[实用新型]应用于制备纳米纤维的熔喷喷嘴部件及喷嘴装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及熔喷非织造技术领域，特别是涉及一种应用于制备纳米纤维的熔喷喷嘴部件，以及应用该熔喷喷嘴部件的喷嘴装置。

背景技术

熔喷法是加工非织造布的一种重要方法。熔喷非织造布具有纤维细，结构蓬松，孔隙多而孔隙尺寸小等优点，过滤效率可达99.9%以上，不仅可用作一般的气固相和液固相过滤材料，广泛用于冶金、矿山、化工、医药、机械、电子、食品、核工业、环保、汽车等领域，还可用作环境净化和生物洁净的高级过滤材料。

纤维直径的进一步减小是目前熔喷法最重要的发展方向。如果纤维能细至纳米级，则可大大提高制品的过滤、吸油和保暖等性能，将在生物医用、国防工业和电子工业等领域具有很好的应用前景。例如可以利用其低密度、高孔隙率和大比表面积制作多功能防护服，用来抵御生物武器和化学武器。

纤维直径的进一步减小主要通过原料、工艺和设备上的调整和改进来实现。原料方面，主要是通过提高聚合物的熔融流动速率（MFR）来实现。但熔融流动速率越高，原料的价格越贵，生产成本越高。工艺方面，主要是通过减小聚合物流量和提高气体初始速度来实现。但聚合物流量过小，非织造布的产量过低。气体初始速度过高，能耗会急剧增加，生产成本相应提高。

关于熔喷法涉及到的设备，由于熔喷喷嘴是制备纤维的核心部件，因此许多改进都是围绕喷嘴展开的。例如，第US3825380号专利揭示了采用尖头喷嘴制备更细的熔喷纤维，尖头喷嘴大大减小了气体流场在喷丝孔出口附近的“回流区”，增大了气流对聚合物熔体的拉伸作用，从而制得了更细的纤维。但是，其缺点主要是尖头喷嘴的加工精度要求很高，喷丝孔的加工难度大，且不能改善聚合物熔体因挤出胀大而导致的最终纤维变粗的问题。同时，减小喷丝孔直径和增加喷丝孔长径比也可以减小纤维直径，但均会导致喷丝孔的加工难度增加，过小的喷丝孔直径也使熔喷技术的原料适应性变差。

因此，有必要提供一种克服上述问题的喷嘴装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种熔喷喷嘴部件、及喷嘴装置。

为了实现上述目的之一，本实用新型提供的技术方案如下：

一种应用于制备纳米纤维的熔喷喷嘴部件，其包括左边块、及与所述左边块相对设置的右边块，所述左边块和右边块之间形成所述熔喷喷嘴部件的丝条拉伸通道，所述左边块和右边块之间的距离沿丝条拉伸方向先单调减小至最小，再单调增大。

作为本实用新型的进一步改进，所述丝条拉伸通道呈一“瓶颈”形状。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种应用于制备纳米纤维的喷嘴装置，其包括第一喷嘴，所述第一喷嘴上开设有喷丝孔、以及位于所述喷丝孔两侧的气流通道，所述喷丝孔和气流通道的出口处设置有熔喷喷嘴部件，所述熔喷喷嘴部件包括左边块、及与所述左边块相对设置的右边块，所述左边块和右边块之间形成所述熔喷喷嘴部件的丝条拉伸通道，所述左边块和右边块之间的距离沿丝条拉伸方向先单调减小至最小，再单调增大。

作为本实用新型的进一步改进，所述丝条拉伸通道呈一“瓶颈”形状。

作为本实用新型的进一步改进，所述左边块和右边块滑动设置于所述第一喷嘴的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述左边块、右边块顶面最大宽度为w₁，所述w₁的数值为137mm；所述左边块和右边块之间的距离具有最小值处，所述左边块、右边块的最大宽度为w₂，所述w₂的数值范围为120-122mm；所述左边块、右边块底面最大宽度为w₃，所述w₃的数值为139mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述丝条拉伸通道入口处左边块和右边块之间的距离为d₁，所述d₁的数值范围为12-16mm；所述左边块和右边块之间的距离的最小值为d₂，所述d₂的数值范围为6-10mm；所述丝条拉伸通道出口处左边块和右边块之间的距离为d₃，所述d₃的数值范围为8-12mm。