用于生产若干种结构的复合纳米微米纤维离心纺丝设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纺丝技术领域，特别涉及一种用于若干种结构的复合纳米微米纤维的离心纺丝设备。
【背景技术】
[0002]纳米纤维是具有管径低于几百个纳米以下的纤维材料。
[0003]纤维可按截面结构分为:单组分、双组分及多组分纤维；单组分纤维是指在其截面上是由一种材料或几种材料均匀混合构成的纤维；双组分纤维是指在其截面上是由两种不同组分的材料构成一定特殊区域结构关系的纤维；双组分和多组分纤维属于复合纤维的范畴。其中，每一组分可以是一种材料或几种材料的混合。按照两组分的结构关系，双组分纤维可分为:双边(也称为共轭)结构纤维、核-壳(也称同芯或同轴)结构纤维、海岛结构纤维、包尖纤维及分节纤维等等。
[0004]纳米纤维具有极高的比表面积、横纵比。如由纳米纤维织造的织物结构精细、有极高的孔隙度，优秀的柔韧性、吸附性、过滤性、粘合性、保温性及机械强度。这些独一无二的特性使纳米纤维有着微米纤维不具有的新颖性能，已被广泛地应用于多种领域，如高端纺织品、生物医学、水处理、能源、运输，电子等各种行业。近年来，科学家们发现，具有特殊截面结构的双组分或多组分复合微米纳米纤维结合两种不同性能的材料可以生产出许多单组分纤维不具备的全新的或比单组分纤维性能更加优良的微米纳米纤维。双组分或多组分复合微米纳米纤维作为多功能纳米纤维在许多重要高端领域，如，防护服，生物医学制品(组织支架结构，人造人体器官、敷伤材料，药物释放等)，膜材料、过滤介质、催化剂、电子产品、能源储藏，复合增强材料等领域具有更大的应用前景。其中，海岛结构的双组分纤维是指在其截面上两种组分的材料呈海岛型分布，即一组分形成彼此分开的“岛屿”状结构，它们被另一组分即“海”组分所包围；海岛纤维是一种高附加值、高技术的新型复合纤维。分节结构的双组分纤维是指在其截面上两种组分的材料相间排列，或呈带状，或呈饼状，及其他形状。
[0005]如今这些纤维已广泛地应用于各个领域如可控药物输送及释放，自修复材料，智能保护材料，高敏传感器，催化，能量储存，有机-无机复合纤维。
[0006]目前，传统纺织设备可以生产双组分微米纤维，但无法生产包括海岛结构和分节结构纳米纤维在内的复合纳米纤维。同时，生产海岛结构和分节结构的复合纳米纤维的纺丝装置主要是针头式静电纺丝法。简要地说，在针头式静电纺丝技术中，高压电源提供一高压，并将高压电源阳极与装有纺丝液的注射器的金属针头尖端连接，将高压电源阴极与具有导电性的收集装置相连并接地。高压电源通电时，在注射器针头与收集装置之间形成高压静电场，注射器中的纺丝液，被注入通电的金属针头，在高压静电场的作用下，克服表面张力，喷出针头，形成带电的连续射流，并朝收集装置加速喷射。在这个过程中，射流被迅速拉长变细，并随着溶剂的挥发而干燥，最终在收集装置上形成固体纳米纤维。但是针头式静电纺丝技术产量低，要求高电压，危险性高，成本高，同时受溶液浓度、粘性等性能影响较大，难以大批量生产。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种用于若干种结构的复合纳米微米纤维离心纺丝设备；该设备不需要高压静电场的参与，极大降低了能耗成本，且具有安全性能高、
产量高的特点。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于若干种结构的复合纳米微米纤维离心纺丝设备，包括:储液装置；用于储存纺丝液，所述储液装置至少包括:第一转筒及第二转筒；所述第二转筒套设在所述第一转筒的外部；且所述第一转筒与所述第二转筒的的中心竖轴均位于同一条直线L1上；送液装置；所述送液装置与所述储液装置相连通，用于输送所述纺丝液到所述储液装置；喷液装置；用于喷出所述纺丝液，所述喷液装置由至少一个喷道组及至少一个排放孔组组成；所述喷道组中至少包含:第一内排放管、第二内排放管及外排放管；所述排放孔组中至少包含:第一内排放孔、第二内排放孔及外排放孔；所述喷道组中第一内排放管的数量与所述排放孔组中第一内排放孔的数量、所述喷道组中第二内排放管的数量与所述排放孔组中第二内排放孔的数量及所述喷道组中外排放管的数量与所述排放孔组中外排放孔的数量一一对应相等；所述第一内排放孔及所述第二内排放孔设置在所述第一转筒的侧壁上；所述外排放孔设置在所述第二