[發(fā)明專利]靜電紡絲及水刺固結(jié)復(fù)合制膜裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010594119.8
• 申請(qǐng)日: 2010-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102061571A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李世江;張迎晨;李杰;賈棉;孫永明;薛峰峰;王礦斌;史劍鋒;余維海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 多氟多化工股份有限公司
• 主分類號(hào): D04H3/10
• 分類號(hào): D04H3/10;D01D5/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種靜電紡絲及水刺固結(jié)復(fù)合制膜裝置。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)90年代碳納米管的發(fā)現(xiàn)以來(lái)，具有管狀結(jié)構(gòu)的微、納米材料及具有核-殼結(jié)構(gòu)的微、納米復(fù)合纖維材料在高效催化、吸附分離、高靈敏度傳感器、微、納流體器件，藥物緩釋等眾多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。靜電紡絲是一種用于制備微、納米尺度的一維材料的簡(jiǎn)單有效的方法（Reneker?,?D.?H.?;?chun?,?I．Nanotechnology?1996,7,216-223),?它是將聚合物溶液或熔體置于高壓靜電場(chǎng)中，帶電的聚合物液滴在電場(chǎng)庫(kù)侖力的作用下被拉伸。當(dāng)電場(chǎng)力足夠大時(shí)，聚合物液滴克服表面張力形成噴射細(xì)流。細(xì)流在噴射過(guò)程中溶劑蒸發(fā)或固化，最終落在接收裝置上，形成無(wú)紡布狀的微、納米纖維膜。相比傳統(tǒng)的紡絲方法，靜電紡絲具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如纖維直徑極小，所得產(chǎn)物為無(wú)紡布結(jié)構(gòu)，具有很大的比表面積等，但這種傳統(tǒng)的單流體電紡只適用于制造單一組分的納米纖維材料。水刺固結(jié)法是讓高壓水(15~20?MPa)通過(guò)水刺頭內(nèi)水針板上數(shù)千個(gè)直徑極小的圓孔,形成高速極細(xì)的高壓射流,被稱為“水針”,它垂直穿過(guò)纖網(wǎng)后再被纖網(wǎng)下邊的托持網(wǎng)反射形成許多“反射水針”,纖網(wǎng)在“水針”和“反射水針”的作用下帶動(dòng)纖維移動(dòng)使纖網(wǎng)纏結(jié)成布,其產(chǎn)品手感柔軟、透氣性好、吸濕性好、懸垂性好并具有一定強(qiáng)度,而且這種固結(jié)法不損傷纖維,通常用于短線梳理成網(wǎng)纖維中。

靜電氣流成網(wǎng)水刺固結(jié)材料（又稱無(wú)紡布膜）是通過(guò)將靜電紡絲技術(shù)與水刺固膜技術(shù)進(jìn)行結(jié)合后得到的一種新型材料，有比較廣闊的用途,它兼具靜電氣流成網(wǎng)和水刺固結(jié)的雙重特點(diǎn),因此,?靜電氣流成網(wǎng)熱軋固結(jié)非織造布和短纖梳理成網(wǎng)水刺固結(jié)非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域基本都可以使用,比如:手術(shù)衣、帽、罩單、床單、帷簾、繃帶、紗布、擦拭布、濕巾、衛(wèi)生巾、尿布、襯布、裝飾布以及產(chǎn)業(yè)用過(guò)濾布、包裝材料、合成革基布、油氈基布、汽車內(nèi)飾、家具襯里、防護(hù)服和土工布等等；而在靜電紡絲的裝置中，收集裝置是一個(gè)十分關(guān)鍵的部件，其結(jié)構(gòu)直接影響到電紡纖維在收集圓筒上的排列取向，從而影響所獲得的纖維的質(zhì)量。因此，許多專利和文獻(xiàn)報(bào)道了各自的方法，如：美國(guó)專利US?Patent?[P]?.?4689186?,?1987?公開(kāi)了一種用于血管修復(fù)及尿管、膽管的管狀纖維的制作方法，該發(fā)明的特點(diǎn)是用輔助電場(chǎng)使沉積纖維在圓周上充分取向；文獻(xiàn)HunngZM?,?Zlumgyz?,?KotakicM?,?et?a/o?Corrgmsites?science?and?Tech-nology［J?]?.?2003?,?63?:?2223?-2253?發(fā)展了另外一種收集平行排列纖維的簡(jiǎn)單方法，就是將矩形的框架置于紡絲射流下方；上述方法在一定程度上改善了無(wú)紡布膜的強(qiáng)度質(zhì)量，但是取得的效果仍然不能讓人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種靜電紡絲及水刺固結(jié)復(fù)合制膜裝置，以使靜電紡絲所得的纖維絲充分取向，從而解決現(xiàn)有無(wú)紡布膜強(qiáng)度差的問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的靜電紡絲及水刺固結(jié)復(fù)合制膜裝置采用以下技術(shù)方案：靜電紡絲及水刺固結(jié)復(fù)合制膜裝置，包括機(jī)架及在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的環(huán)形托網(wǎng)帶，所述機(jī)架的前側(cè)設(shè)置有用于接收靜電紡絲裝置生成的纖維絲的接收裝置；所述托網(wǎng)帶在所述的接收裝置的前側(cè)具有一段用于攔截纖維絲的接絲行程，所述托網(wǎng)帶的接絲行程下游設(shè)置有至少一個(gè)水刺頭。

所述托網(wǎng)帶的兩側(cè)均設(shè)置有至少一個(gè)水刺頭。

所述的接收裝置為接收電極網(wǎng)，所述接收電極網(wǎng)的后側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有用于將纖維絲吸附于所述托網(wǎng)帶的纖維絲的氣流吸附裝置。

還包括氣流烘干裝置，所述氣流烘干裝置沿所述托網(wǎng)帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)置于所述水刺頭的下游。

所述的氣流烘干裝置與所述氣流吸附裝置導(dǎo)通連接。

所述的托網(wǎng)帶通過(guò)導(dǎo)輥撐設(shè)于所述的機(jī)架上；所述靜電紡絲及水刺固結(jié)復(fù)合制膜裝置還包括收集裝置，所述的收集裝置為繞膜卷筒，所述繞膜卷筒沿所述托網(wǎng)帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向設(shè)置于所述氣流烘干裝置下游。

還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述的繞膜卷筒及所述至少一個(gè)導(dǎo)輥的與所述驅(qū)動(dòng)裝置同步傳動(dòng)連接。

所述的驅(qū)動(dòng)裝置與所述繞膜卷筒及對(duì)應(yīng)導(dǎo)輥之間設(shè)置有調(diào)速機(jī)構(gòu)。

還包括用于噴射靜電紡絲液與所述接收裝置結(jié)合形成纖維絲的靜電紡絲發(fā)生裝置。