[發(fā)明專利]一種利用離心紡和靜電紡制備復(fù)合材料的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910882175.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN110592689B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳龍濤;王亞飛;宋寶祥;劉欣;吳子航;張小宇;陳凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 億茂環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號(hào): D01D5/18
• 分類號(hào): D01D5/18;D01D5/00;D01D5/12;D01D13/02
• 代理公司: 武漢卓越志誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明公開了一種利用離心紡和靜電紡制備復(fù)合材料的設(shè)備,本發(fā)明將離心紡絲裝置與靜電紡絲裝置并排布置，并在紡絲裝置下方設(shè)置連續(xù)移動(dòng)的收集帶，離心紡絲裝置將紡絲溶液噴出形成纖維落在收集帶上，而靜電紡絲裝置噴出的纖維落在離心紡絲裝置形成的纖維上，實(shí)現(xiàn)了由納米級(jí)材料和微米級(jí)材料復(fù)合而成的過(guò)濾材料的批量化生產(chǎn)；本發(fā)明在收集帶下方設(shè)置負(fù)壓收集裝置，可回收紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，同時(shí)避免空氣污染；另外負(fù)壓收集裝置在收集帶表面形成的負(fù)壓可對(duì)紡絲進(jìn)行二次牽伸，使得紡絲更加均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紡織機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用離心紡和靜電紡制備復(fù)合材料的設(shè)備。

背景技術(shù)

靜電紡絲是一種能夠直接地、連續(xù)地制備納米級(jí)聚合物纖維的技術(shù)。該技術(shù)利用高壓電場(chǎng)使聚合物溶液、熔體帶電，在靜電斥力和聚合物流體及接收裝置之間的異性相吸作用力的作用下，產(chǎn)生形變從而在噴頭末端形成錐狀液滴(即泰勒錐)最終形成紡絲。靜電紡絲工藝獲得的纖維直徑小，甚至可至幾十納米，將其應(yīng)用于過(guò)濾領(lǐng)域，可提高濾材的過(guò)濾效率；但是，纖維越細(xì)，越易堆積緊密，低阻效果很難實(shí)現(xiàn)；另外靜電紡絲其機(jī)械強(qiáng)度較低，容易發(fā)生斷裂，不利于使用。

為了解決這一問題，可以將離心紡絲與靜電紡絲復(fù)合使用。

離心紡是一種能夠同時(shí)適用于溶液紡和熔融紡的新型紡絲技術(shù)。離心紡在紡絲過(guò)程中，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的噴絲器所產(chǎn)生的離心力將噴絲器內(nèi)部的紡絲溶液由微孔射出并形成細(xì)長(zhǎng)纖維，其制備的纖維通常為微米級(jí)纖維。

離心紡絲材料對(duì)靜電紡絲材料在起到支撐作用的同時(shí)，納米級(jí)纖維與微米級(jí)纖維的階梯分層結(jié)構(gòu)亦對(duì)過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行了分流，微米級(jí)纖維首先對(duì)大顆粒異物進(jìn)行篩濾，而納米級(jí)纖維則對(duì)經(jīng)過(guò)微米級(jí)纖維層后的流體進(jìn)行進(jìn)一步的高效過(guò)濾，從而更有效地發(fā)揮濾材的表面過(guò)濾、表層過(guò)濾和深層過(guò)濾效果，有利于過(guò)濾效率和容塵量的提高。

目前還沒有設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)批量生產(chǎn)這種雙層濾材，因此亟需一種利用離心紡和靜電紡制備復(fù)合材料的設(shè)備來(lái)解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用離心紡和靜電紡制備復(fù)合材料的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)和納米級(jí)雙層濾材的連續(xù)批量化生產(chǎn)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

一種利用離心紡和靜電紡制備復(fù)合材料的設(shè)備，包括并排設(shè)置的離心紡絲裝置和靜電紡絲裝置以及設(shè)置在所述離心紡絲裝置和所述靜電紡絲裝置下方的收集裝置；所述收集裝置上設(shè)置有對(duì)紡絲進(jìn)行二次牽伸的負(fù)壓收集裝置。

所述設(shè)備還包括橫移裝置和分別設(shè)置在所述橫移裝置兩邊的第一高度調(diào)節(jié)裝置和第二高度調(diào)節(jié)裝置；所述離心紡絲裝置與所述第一高度調(diào)節(jié)裝置下端連接；所述靜電紡絲裝置與所述第二高度調(diào)節(jié)裝置下端連接。

所述靜電紡絲裝置包括：上絕緣蓋板和設(shè)置在所述上絕緣蓋板下方的絕緣基體，所述上絕緣蓋板和所述絕緣基體形成容納紡絲溶液的腔體；所述上絕緣蓋板設(shè)置有流體接頭；所述絕緣基體側(cè)壁上設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與控制系統(tǒng)電連接。

所述絕緣基體下方依次設(shè)置有具有導(dǎo)電性能的導(dǎo)電板和和具有絕緣性能的下絕緣蓋板；所述下絕緣蓋板中間部位設(shè)置有內(nèi)凹腔體，其凸起的端面與所述絕緣基體貼合，其內(nèi)凹腔體與所述導(dǎo)電板貼合；所述導(dǎo)電板的側(cè)邊設(shè)置有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電柱并通過(guò)螺紋與所述螺紋孔固定連接，所述導(dǎo)電柱與靜電高壓電源電連接。

所述絕緣基體的底部設(shè)置有若干個(gè)螺紋通孔，其分布形式為直線式分布、矩陣式分布和圓環(huán)式分布中的一種；所述導(dǎo)電板上設(shè)置有若干個(gè)第一通孔，所述下絕緣蓋板的內(nèi)凹腔體底部設(shè)置有若干個(gè)第二通孔；所述第一通孔、所述第二通孔及所述螺紋通孔保持同軸心。

所述靜電紡絲裝置還包括：外形為兩段階梯軸的噴嘴，其上端小、下端大；若干個(gè)所述噴嘴貫穿所述螺紋通孔、所述第一通孔和所述第二通孔，并與所述螺紋通孔通過(guò)螺紋連接固定；所述噴嘴的外圓臺(tái)階面緊貼所述導(dǎo)電板。