[發明專利]無紡布過濾效率優化方法及優化裝置

在審

• 申請號: 202010804735.5
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN111733533A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張文芳
• 申請（專利權）人: 芯納晶無錫生物科技有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種無紡布過濾效率優化方法及優化裝置，紡絲料由旋杯靜電噴絲系統的霧化噴杯霧化成微納絲后由風刀將霧化的紡絲料微納絲二次分配至待噴絲無紡布上。優化裝置包括旋杯靜電噴絲系統和旋風系統，旋風系統包括抽風箱體和風刀，抽風箱體與待噴絲無紡布分別置于傳送網帶的兩側；風刀位于霧化旋杯和待噴絲無紡布之間。本發明將旋杯靜電噴絲系統與旋風系統結合使用，風刀設于霧化噴杯與待噴絲無紡布之間，風刀的出氣孔設計為螺旋形排列，通過調節風量形成旋風，從而將霧化的微絲二次分配，均勻的吹到無紡布上，防止落到無紡布的外圍造成原料浪費，通過微絲將無紡布的微孔交織成更細的網，有效截留了大于0.3um的氣溶膠，提高無紡布尤其是熔噴無紡布的過濾效率。

技術領域

本發明屬于靜電紡絲技術領域，具體涉及一種無紡布過濾效率優化方法及優化裝置。

背景技術

靜電紡絲是一種近年來發展較快的納米纖維制備方法，通過該方法獲得的納米纖維具有一系列優良的性能，例如超高的比表面積、良好的靈敏度、生物相溶性等，可用于制造傳感器、藥物載體、人造血管、過濾材料等產品，在化工、醫療、環保、快速消費品等領域發揮巨大的作用。

靜電紡絲通常使用按配方混合好的聚合物溶液和熔體作為原材料，在特定的裝置中進行，該裝置一般由原料注入設備、高壓電源、噴射裝置和接收裝置幾部分組成。噴射裝置和接收裝置分別接高壓電源正負極。原料以液滴形式注入噴射裝置，在高壓電場作用下于噴射裝置出口處形成泰勒錐，當電場力作用大于泰勒錐表面張力時，泰勒錐尖端形成噴射細流。帶電細流在電場力作用下落向接收裝置，同時溶劑蒸發，最終在接收裝置上纏繞，形成納米纖維氈。

盡管納米纖維性能優良，但靜電紡絲低下的生產效率嚴重制約了這一技術在市場上的推廣。目前靜電紡絲噴頭主要分為有針和無針兩類。使用針頭作為噴射裝置可以獲得形狀良好的泰勒錐，但針頭易堵塞；多針頭有利于提高效率，但多針頭間電場互相干擾，影響納米纖維質量。無針噴頭是靜電紡絲設備發展的方向，通過一次性產生多個泰勒錐或微液滴來提高納米纖維生產效率，然而自由液面無針噴頭生成的納米纖維不易控制方向。

目前使用的氣動馬達式靜電紡絲噴頭的結構，包括一個錐形外殼、一個錐螺桿、一個外殼封蓋、一個螺桿密封圈、一套氣動馬達驅動裝置、一套推進裝置、一套供氣裝置、一套高壓電源、一個接收裝置。所述錐形外殼側面開有孔，與所述推進裝置連接；所述推進裝置中裝有配置好的溶液；所述錐形外殼底端為開口圓柱體，便于控制出絲方向；所述錐形外殼頂端開有六個螺紋孔；所述外殼封蓋為臺階形，下邊沿處開有六個孔，通過螺釘將所述外殼封蓋安裝到所述錐形外殼上；所述外殼封蓋頂端開有六個氣孔，氣孔通過管路連接到所述供氣裝置上；外殼封蓋頂端還開有所述錐螺桿安裝孔及所述螺桿密封圈安裝孔；所述錐螺桿上端為圓柱體安裝桿，中間為臺階面，下端為帶葉片的錐螺桿；所述錐螺桿的圓柱體安裝桿穿過所述外殼封蓋上的錐螺桿安裝孔與所述驅動裝置連接；所述錐螺桿在所述驅動裝置帶動下高速轉動；所述螺桿密封圈安裝在所述外殼封蓋上，確保所述錐螺桿旋轉時密封；所述高壓電源正極與所述錐形外殼連接，負極與所述接收裝置連接。通過錐螺桿旋轉產生類似于龍卷風的氣流，促使液滴發生反復旋轉、碰撞、破碎，被霧化，再在高壓氣體、高壓電場作用下噴出形成納米纖維。但是液滴形成速率會直接影響電紡絲效率，同一時刻微液滴越多，形成的纖維也越多。以往研究中，用目篩或網孔等結構來獲取微液滴，容易堵塞，清洗不方便。