[發明專利]一種嵌入式復合型材料及其制備設備、制備方法

在審

• 申請號: 202111351727.0
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN113893614A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 費雁琪;溫亦強
• 申請（專利權）人: 深圳市凈萬嘉環保科技有限公司
• 主分類號: B01D39/08
• 分類號: B01D39/08;B01D46/00;B01D46/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種嵌入式復合型材料及其制備設備、制備方法，其中嵌入式復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狀交織復合而成，相鄰的所述熔噴纖維之間夾設有所述納米紡絲纖維，相鄰的所述納米紡絲纖維之間夾設有所述熔噴纖維，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熔噴形成，所述納米紡絲纖維由紡絲溶液經靜電紡絲形成。本發明制備的嵌入式復合型材料由粗細不同的熔噴纖維和納米紡絲纖維交錯結合成網，具有高過濾效率和低阻力的效果；熔噴纖維和納米紡絲纖維不是單純的層疊，即非直接在熔噴纖維上覆蓋納米紡絲纖維，而是相互交叉嵌入式結合，使得表面積進一步增大。

技術領域

本發明涉及濾材設計及加工領域，具體涉及一種嵌入式復合型材料及其制備設備、制備方法。

背景技術

傳統的熔噴機，通過熔融PP材料，使用計量泵進行輸送材料，再利用噴絲板進行噴絲，所得熔噴纖維線徑為10-20μm，因線徑較大，顆粒物過濾效率不高，只能通過靜電駐極來提升材料的過濾效率。此外，對靜電駐極的能力要求較高，因材料的靜電容易流失，易造成材料失效，造成加工成本高，且制備的材料適用范圍有限，不能應用于工業過濾方向。

傳統工藝中，還有采用熔噴機與電紡絲裝置相結合的方式來改善產品性能，如圖1所示，熔噴纖維通過駐極處理后，再利用靜電紡絲裝置在熔噴纖維的表面覆蓋至少一層納米紡絲纖維，該方式雖然能提升顆粒物的過濾效率，但因為兩種材料不能有效的交叉嵌入，只是簡單的層疊，材料的阻力便會大大增加。

發明內容

基于此，本發明提供了一種嵌入式復合型材料及其制備設備、制備方法，以解決現有工藝生產的熔噴纖維與納米紡絲纖維只能簡單層疊，不能交叉嵌入，從而導致性能不佳的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種嵌入式復合型材料，所述嵌入式復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狀交織復合而成，相鄰的所述熔噴纖維之間夾設有所述納米紡絲纖維，相鄰的所述納米紡絲纖維之間夾設有所述熔噴纖維，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熔噴形成，所述納米紡絲纖維由紡絲溶液經靜電紡絲形成。

作為本發明的進一步優選技術方案，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。

作為本發明的進一步優選技術方案，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。

根據本發明的另一方面，本發明還提供一種嵌入式復合型材料的制備設備，用于制備上述任一項所述的嵌入式復合型材料，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的流體熔噴材料吹散為線徑10-20μm的熔噴纖維；

紡絲模頭，設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極區，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極區，所述熔噴模頭產生的熔噴纖維和所述紡絲模頭產生的納米紡絲纖維在所述負極區交織復合成型，以制得嵌入式復合型材料。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述流水線式傳送帶的下方設有接地的負極板，所述流水線式傳送帶上與所述負極板相對應的區域為所述負極區，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域為所述負極區。

作為本發明的進一步優選技術方案，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，所述流體擠壓裝置用于將熔融狀態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。