[實用新型]一種連續生產納米纖維膜的裝置

有效

• 申請號: 200920170600.7
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN201495384U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 張曉濤;劉阿興;劉昌炎;張祿蓀
• 申請（專利權）人: 常州市久聯蓄電池材料有限公司
• 主分類號: D04H3/16
• 分類號: D04H3/16;D01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種連續生產納米纖維膜的裝置，采用該裝置能將高分子溶液用靜電紡絲法連續制成納米纖維膜。

技術背景

在專利申請號為200480056915和WO2005073441中，成功地描述了一種連續靜電紡絲制膜裝置。但是這些方案中缺乏對收卷裝置的描述。本實用新型為了克服上述缺點，提供一種帶有薄膜收卷裝置的連續生產納米纖維膜的裝置。

發明的內容

本發明的目的是通過本實用新型提供一種靜電紡絲制膜裝置，一種能連續生產納米纖維膜工業化裝置。該裝置包括直流高壓電源、供液系統、噴頭組、接絲系統、收卷系統。直流高壓電源是一個電壓可調范圍為0-35000伏的高壓發生器；供液系統由蠕動泵和耐有機溶劑的膠管組成；噴頭組4由若干針頭組成；接絲系統是一個直徑為400-600mm長為800-1500mm的圓筒，稱之為接絲輥1并與一調速電機相連；收卷系統由兩部分組成：其一是靠近接絲輥1的揭膜兼導向輥2，輥2是直徑為100-200mm表面包有一層橡膠的圓筒，長度與接絲輥匹配，2與1的距離可由裝在2上的氣動元件調節；另一部分是收卷輥3，3與2的距離由裝在3上的氣動元件調節。

附圖說明

附圖中示意地顯示了本發明裝置的橫截面圖。圖中標1為接絲輥；2為揭膜兼導向輥3為收卷輥；4為噴頭組。

具體實施方式

采用本實用新型提供的連續生產納米纖維膜工業化裝置，以適當的高分子溶液制備納米纖維膜。其過程是用供液泵將高分子溶液也稱電紡液送向噴頭組4，再由噴頭流出。當噴頭與接絲輥1之間形成高電場時，電紡液在噴頭頂端形成泰勒錐體。由于電場的作用，液流分裂成若干細流，流向接絲輥。同時溶劑揮發高分子固化成纖維，在接絲輥上成膜。控制接絲輥轉速，使接受的膜達到需要的厚度。將膜從接絲輥上剝離，繞過導向輥2達到收卷輥3。同時將輥2緊靠接絲輥1，由于兩輥間的摩擦，使2與1線速度相同而方向相反轉動。同時也將輥3緊靠2，由于兩輥間的摩擦，使3與2線速度相同而方向相反轉動，將膜收卷。輥2不斷地將膜從輥1剝離，傳送給輥3，形成連續生產。當收卷的膜達到一定數量時，調節氣動元件使輥3與輥2離開，換上新的收卷輥，再緊靠輥2繼續收卷。

實例

以3F公司牌號904的聚偏氟乙烯(PVDF)為電紡材料，以二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，丙酮為調節劑。以DMF和丙酮為混和溶劑，配制PVDF含量為8-10％的電紡液。采用本實用新型提供的制膜裝置，進行制備納米纖維膜。將電紡液用泵輸送至噴頭組4，經過噴頭流出，在電場作用下進行靜電紡絲制膜。直流高壓電源的高壓端與噴頭組4相連，另一端接地，同時接絲輥1也與地端相連。調節高壓輸出在20000～35000伏，噴頭與接絲輥間距為180mm左右，電紡溫度控制在30～40℃。得到直徑在40～1000nm的纖維，在接絲輥1上形成非織造布，稱為納米纖維膜。調節收卷輥的轉速，可以得到10～100μm不同厚度的納米纖維膜。將膜從接絲輥上剝離，繞過導向輥2達到收卷輥3。膜從接絲輥上不斷地剝離，連續收卷在收卷輥上。

工業實用性

本實用新型提供的連續生產納米纖維膜的裝置，適合于連續生產各種類型的納米纖維膜。可連續生產厚度從10-100μm，尤其是生產20μm以下的膜，該裝置克服了一般裝置在剝離和收卷上的困難。納米纖維膜可用于鋰電池隔膜、燃料電池隔膜、水處理膜、防護用品等。