程中，通过所述刮擦单元与所述滚筒单元的相对运动，刮擦位于所述滚筒单元的外壁面上的纺丝前驱体溶液。
9、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述孔道的长度大于或等于0.5mm。
10、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，在所述孔道的内壁面上设有至少一个凸起，在所述凸起与所述凸起之间形成气流通道，和/或，在所述凸起的外表面与所述孔道的内壁面之间形成气流通道，以引导气流转捩为湍流。
11、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述供气机构包括：
12、气体管路；
13、气流喷出单元，所述气流喷出单元连接在所述气体管路的出口处所述气流喷出单元的喷出方向沿所述滚筒单元的径向方向且朝向外侧设置。
14、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述气流喷出单元的出口端与所述滚筒单元的内壁面之间的距离取值范围为1mm～5mm。
15、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述供气机构还包括：
16、气体压缩单元，所述气体压缩单元连接在所述气体管路的进口处；
17、气压阀，所述气压阀设于所述气体管路上。
18、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述供液机构包括：
19、液体管路；
20、导液单元，所述导液单元连接在所述液体管路的出口处，且所述导液单元位于所述滚筒单元的上方，用于引导纺丝前驱体溶液垂直流至所述滚筒单元的外壁面上。
21、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述供液机构还包括：
22、液推单元，所述液推单元连接在所述液体管路的进口处。
23、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，还包括：
24、收集机构，所述收集机构设于所述滚筒单元的外侧，用于收集通过所述供气机构由所述孔道内喷吹带走的纺丝前驱体溶液。
25、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述滚筒单元在周向为闭合结构，所述孔道沿所述滚筒单元的周向设置多排，且每排所述孔道沿所述滚筒单元的宽度方向设置多个，相邻两排的所述孔道之间的夹角取值范围为0.5°～2°，每个所述孔道的直径取值范围为0.2mm～2.0mm，相邻两个所述孔道之间的间距小于1.2mm，由多个所述孔道喷出的多股射流之间发生相互作用形成湍流。
26、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，所述滚筒单元的孔隙率取值范围为40％～95％。
27、本专利技术还提供一种根据本专利技术上述实施例的无针头溶液纺丝装置的工作方法：
28、控制滚筒单元转动，依次启动供气机构、启动供液机构；
29、由供液机构供给的纺丝前驱体溶液流动至滚筒单元的外壁面上，进而续存在滚筒单元上的孔道内；
30、当续存有纺丝前驱体溶液的孔道转动至供气机构的所在位置时，由供气机构喷出的气流通过孔道破碎并喷吹带走孔道上续存的纺丝前驱体溶液，将纺丝前驱体溶液牵伸成为射流。
31、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置的工作方法，所述控制滚筒单元转动，具体包括：
32、控制滚筒单元的线速度的取值范围为0.1m/s～10m/s。
33、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置的工作方法，所述启动供气机构，具体包括：
34、控制供气机构喷出气流的平均气流速度的取值范围为5m/s～100m/s，控制供气机构喷出气流的压力的取值范围为0.05mpa～1.0mpa。
35、根据本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置的工作方法，所述启动供液机构，具体包括：
36、控制供液机构供给纺丝前驱体溶液的速度的取值范围为0.5ml/min～10ml/min。
37、本专利技术还提供一种超细纤维制备方法，利用本专利技术上述实施例中的无针头溶液纺丝装置制备超细纤维或采用本专利技术上述实施例中的无针头溶液纺丝装置的工作方法制备超细纤维。
38、本专利技术提供的一种无针头溶液纺丝装置，其包括：供气机构、供液机构和纺丝机构；供气机构用于喷出气流；供液机构用于供给纺丝前驱体溶液；纺丝机构包括滚筒单元，滚筒单元沿其轴向可转动设置，在滚筒单元的壁面上形成有多个沿径向方向贯穿的孔道，供气机构设于滚筒单元的内侧，供液机构设于滚筒单元的外侧；经供液机构供给的纺丝前驱体溶液续存在孔道中，续存有纺丝前驱体溶液的孔道转动至供气机构的所在位置时，供气机构喷出的气流经孔道破碎并喷吹带走孔道内续存的纺丝前驱体溶液，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无针头溶液纺丝装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述纺丝机构还包括：
3.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述孔道的长度大于或等于0.5mm。
4.根据权利要求3所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，在所述孔道(311)的内壁面上设有至少一个凸起(312)，在所述凸起(312)与所述凸起(312)之间形成气流通道，和/或，在所述凸起(312)的外表面与所述孔道(311)的内壁面之间形成气流通道，以引导气流转捩为湍流。
5.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供气机构(1)包括：
6.根据权利要求5所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述气流喷出单元(12)的出口端与所述滚筒单元(31)的内壁面之间的距离取值范围为1mm～5mm。
7.根据权利要求5所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供气机构(1)还包括：
8.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供液机构(2)包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种无针头溶液纺丝装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述纺丝机构还包括：
3.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述孔道的长度大于或等于0.5mm。
4.根据权利要求3所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，在所述孔道(311)的内壁面上设有至少一个凸起(312)，在所述凸起(312)与所述凸起(312)之间形成气流通道，和/或，在所述凸起(312)的外表面与所述孔道(311)的内壁面之间形成气流通道，以引导气流转捩为湍流。
5.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供气机构(1)包括：
6.根据权利要求5所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述气流喷出单元(12)的出口端与所述滚筒单元(31)的内壁面之间的距离取值范围为1mm～5mm。
7.根据权利要求5所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供气机构(1)还包括：
8.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供液机构(2)包括：
9.根据权利要求8所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，所述供液机构(2)还包括：
10.根据权利要求1所述的无针头溶液纺丝装置，其特征在于，还包括：
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的无针头溶液...
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