一种微型纺丝设备的制作方法

本实用新型属于纺丝设备领域，具体涉及一种用于实验制备纤维的微型纺丝设备。

背景技术：

纤维是一种历史悠久的材料，从古代使用的棉、麻纤维、蚕丝，到今天尼龙、涤纶等各种合成纤维，其使用范围非常广泛，需求量也非常之大。全球有众多科研院所以及企业正在研发各式各样的纤维新材料。然而，纤维的制备流程往往较为复杂，工业化生产设备也非常巨大，使得实验性纺丝的成本非常之高，每一次实验都会导致巨大的浪费。因此，研制一台微型的实验用纺丝设备，具有经济、环保的现实意义，不仅可以节约物料和能源，也可以节约人力和时间成本。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种微型纺丝设备，包括纺丝机架和依次设置在机架上的纺丝原液输送机构，纺丝凝固机构、纺丝水洗机构、纺丝油浴机构和干燥收集机构，其特征在于：所述的纺丝原液输送机构包括固定在机架上的恒流注射泵1和连接在恒流注射泵1下端的注射器2，注射器2下连接套管3，所述的纺丝凝固机构包括设置于注射器2下端的凝固箱4，所述的套管3下端沉浸在凝固箱4内的凝固液中，凝固箱4内设有挡丝棒404，用于牵引凝固后的纺丝，所述的纺丝水洗机构包括固定在机架上的水洗瓶6和水洗辊5，水洗辊5为并排设置于水洗瓶正下方的两个联动辊，所述的纺丝油浴机构包括设置于机架上的油浴槽7，所述的干燥收集机构包括干燥辊8和卷绕辊9，从套管3喷丝头部位喷出的纺丝通过手动牵引，依次经过水洗机构、油浴槽7、干燥辊8，最后缠绕在卷绕辊9上。

所述的套管3为一中部带有90°弯角302的弯管，弯管一端连接注射器套头301，与注射器2底部出口连接，弯管另一端依次连接喷丝底套303，喷丝头304和固定套头305，将从注射器2注射下来的纺丝原液通过套管分散后引入凝固箱4内进行凝固成型。

所述的凝固箱4由隔板隔开分为左边凝固槽401和右边废水槽402，凝固槽401内放置凝固浴液，废水槽402内收集从水洗机构滴落下来的废水，水洗机构设置于废水槽402正上方，所述的凝固箱4内两个槽侧壁底部均开设有排水孔403，凝固箱底部设有凸出的防滑底座405。

所述的水洗瓶6为底部开孔的水瓶，水瓶内的水在自身重力作用下向下滴落，滴水速度由水瓶底部的开孔大小决定。

所述的油浴槽7内承载有纺丝用油剂，油浴槽7内设有若干牵引罗拉，用于牵引纺丝浸入油剂，以及将纺丝从油剂中引出。

所述的水洗辊5、干燥辊8和卷绕辊9均通过电机带动旋转，其中干燥辊8上缠绕有电加热丝，通电加热后对纺丝进行干燥。

本实用新型具有如下优点：

与现有产品相比，本实用新型结构简单、灵活便捷、方便清洗；因整体体积小，纺丝用容器为注射器，每次试验用的材料少，整体耗液量小，不易造成浪费；整个设备中各个功能模块可以按需组装搭配使用，适于测试样品的可否性，以及通过干、湿法纺丝制备少量的纤维样品使用；主要适用于科研院所等研发机构高频率实验使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中套管结构示意图；

图3为本实用新型中凝固槽结构示意图；

其中：1-恒流注射泵、2-注射器、3-套管、301-注射器套头、302-弯角、303-喷丝底套、304-喷丝头、305-固定套头、4-凝固箱、401-凝固槽、402-废水槽、403-排水孔、404-挡丝棒、405-底座、5-水洗辊、6-水洗瓶、7-油浴槽、8-干燥辊、9-卷绕辊。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图1-3所示，一种微型纺丝设备，包括纺丝机架和从左到右依次设置在机架上的纺丝原液输送机构，纺丝凝固机构、纺丝水洗机构、纺丝油浴机构和干燥收集机构，其特征在于：所述的纺丝原液输送机构包括固定在机架上的恒流注射泵1和连接在恒流注射泵1下端的注射器2，注射器2下连接套管3，所述的纺丝凝固机构包括设置于注射器2下端的凝固箱4，所述的套管3下端沉浸在凝固箱4内的凝固液中，凝固箱4内设有挡丝棒404，用于牵引凝固后的纺丝，所述的纺丝水洗机构包括固定在机架上的水洗瓶6和水洗辊5，水洗辊5为并排设置于水洗瓶6正下方的两个联动辊，所述的纺丝油浴机构包括设置于机架上的油浴槽7，所述的干燥收集机构包括干燥辊8和卷绕辊9，从套管3喷丝头部位喷出的纺丝通过手动牵引，依次经过水洗机构、油浴槽7、干燥辊8，最后缠绕在卷绕辊9上。

