[發(fā)明專利]一種嵌入式復(fù)合型材料及其制備設(shè)備、制備方法

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• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN113893614A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費(fèi)雁琪;溫亦強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市凈萬嘉環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01D39/08
• 分類號: B01D39/08;B01D46/00;B01D46/54
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1.一種嵌入式復(fù)合型材料，其特征在于，所述嵌入式復(fù)合型材料由若干的熔噴纖維和和若干的納米紡絲纖維呈網(wǎng)狀交織復(fù)合而成，相鄰的所述熔噴纖維之間夾設(shè)有所述納米紡絲纖維，相鄰的所述納米紡絲纖維之間夾設(shè)有所述熔噴纖維，且所述熔噴纖維與所述納米紡絲纖維的線徑不同，其中，所述熔噴纖維由熔噴材料經(jīng)熔噴形成，所述熔納米紡絲纖維由紡絲溶液經(jīng)靜電紡絲形成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式復(fù)合型材料，其特征在于，所述熔噴纖維的線徑為10-20μm，所述納米紡絲纖維的線徑為100-150nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式復(fù)合型材料，其特征在于，所述熔噴材料為PP或PET材料，所述紡絲溶液為由PAN或PVDF配置的溶液。

4.一種嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備，用于制備權(quán)利要求1至3任一項所述的嵌入式復(fù)合型材料，其特征在于，包括：

熔噴模頭，用于在高壓氣流的作用下將熔融狀態(tài)的流體熔噴材料吹散為線徑10-20μm的熔噴纖維；

紡絲模頭，設(shè)置在所述熔噴模頭的旁邊，用于在高壓電場的作用下將紡絲溶液克服本身重力并被電場拉伸成線徑100-150nm的納米紡絲纖維；以及

流水線式傳送帶，設(shè)置在所述熔噴模頭和紡絲模頭的下方，所述流水線式傳送帶上具有負(fù)極區(qū)，所述熔噴模頭的出絲孔與所述紡絲模頭的出絲孔均朝向所述負(fù)極區(qū)，所述熔噴模頭產(chǎn)生的熔噴纖維和所述紡絲模頭產(chǎn)生的納米紡絲纖維在所述負(fù)極區(qū)交織復(fù)合成型，以制得嵌入式復(fù)合型材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備，其特征在于，所述流水線式傳送帶的下方設(shè)有接地的負(fù)極板，所述流水線式傳送帶上與所述負(fù)極板相對應(yīng)的區(qū)域?yàn)樗鲐?fù)極區(qū)，或者所述流水線式傳送帶上貼附接地的銅箔，所述流水線式傳送帶上具有所述銅箔的區(qū)域?yàn)樗鲐?fù)極區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備，其特征在于，所述熔噴模頭的前端連接有流體輸送裝置，所述流體輸送裝置的前端連接有流體擠壓裝置，所述流體擠壓裝置的前端連接有加熱裝置，所述加熱裝置用于將熔噴原材料加熱成熔融狀態(tài)，所述流體擠壓裝置用于將熔融狀態(tài)的熔噴材料擠壓成流體狀輸送給流體輸送裝置，所述流體輸送裝置用于將流體熔噴材料定量輸送給熔噴模頭，所述流體輸送裝置帶有計量泵。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備，其特征在于，所述紡絲模頭的前端連接有直流高壓裝置和溶液輸送裝置，所述直流高壓裝置用于提供紡絲模頭所需的高壓電場，所述溶液輸送裝置用于提供紡絲模頭所需的紡絲溶液，溶液輸送裝置帶有計量泵。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括靜電駐極裝置，所述靜電駐極裝置設(shè)置在所述流水線式傳送帶的出料側(cè)，以選擇性對所述流水線式傳送帶制備成型的嵌入式復(fù)合型材料進(jìn)行駐極靜電處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求4至8任一項所述的嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備，其特征在于，所述熔噴模頭與所述紡絲模頭之間設(shè)有絕緣保護(hù)裝置，所述絕緣保護(hù)裝置用于阻隔所述熔噴模頭與所述紡絲模頭之間電場和風(fēng)場的干擾，所述紡絲模頭的外周還包覆有絕緣墊。

10.一種嵌入式復(fù)合型材料的制備方法，其特征在于，該制備方法由權(quán)利要求4至9任一項所述的嵌入式復(fù)合型材料的制備設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其制備方法具體包括以下步驟：

運(yùn)行熔噴模頭，調(diào)整熔噴模頭的風(fēng)速為1-2m/s，熱風(fēng)溫度為220℃，風(fēng)壓為0.2-0.4Mpa，熔噴材料在熱風(fēng)下進(jìn)行牽引拉伸，熔噴形成若干熔噴纖維；

運(yùn)行紡絲模頭，調(diào)整紡絲模頭上的正極直流高壓為0-100KV，以0-500ml/s的流量輸入紡絲溶液到紡絲模頭，紡絲溶液在高壓電場的作用下克服本身重力并被電場拉伸形成若干納米紡絲纖維；

運(yùn)行流水線式傳送帶，若干熔噴纖維和若干納米紡絲纖維持續(xù)在流水線式傳送帶上的負(fù)極區(qū)內(nèi)交織復(fù)合，從而形成嵌入式復(fù)合型材料。