[發明專利]一種應用于卷對卷式柔性基材的靜電紡絲設備

有效

• 申請號: 202010639620.5
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111763995B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 鄭高峰;傅剛
• 申請（專利權）人: 廈門納萊科技有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D10/06;D04H13/00;D04H1/4382;D04H1/728
• 代理公司: 廈門市寬信知識產權代理有限公司 35246
• 代理人: 巫麗青

本發明涉及靜電紡絲的設備領域，特別是一種應用于卷對卷式柔性基材的靜電紡絲設備包括依次連接的放卷裝置、靜電紡絲裝置、烘干裝置和收卷裝置，靜電紡絲裝置包括至少一個靜電紡絲腔室，靜電紡絲腔室內設置有紡絲室，靜電紡絲腔室內設有傳動系統、供液系統和靜電紡絲系統，傳動系統包括傳送皮帶，用于帶動基材運動的穿過紡絲室，傳送皮帶電性接地，靜電紡絲系統包括多個沿基材的傳送方向排列的靜電紡絲噴頭模組，靜電紡絲噴頭模組連接一高壓電源，靜電紡絲噴頭模組設于傳送皮帶的上方，供液系統為靜電紡絲噴頭模組提供靜電紡絲溶液，基材經過多個靜電紡絲腔室進行靜電紡絲之后，在表面形成一纖維膜，該纖維膜具有較高的過濾效率。

技術領域

本發明涉及靜電紡絲的設備領域，特別是一種應用于卷對卷式柔性基材的靜電紡絲設備。

背景技術

靜電紡絲又稱電紡，早在1930年美國專利US1975504就已報道過靜電紡絲法，于1993年這一技術才被定義為靜電紡絲技術。近年來，隨著納米科技的升溫，靜電紡絲技術已經成為當今最熱門的研究領域之一，靜電紡絲的原理可以簡述為，在高壓靜電場中，聚合物溶液或熔體在電場力的作用下，從毛細管末端形成射流飛向接收裝置，射流在達到接收裝置前產生高度拉伸，溶液中的溶劑蒸發或揮發，最后在接收裝置上形成超細纖維。

熔噴法是目前工業生產非織造材料的最常用的方法，是依靠高速、高溫氣流噴吹聚合物熔體使其得到迅速拉伸而制備超細纖維的一種方法，但是靜電紡絲法一直被公認為是制備超細纖維最簡單有效的方法，生產裝置相比熔噴法要簡單，一次性投資的成本和長期運行的維護成本低，試驗中可以獲得的纖維直徑為幾十納米到1μm之間，且纖維直徑有進一步減小的可能性。所以靜電紡絲法可以制備纖維直徑更細、過濾性能更好的非織造材料。隨著技術的發展熔體靜電紡絲法很有可能會代替熔噴法用于非織造材料的批量生產。

現有的無紡布的厚度較熔噴布薄，其過濾效率也低于熔噴布，若能夠提高無紡布的過濾效率，也可使生產口罩的成本大大降低，提高經濟效益。

發明內容

為此，需要提供一種應用于卷對卷式柔性基材的靜電紡絲設備，能夠在無紡布的表面形成一層納米纖維膜，提高無紡布的過濾效率。

為實現上述目的，本發明提供了一種應用于卷對卷式柔性基材的靜電紡絲設備，包括依次連接的放卷裝置、靜電紡絲裝置、烘干裝置和收卷裝置，靜電紡絲裝置包括至少一個靜電紡絲腔室；

所述靜電紡絲腔室內設置有紡絲室，所述紡絲室內設有傳動系統和靜電紡絲系統，靜電紡絲系統連接一供液系統，所述傳動系統包括傳送皮帶、摩擦輥、多個無動力輥和驅動裝置，所述傳送皮帶穿過紡絲室，所述摩擦輥與傳動皮帶摩擦連接，驅動裝置與摩擦輥驅動連接，所述無動力輥機械支撐傳送皮帶，基材平鋪在傳動皮帶上，傳送皮帶帶動基材沿其傳送方向進行傳送，所述傳送皮帶電性接地，所述靜電紡絲系統包括多個沿基材的傳送方向排列的靜電紡絲噴頭模組，所述靜電紡絲噴頭模組連接一高壓電源，所述靜電紡絲噴頭模組設于傳送皮帶的上方，所述靜電紡絲噴頭模組溶液的噴射方向與基材的傳送方向相垂直，所述供液系統為靜電紡絲噴頭模組提供靜電紡絲溶液；

所述放卷裝置用于向靜電紡絲裝置傳送基材，所述烘干裝置用于接收經過靜電紡絲裝置紡絲的基材并對其烘干形成成品，所述收卷裝置用于收卷經過烘干室烘干的成品。

進一步，所述靜電紡絲噴頭模組包括固定托板和噴絲針板，所述固定托板上設置有分隔板，所述分隔板將固定托板對稱分成兩個安裝區域，兩個安裝區域沿基材的傳送方向并排設置，所述安裝區域設有安裝槽口，噴絲針板安裝在安裝槽口上，所述噴絲針板上設置有電源接口和溶液進入口，噴絲針板通過電源接口與高壓電源電性連接，噴絲針板通過溶液進入口與供液系統連通。固定托板用于固定噴絲針板，噴絲針板連接高壓電源而具有高壓靜電，傳動皮帶電性接地，兩者之間形成電壓差將形成電場，所述噴絲針板上的靜電紡絲溶液在電場力的作用下噴射至傳送皮帶上，傳送皮帶上運動的基材作為收集板接收靜電紡絲溶液并在其表面形成一纖維膜，分隔板將固定托板上的兩個噴絲針板相對的隔開，防止噴絲針板上形成的高電壓相互影響。