[發(fā)明專利]自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810375587.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108588859B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃小紅;熊健;吳媛媛;俞建勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00;D04H1/4382;D04H1/728
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

1.一種自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，采用自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備裝置，包括以下步驟：

步驟1)：打開(kāi)接收裝置；

步驟2)：打開(kāi)供液系統(tǒng)，調(diào)節(jié)紡絲液A(25)、紡絲液B(2)的溫度，分別通過(guò)蠕動(dòng)泵A(23)、蠕動(dòng)泵B(24)向待紡液槽A(19)、待紡液槽B(5)中注入紡絲液A(25)、紡絲液B(2)；

步驟3)：打開(kāi)電機(jī)一(11)，設(shè)置球形噴頭(18)的轉(zhuǎn)動(dòng)程序，電機(jī)一(11)經(jīng)傳動(dòng)軸(10)驅(qū)動(dòng)球形噴頭(18)在順時(shí)針、逆時(shí)針?lè)较蛏辖惶嫱鶑?fù)旋轉(zhuǎn)，使球形噴頭(18)的表面覆蓋紡絲液A(25)、紡絲液B(2)兩種紡絲液的液膜；步驟4)：打開(kāi)高壓發(fā)生器(6)，緩慢增加電壓至所需紡絲電壓，使相應(yīng)液膜處分別產(chǎn)生射流A(17)、射流B(12)，兩種射流在高壓靜電場(chǎng)作用下飛向接收裝置，溶劑揮發(fā)，兩種射流拉伸固化沉積在接收裝置上分別形成納米纖維和串珠，堆砌得到自支撐三維結(jié)構(gòu)的亞微米纖維/串珠復(fù)合膜(15)；

所述自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備裝置包括供液系統(tǒng)、復(fù)合紡絲裝置及接收裝置；所述復(fù)合紡絲裝置包括球形噴頭(18)，球形噴頭(18)的下部套有U型結(jié)構(gòu)的防混阻隔膠圈(1)，其將球形噴頭(18)分為左右兩個(gè)部分，球形噴頭(18)通過(guò)傳動(dòng)軸(10)與電機(jī)一(11)連接，球形噴頭(18)的表面與高壓發(fā)生器(6)的正極連接；供液系統(tǒng)包括用于支承球形噴頭(18)的絕緣座(22)，絕緣座(22)內(nèi)的左右兩側(cè)分別設(shè)有待紡液槽A(19)、待紡液槽B(5)，球形噴頭(18)的左右兩側(cè)分別浸漬于待紡液槽A(19)、待紡液槽B(5)內(nèi)，待紡液槽A(19)、待紡液槽B(5)分別通過(guò)導(dǎo)液管A(20)、導(dǎo)液管B(4)與儲(chǔ)液槽A(26)內(nèi)的紡絲液A(25)、儲(chǔ)液槽B(3)內(nèi)的紡絲液B(2)連通，導(dǎo)液管A(20)上設(shè)有蠕動(dòng)泵A(23)，導(dǎo)液管B上設(shè)有蠕動(dòng)泵B(24)；接收裝置設(shè)于復(fù)合紡絲裝置的上方。

2.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述球形噴頭(18)通過(guò)高壓正極軸承接口(9)與高壓發(fā)生器(6)連接，球形噴頭(18)通過(guò)高壓導(dǎo)線(8)與高壓正極軸承接口(9)連接，高壓正極軸承接口(9)套設(shè)于傳動(dòng)軸(10)的外側(cè)并固定。

3.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述絕緣座(22)內(nèi)對(duì)應(yīng)球形噴頭(18)的底部設(shè)有廢液槽(21)。

4.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述球形噴頭(18)的材質(zhì)為不銹鋼或金屬銅；儲(chǔ)液槽A(26)、儲(chǔ)液槽B(3)、蠕動(dòng)泵A(23)、蠕動(dòng)泵B(24)、導(dǎo)液管A(20)、導(dǎo)液管B(4)、絕緣座(22)、傳動(dòng)軸(10)的材質(zhì)均為聚四氟乙烯；防混阻隔膠圈(1)的材質(zhì)為耐腐蝕橡膠。

5.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述傳動(dòng)軸(10)與球形噴頭(18)的直徑同軸布置，且球形噴頭(18)紡絲時(shí)依次沿順時(shí)針、逆時(shí)針?lè)较蚪惶嫱鶑?fù)旋轉(zhuǎn)；電機(jī)一(11)內(nèi)設(shè)有用于設(shè)置球形噴頭(18)旋轉(zhuǎn)速度、扭矩及方向的PLC編程模塊，球形噴頭(18)的旋轉(zhuǎn)范圍為0～180°；電機(jī)一(11)的轉(zhuǎn)速為0～20r/min。

6.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述蠕動(dòng)泵A(23)、蠕動(dòng)泵B(24)的供液速度為0～10mL/min。

7.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述供液系統(tǒng)還包括用于控制紡絲液溫度的控溫裝置，溫度的控制范圍為-5～60℃。

8.如權(quán)利要求1所述的自支撐三維結(jié)構(gòu)亞微米纖維串珠復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述高壓發(fā)生器(6)的電壓調(diào)節(jié)范圍為0～120kV。