本技术属于化纤熔融纺丝技术领域,涉及一种中空纤维的熔融纺丝方法及装置,方法具体为:将皮层熔体和芯层气体同时输入到皮芯复合纺丝组件中,通过熔融纺丝工艺制备出中空纤维;芯层气体刚从皮芯复合纺丝组件喷出的瞬间的温度为T<subgt;1</subgt;,芯层气体刚从皮芯复合纺丝组件喷出的瞬间的压强为P<subgt;1</subgt;,熔融纺丝的环境温度为T<subgt;0</subgt;,大气压强为P<subgt;0</subgt;,(P<subgt;1</subgt;×T<subgt;0</subgt;)/T<subgt;1</subgt;=P<subgt;0</subgt;+Δ,Δ为0‑0.14MPa,T<subgt;1</subgt;>T<subgt;0</subgt;;装置包括皮芯复合纺丝组件、芯层气体输送装置、皮层熔体输送装置。本发明通过调控温度和压强,解决了中空纤维在卷绕过程中受到纤维张力和纤维间相互的挤压强作用,容易导致纤维皮层向内部坍缩的问题,保障了中空纤维的中空度。
背景技术
中空纤维是一种具有细管状空腔的化学纤维,其轴向有一个细管状的空腔。这种结构使得中空纤维具有轻质、弹性、隔热及吸音特性,在多领域应用呈现显著优势。在纺织服装领域,其中空结构能够有效阻隔空气流动,提升保温效果,故而常用于冬季服装、户外运动装备以及羽绒服的填充材料。于空气过滤方面,中空纤维被用于制造高效过滤器,借此捕捉细微颗粒,有力推动工业除尘与空气净化进程;在水过滤领域,中空纤维膜依靠微孔结构去除水中悬浮物与微生物,在市政水处理、家庭饮用水净化以及海水淡化工程中得以广泛应用。在医疗领域,中空纤维凭借透析功能应用于人工肾,可清除血液中的毒素与多余水分,并且还能充当药物缓释系统,实现药物的精准控释。在建筑领域,中空纤维作为隔热层应用于墙体与地板时,能够增强室内保温效果并降低噪音;作为吸音材料用于隔音墙等部件时,可优化室内声学环境,同时它还可作为柔性支撑材料,满足智能可穿戴设备的需求。
专利CN102041562B公开了一种抗菌纤维制品及其制备方法,该方法采用熔融纺丝工艺,利用两台螺杆机分别给皮芯喷丝板组件供料,在供给芯成分的同时,借助气体流量计向芯成分中注入可控气流,将芯层制成具有一个或多个中空孔的结构,且使芯成分主要分布在芯层中空孔的孔壁上,以此获取一种中空纤维。然而,在该制备方法的熔融纺丝过程中,中空纤维会受到诸如温度、压强、纺速等工艺参数以及原料粘度、结晶度等物化性能的影响,致使纤维中空度不高,并且在中空纤维卷绕过程中,由于受到纤维张力和纤维间相互挤压强的作用,容易造成中空孔道不规则、不均匀甚至向内部坍缩的情况,这严重影响了中空纤维在各应用领域中的应用成效。
因此,有必要提供一种可解决上述问题的中空纤维的制备方法。
实现思路