[實(shí)用新型]一種多尺度復(fù)合納米纖維紗制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920606945.6
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN210287659U
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫曉璇;劉福娟
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: D02G3/36
• 分類號: D02G3/36;D01H4/28;D01H13/30;D01D5/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 殷海霞

本申請?zhí)峁┝艘环N多尺度復(fù)合納米纖維紗制備裝置，包括氣泡紡絲裝置、加捻裝置、第一包覆區(qū)、位于第一包覆區(qū)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式靜電紡、第二包覆區(qū)、位于第二包覆區(qū)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式噴槍，所述的加捻裝置位于所述的氣泡紡絲裝置上方，用于收集氣泡紡絲裝置制備的納米纖維，進(jìn)行加捻，形成納米纖維芯紗；所述的旋轉(zhuǎn)式靜電紡用于在第一包覆區(qū)內(nèi)繞加捻裝置制備的納米纖維芯紗進(jìn)行360°噴射靜電紡絲納米纖維，形成復(fù)合納米纖維紗；所述的旋轉(zhuǎn)式噴槍用于在第二包覆區(qū)內(nèi)繞所述的旋轉(zhuǎn)式靜電紡制備的復(fù)合納米纖維紗進(jìn)行360°噴射納米顆粒，形成多尺度復(fù)合納米纖維紗。所述的納米纖維芯紗層、靜電紡納米纖維中間層和納米顆粒外層的纖維直徑和顆粒粒徑大小各不相同。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及納米纖維的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多尺度復(fù)合納米纖維紗制備裝置。

背景技術(shù)

氣泡靜電紡絲是通過外力作用將熔溶體或溶液產(chǎn)生的氣泡或液膜紡成納米材料的一種新工藝，生產(chǎn)的納米材料主要包括光滑的納米材料、珠纖維、納米多孔材料、納米顆粒、納米卷取材料和納米紗。

靜電紡絲是在高壓電場環(huán)境下，利用電場力克服溶液或者熔體的泰勒錐的表面張力并對發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移的紡絲液體進(jìn)行拉伸細(xì)化而形成納米纖維的技術(shù)。目前靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)被公認(rèn)為是一種最簡單高效的聚合物納米纖維生產(chǎn)技術(shù)。

傳統(tǒng)的復(fù)合納米纖維紗通常是將靜電紡絲纖維在活性浴液中集束、一步法熱拉伸定性、連續(xù)卷繞等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)紡織復(fù)合納米纖維紗。本實(shí)用新型采用氣泡紡絲技術(shù)和旋轉(zhuǎn)式靜電紡技術(shù)的配合，實(shí)現(xiàn)了一步制備復(fù)合納米纖維紗。此外，旋轉(zhuǎn)式噴槍噴射納米顆粒，在復(fù)合納米纖維紗上形成納米顆粒層，整根紗線具有多尺度的特點(diǎn)。多尺度復(fù)合納米纖維紗具有條干均勻、膨松豐滿、紗線光滑而毛羽少、強(qiáng)力高和透濕透氣性好等特點(diǎn)。與常規(guī)制備復(fù)合納米纖維紗的裝置相比，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、工藝流程短且方法有效。

發(fā)明內(nèi)容

本申請要解決的技術(shù)問題是提供一種多尺度復(fù)合納米纖維紗的制備裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N多尺度復(fù)合納米纖維紗制備裝置，它包括，氣泡紡絲裝置、加捻裝置、第一包覆區(qū)、位于第一包覆區(qū)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式靜電紡、第二包覆區(qū)、位于第二包覆區(qū)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式噴槍，所述的加捻裝置位于所述的氣泡紡絲裝置上方，用于收集氣泡紡絲裝置制備的納米纖維，進(jìn)行加捻，形成納米纖維芯紗；所述的旋轉(zhuǎn)式靜電紡用于在第一包覆區(qū)內(nèi)繞加捻裝置制備的納米纖維芯紗進(jìn)行360°噴射靜電紡絲納米纖維，形成復(fù)合納米纖維紗；所述的旋轉(zhuǎn)式噴槍用于在第二包覆區(qū)內(nèi)繞所述的旋轉(zhuǎn)式靜電紡制備的復(fù)合納米纖維紗進(jìn)行360°噴射納米顆粒，形成多尺度復(fù)合納米纖維紗。所述的納米纖維芯紗層、靜電紡納米纖維中間層和納米顆粒外層的纖維直徑和顆粒粒徑大小各不相同，形成了多層次多尺度的特殊結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述加捻裝置為錐筒形結(jié)構(gòu)，所述錐筒形結(jié)構(gòu)的下端口徑大于上端口徑。

優(yōu)選地，所述的制備裝置還包括第一收集器、第二收集器，所述的第一收集器用于收集所述的加捻裝置制備的納米纖維芯紗，所述的第二收集器用于收集多尺度復(fù)合納米纖維紗。這有利于氣泡紡納米纖維紗的收集和加捻。

優(yōu)選地，所述的制備裝置還包括干燥裝置，所述的干燥裝置位于第一包覆區(qū)和第二包覆區(qū)之間，用于去除復(fù)合納米纖維紗上殘余的溶劑

優(yōu)選地，所述的制備裝置還包括位于第二包覆區(qū)的第一導(dǎo)紗輥和第二導(dǎo)紗輥，所述的第一導(dǎo)紗輥設(shè)于所述的干燥裝置后，所述的第二導(dǎo)紗輥設(shè)于所述的旋轉(zhuǎn)式噴槍后。

優(yōu)選地，所述的制備裝置還包括用于為所述的旋轉(zhuǎn)式靜電紡提供電能的高壓電源。

優(yōu)選地，所述的旋轉(zhuǎn)式靜電紡繞納米纖維芯紗的旋轉(zhuǎn)速度可調(diào)節(jié)，且與所述的納米纖維芯紗的距離可調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度以及針頭到紗線的距離可調(diào)節(jié)靜電紡納米纖維中間層的厚度，使納米纖維均勻包覆在納米線纖維芯紗上。