转筒的侧壁上；所述第一内排放管的一端与所述第一内排放孔相通；所述第二内排放管的一端与所述第二内排放孔相通；所述外排放管的一端与所述外排放孔相通；所述第一内排放管的另一端、所述第二内排放管的另一端分别穿过所述外排放孔且均置于所述外排放管的内部；所述第一内排放孔、所述第一内排放管的内壁形成用于输送纺丝液的第一内通道；所述第二内排放孔、所述第二内排放管的内壁形成用于输送纺丝液的第二内通道；所述第一内排放管与所述第二内排放管之间相互成并列排列，且所述第一内排放管的管壁与所述第二内排放管的管壁相互不接触；所述外排放管将所有所述内排放管的管壁包含在内；所述外排放孔、所述第一内排放管的外壁、所述第二内排放管的外壁及所述外排放管的内壁形成用于输送纺丝液的外通道；驱动装置；用于驱动所述储液装置进行旋转，所述驱动装置与所述储液装置的底部联接；所述驱动装置与外界电源输出设备连接；集丝装置；用于收集具有海岛结构或分节结构的多组分纳米微米纤维，所述集丝装置设置在所述喷液装置外围部位；其中，所述驱动装置通过与外界电源输出设备连接驱动所述储液装置进行旋转，所述送液装置输送的所述纺丝液被灌入所述储液装置中的每一个所述转筒内，并依次经过所述排放孔组、所述喷道组且由所述喷道组的另一端喷出，最终实现由所述集丝装置收集具有海岛结构或分节结构的复合纳米微米纤维。
[0009]可选的，当所述喷液装置中所述排放孔组及所述喷道组的数量均是若干个时；若干个所述排放孔组分布在所述第一转筒侧壁、所述第二转筒侧壁的同一层圆周上，若干个所述喷道组分布在所述第一转筒侧壁、所述第二转筒侧壁的同一层圆周上；或者，当所述喷液装置中所述排放孔组及所述喷道组的数量均是若干个时；若干个所述排放孔组分布在所述第一转筒侧壁、所述第二转筒侧壁的若干层圆周上，若干个所述喷道组分布在所述第一转筒侧壁、所述第二转筒侧壁的若干层圆周上。
[0010]可选的，还包括:壳体；所述壳体包括:外罩及隔离板；所述隔离板固定在所述外罩中下层部位处，且通过所述隔离板将所述外罩分为上隔离层及下隔离层；所述储液装置置于所述上隔离层中；所述驱动装置置于所述下隔离层中。
[0011]可选的，当由所述集丝装置收集的纳米微米纤维是呈海岛结构的复合纳米微米纤维时，所述储液装置还包括:密封板；所述第一转筒及所述第二转筒的底部分别与所述密封板的上表面固定连接；所述直线L1与所述密封板的上表面相互垂直；所述第一转筒及所述第二转筒的内部空间相互隔离；所述驱动装置与所述密封板的下表面连接，并通过外接电源输出设备进而驱动所述第一转筒、所述第二转筒及所述密封板实现同轴转动；所述送液装置分别与所述第一转筒、第二转筒相连通；所述第一转筒及所述第二转筒均呈同轴空心圆筒状结构或空心圆锥状结构；所述第一内排放孔与所述第二内排放孔呈并列式分布；所述外排放孔的孔径大于所述第一内排放管及所述第二内排放管的管径的总和；所述第一内排放管的一端与所述第一内排放孔相通；所述第二内排放管的一端与所述第二内排放孔相通；所述外排放管的一端与所述外排放孔相通；所述第一内排放管的另一端、所述第二内排放管的另一端分别穿过所述外排放孔且位于所述第二转筒的侧壁外部；所述第一内通道、所述外通道以所述第一内排放管的管壁为分界面相互隔离；所述第二内通道、所述外通道以所述第二内排放管的管壁为分界面相互隔离；所述第一内排放管与所述第二内排放管之间相互成并列排列，且所述第一内排放管壁与所述第二内排放管壁相互不接触；所述外排放管将所述第一内排放管、所述第二内排放管的管壁包含在内。
[0012]可选的，当由所述集丝装置收集的纳米微米纤维是呈海岛结构的复合纳米微米纤维时，所述储液装置还包括:密封板；所述第一转筒及所述第二转筒的底部分别与所述密封板的上表面固定连接；所述直线L1与所述密封板的上表面相互垂直；所述第一转筒及所述第二转筒的内部空间相互隔离；所述驱动装置与所述密封板的下表面连接，并通过外接电源输出设备进而驱动所述第一转筒、所述第二转筒及所述密封板实现同轴转动；所述送液装置分别与所述第一转筒、第二转筒相连通；所述第一转筒及所述第二转筒均呈同轴空心圆筒状结构或空心圆锥状结构；所述第一内排放孔与所述第二内排放孔呈并列式分布；所述外排放孔的孔径大于所述第一内排放管及所述第二内排放管的管径的总和；所述第一内排放管的一端与所述第一内排放孔相通；所述第二内排放管的一端与所述第二内排放孔相通；所述外排放管的一端与所述外排放孔相通；所述第一内排放管的另一