[实用新型]一种研究型模块化微型湿法纺丝机

说明书

本实用新型公开一种研究型模块化微型湿法纺丝机，包括支架、固定在支架一端的原液挤出模块和固定在支架顶部的控制箱，控制箱下方设有至少一个第二成型模块和至少一个第一成型模块，第二成型模块、第一成型模块纵向排列，原液挤出模块的出料端伸入第一成型模块内，第一成型模块一侧设有空气干燥模块，空气干燥模块一侧设有纤维绕丝模块。本实用新型将纤维生产的各工序进行模块化设计，各模块既可以按顺序集成控制又可以根据需求选择其中多个模块进行适应性调整，并将工序之间由常规生产设备的顺序摆放改为竖向空间层叠，因此空间利用率高，体积小，同时每个模块位置和数量可单独调整和增减，特别适用于新材料和新工艺的研究和开发使用。

技术领域

本实用新型涉及纤维生产设备领域，尤其涉及一种研究型模块化微型湿法纺丝机。

背景技术

湿法纺丝是一种常见的纤维生产工艺，已经广泛应用于腈纶(聚丙烯腈纤维)、维纶(聚乙烯醇缩醛纤维)、粘胶纤维、氨纶(聚氨基甲酸酯纤维)、芳纶(芳香族聚酰胺纤维)、尼龙纤维和海藻酸钠纤维的生产制造中。其传统的定义为将高聚物在溶剂中配成纺丝原液后，先后通过过滤、脱泡、计量泵最终从喷丝头挤出，在凝固浴的作用下，粘液细流内的溶剂向外扩散以及凝固剂向粘液细流内渗透，经过适当的拉伸形成纤维的方法。

而随着近年来纳米材料和再生纤维制造领域的兴起，湿法纺丝技术在多个方面都有了新的定义。首先，多种新材料的分散液也被成功使用湿法纺丝工艺得到了连续高性能的纤维，例如碳纳米管、氧化石墨烯、导电高分子(聚3,4-乙烯二氧噻吩)、纤维素纳米晶(或纳米结晶纤维素)、MXene、金银纳米棒、凯夫拉(聚对苯二甲酰对苯二胺)再生纤维、再生蜘蛛丝和再生蚕丝纤维等。同时，研究人员对于纺丝原液的凝固原理也有了新的认识，纺丝原液不仅可以通过溶剂交换实现原液固化，也可以通过化学反应实现纤维的成型。此外，纤维结构也从单一组分的实心纤维发展出了中空纤维、核壳纤维和异型纤维结构。

面对这些新材料、新纺丝原理、新纤维结构的出现，原有的大型湿法纺丝装置和工艺流程并不能完全适用。大多数的纺丝装置用于工业生产投资都需上百万资金。这些设备体积巨大，小型的也要占地几十平米，大型的占地达到几百平米。而且需要的纺丝原液量也要达到公斤级以上才能实现连续纺丝。现有小型纺丝设备的另一个弊端在于高度集成化，模块笨重，一经安装结构就十分固定，不能随着工艺的需求轻松地改变纺丝装置的组成模块。这些设备对于新材料的研究性生产和工艺学优化研究，存在诸多不便，也使得纺丝装置的开发、设计和改进十分困难。因此，急需要提出一种设计小巧、结构简单、占地面积小、成本低廉、更重要的是便于调整再组装的模块化微型湿法纺丝装置，以满足上面提到的研究性生产和设备开发需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种研究型模块化微型湿法纺丝机，以解决上述问题，本实用新型将纤维生产的各工序进行模块化设计，本实用新型的各模块既可以按顺序集成控制又可以根据需求选择其中多个模块进行适应性调整，并将工序之间由常规生产设备的顺序摆放改为竖向空间层叠，因此空间利用率高，体积小，同时每个模块位置和数量可单独调整和增减，特别适用于新材料和新工艺的研究和开发使用。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种研究型模块化微型湿法纺丝机，包括支架、固定连接在所述支架一端的原液挤出模块和固定连接在所述支架顶部的控制箱，所述控制箱位于所述原液挤出模块一侧，所述控制箱下方设置有至少一个第二成型模块和至少一个第一成型模块，所述第二成型模块、第一成型模块纵向排列且位于同一平面，所述原液挤出模块的出料端伸入所述第一成型模块内，所述第一成型模块远离所述原液挤出模块的一侧设有空气干燥模块，所述空气干燥模块远离所述原液挤出模块的一侧设有纤维绕丝模块，所述控制箱与所述第二成型模块、第一成型模块电性连接。

优选的，所述第一成型模块数量为一个，所述第二成型模块数量为n个，所述第一成型模块位于最下方，所述第二成型模块依次位于所述第一成型模块上方，相邻两个所述第二成型模块沿竖直中线镜像设置。