套管3为一中部带有90°弯角302的弯管，弯管一端连接注射器套头301，与注射器2底部出口连接，弯管另一端依次连接喷丝底套303，喷丝头304和固定套头305，将从注射器2注射下来的纤维素溶液通过套管分散后引入凝固箱4内进行凝固成型。

凝固箱4由隔板隔开分为左边凝固槽401和右边废水槽402，凝固槽401内放置凝固浴液，废水槽402内收集从水洗机构滴落下来的废水，水洗机构设置于废水槽402正上方，凝固箱4内两个槽侧壁底部均开设有排水孔403，凝固箱底部设有凸出的防滑底座405。

水洗瓶6为底部开孔的水瓶，设备使用前将水洗瓶6内灌满水，倒立安装在机架上相应位置，水洗瓶内的水在自身重力作用下向下滴落，滴水速度由水瓶底部的开孔大小决定。

油浴槽7内承载有纺丝用油剂，油浴槽7内设有若干牵引罗拉，用于牵引纺丝浸入油剂，以及将纺丝从油剂中引出，纺丝经过油浴后可减少丝与设备接触时的摩擦力，减少断丝以及减少静电。

水洗辊5、干燥辊8和卷绕辊9均通过可调速电机带动旋转，其中干燥辊8上缠绕有电加热丝，通电加热后对纺丝进行干燥。

实例1：本实用新型可用于人造丝的实验纺丝。首先，将规格为50 ml的注射器2中装入采用中国专利（ZL 201110314345.0）制备的纤维素溶液，将套管3上的注射器套头301与注射器2紧密连接，将喷丝头304安装固定好后，将注射器2固定在恒流注射泵1上，恒流注射泵的流量设为1ml/min；将凝固箱4中的凝固槽401装入一定浓度的酸液，油浴槽7中放入适量的纺丝用油剂；同时打开水洗辊5转动控制开关，调节速度至20rpm，将水洗装置6安装好，干燥辊8上电热丝加热温度设置为60度，卷绕辊9的转速则根据收集丝条的张力调整，以丝条紧绷但不断为标准。调整好设备后，打开恒流注射泵，手工牵引丝条经过喷丝头304、凝固箱4、水洗辊5、油浴槽7、干燥辊8和卷绕辊9，最终得到成卷的再生纤维素纤维。

实施例2：本实用新型还可用于醋酸纤维素纤维的实验纺丝。首先，将醋酸纤维溶解于丙酮，并置于注射器2中。将套管3上的注射器套头301与注射器2紧密连接，将喷丝头304安装固定好后，将注射器2固定在恒流注射泵1上，恒流注射泵的流量设为1ml/min。将凝固箱4中的凝固槽401放入加热器以制造热空气，同时打开干燥辊8转动开关，调节速度至10rpm，温度设置为60度，卷绕辊9的转速则根据收集丝条的张力调整，以丝条紧绷但不断为标准。调整好设备后，打开恒流注射泵，手工牵引丝条经过喷丝头304、凝固箱4、干燥辊8和卷绕辊9，最终得到成卷的醋酸纤维素纤维。

实施例3：本实用新型可用于铜氨纤维的实验纺丝。首先，将注射器2中装入纤维素铜氨溶液，将套管3上的注射器套头与注射器2紧密连接，将喷丝头304安装固定好后，将注射器2固定在恒流注射泵1上，恒流注射泵的流量设为1ml/min；将凝固箱4中的凝固槽401装入一定浓度的碱，并在废水槽402中放入一定浓度的酸，油浴槽7中放入适量的纺丝用油剂。同时打开水洗辊5转动开关，调节速度至15rpm，将水洗瓶6安装好，干燥辊8的转速为水洗辊的0.8倍，温度设置为70度，卷绕辊9的转速则根据收集丝条的张力调整，以丝条紧绷但不断为标准。调整好设备后，打开恒流注射泵1，手工牵引丝条经过喷丝头304、凝固箱4、水洗辊5、油浴槽7、干燥辊8和卷绕辊9，最终得到成卷的铜氨纤维。

本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。