多内孔流道的喷丝板的制作方法

本实用新型属于中空纤维膜制备领域，具体涉及一种多内孔流道的喷丝板。

背景技术：

常规中空纤维或中空纤维膜所采用的喷丝板主要为环形喷丝板，其中，内环作为内孔流道用以通入芯液、空气的流道出口或增强体等的出口，外孔作为纺丝流体(包括纺丝原液及纺丝熔体等)的流道出口。还有采用同心双环形喷丝板，在上述常规喷丝板的基础上再增加一层环形，用于不同基质相或不同粘度纺丝流体的相互复合等。

上述技术制备的中空纤维或者中空纤维膜存在下述问题：①对于外压膜而言，无法解决中空纤维膜填充密度与强度之间的矛盾，具体是指，对于同种纺丝成孔工艺而言，为提高中空纤维膜的强度，就必须增加所得中空纤维膜的壁厚，但这样势必会降低膜组件的填充密度，从而导致组件效率的下降；②对于内压膜而言，无法解决中空纤维膜填充密度与流道通畅的关系，具体是指，中空纤维内压膜流道的通顺度受到膜丝刚性的影响，相对而言，膜丝刚性越强则流道越笔直通畅，而为增加填充密度而降低膜丝的外径势必导致膜丝柔性增加，从而导致流道阻力有所增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种多内孔流道的喷丝板。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种多内孔流道的喷丝板，包括喷丝板本体，所述喷丝板本体上均匀分布有多个作为纺丝流体流道的喷丝通道；所述的喷丝通道内设置有N个均匀列阵的内孔通道，其中，N≥2且为整数；所述的内孔通道用以作为芯液、空气或者线性增强体的通道，所述的内孔流道的截面的外轮廓为圆形。

内孔通道截面直径：喷丝通道截面直径为1:2～1:100。

优选的，内孔通道截面直径：喷丝通道截面直径为1:2～1:10。

所述的喷丝通道的截面的外轮廓为圆形，内孔流道的设置为：以喷丝通道外轮廓的圆心为第一中心点，内孔流道均匀设置在所述的第一中心点周围，所述的第一中心点处可以设置内孔流道也可以不设置内孔流道。

所述的喷丝通道的截面的外轮廓为多个等弧度U型圆弧串联而成，内孔流道的设置为：以喷丝通道外轮廓多个U型圆弧的中心点为第二中心点，内孔流道均匀设置在所述的第二中心点周围，所述的第二中心点处可以设置内孔流道也可以不设置内孔流道。

当第二中心点处设置内孔流道时，所述的U型圆弧为N-1个。

当第二中心点处未设置内孔流道时，所述的U型圆弧为N个。

本实用新型还包括一种所述的多内孔流道的喷丝板的应用，所述的喷丝板用以制备中空纤维或者中空纤维膜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型相对于传统技术中设计的内孔通道通常为1个，而改为设计成大于等于2的N个，对于外压膜而言，可以在多个内孔通道中的其中1个或者 M个(M小于N)用于引入线性增强体，从而实现在基本不减少外压膜填充密度的基础上实现所得膜丝拉伸强力的有效增加；而对于内压膜而言，则可以通过N个内孔通道的设计，实现内压过滤面积不减少的情况下使中空纤维膜丝的填充密度增加，从而得到刚性更为强的多孔中空纤维内压膜丝。

附图说明

图1中的1a、1b、1c、1d是本实用新型喷丝通道外轮廓为圆形时的示意图；

图2中的2a、2b、2c、2d是本实用新型喷丝通道外轮廓为U型圆弧串联时的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

一种多内孔流道的喷丝板，包括喷丝板本体，所述喷丝板本体上均匀分布有多个作为纺丝流体流道的喷丝通道；所述的喷丝通道内设置有N个均匀列阵的内孔通道，其中，N≥2且为整数；所述的内孔通道用以作为芯液、空气或者线性增强体的通道，所述的内孔流道的截面的外轮廓为圆形。内孔通道截面直径：喷丝通道截面直径为可以在1:2～1:100范围内。优选的，内孔通道截面直径：喷丝通道截面直径为1:2～1:10。

图1示出所述的喷丝通道的截面的外轮廓为圆形时的内孔流道示意图，内孔流道的设置为：以喷丝通道外轮廓(即图1中的最外层的圆圈)的圆心为第一中心点2，内孔流道1(图中的阴影部分)均匀设置在所述的第一中心点周围，所述的第一中心点处可以设置内孔流道也可以不设置内孔流道。图中1a、1b、1c、 1d分别为N＝2,3,4,5时的内孔流道示意图，图1a，1b在第一中心点处未设置内孔流道，图1c、1d在第一中心点处设置有内孔流道。其中第一中心点2为虚拟点，旨在说明内孔通道的均匀分布。内孔通道与喷丝通道外轮廓之间的空白处为喷丝通道。

图2示出所述的喷丝通道的截面的外轮廓为多个等弧度U型圆弧串联而成时内孔流道的示意图，内孔流道的设置为：以喷丝通道外轮廓多个U型圆弧4的中心点为第二中心点6，内孔流道5均匀设置在所述的第二中心点周围，所述的第二中心点处可以设置内孔流道也可以不设置内孔流道。图中2a、2b、2c、2d分别为N＝2,3,4,5时的内孔流道示意图，图2a，2b，2c在第二中心点处未设置内孔流道，图2d在第二中心点处设置有内孔流道。其中第二中心点6为虚拟点，旨在说明内孔通道的均匀分布。内孔通道与喷丝通道外轮廓之间的空白处为喷丝通道。图2a，2b，2c示出当第二中心点处未设置内孔流道时，所述的U型圆弧为N个。图2d示出当第二中心点处设置内孔流道时，所述的U型圆弧为N-1个。所述的喷丝通道的外轮廓截面被分割为N(或者N-1)个均匀分布的U型圆弧；所述的U型圆弧的开口端相互联接形成所述的喷丝通道的外轮廓，且所述的U型圆弧的封闭端的中心点并与虚拟的外圆形(图中最外层的虚拟圆形)成切点，此处旨在说明U型圆弧成均匀分布。

本实用新型还包括一种所述的多内孔流道的喷丝板的应用，所述的喷丝板用以制备中空纤维或者中空纤维膜。

利用图2b所示喷丝板结构制备PVDF外压膜丝，喷丝板内孔通道的孔径为 0.9mm(图2b中m)，U型圆弧形成的虚拟圆形的直径(图2b中L*2)为1.8mm，喷丝通道外轮廓的外接圆(图2b中n)直径为2.7mm。喷丝板的一个内孔流道内通入编织物，其他内孔流道通入芯液，制得的PVDF外压膜丝的力学强度可达 630cN，膜丝截面的外轮廓长度为11.30mm，与传统外径为2.7mm、内径为0.7mm 的PVDF中空纤维外压膜(截面外轮廓长8.478mm)相比多25％；因此，在相同体积的组件内，按照相同排丝方式制成的膜组件，利用本实用新型所得膜丝制成的膜组件比传统膜丝制成的膜组件填充面积增加了25％，实现了膜丝拉伸强度与组件填充密度的双增加。

采用图1c所示喷丝板结构制备PES中空纤维内压膜，由于喷丝板中的内孔通道数目为5，纺制出的膜丝内有5个内压通道，与常规的中空纤维内压膜相比，横截面积更大，因此可以在保证所得膜组件过滤面积保持不变的前提下将膜丝模量增加50％，有效保持了所得多芯内压膜的刚性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。