專利名稱：一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無紡布制備的復合紡絲機，屬無紡布紡織機械技術領域，具體涉及一種熔噴-高通量電紡復合無紡布成型機械，用于制備具有微納結構的復合無紡布材料。
背景技術：
熔噴無紡布是近年來開發(fā)的一種功能特性的無紡布產(chǎn)品，主要通過熔噴紡絲裝備制備的具有微米纖維結構的熱塑性纖維材料，并通過熱粘合或者熱輥壓等方法成型。熔噴無紡布具有良好的蓬松性、彈性、透氣性、保暖性，在紡織服裝、過濾材料等方面具有廣泛的用途。關于熔噴無紡布的制備成套設備，如美國專利US5508102、US4931355等專利對成套熔噴無紡布相關設備申請了專利，國內(nèi)也有相關專利申請，比如實用新型專利CN201165592Y發(fā)明的熔噴無紡布加工機的復合成型機構、實用新型專利CN 201428047Y發(fā)明的多種熔噴過濾材料一次成型復合生產(chǎn)設備等，對熔噴紡絲設備的結構都有一些創(chuàng)新設計。雖然現(xiàn)有的熔噴紡絲機可以制備具有良好透氣性和過濾性能的無紡布材料，但由于熔噴工藝制備的無紡布纖維直徑通常在微米尺寸以上，而且形成的無紡布纖維之間空隙較大，大約在數(shù)十微米以上，無法滿足精細的過濾、阻隔等要求，尤其無法直接用于電池隔膜
坐寸o同時，近些年來人們對納米纖維的需求量不斷增加，靜電紡絲方法被認為是制備納米纖維的簡單有效的方法，目前已有近百種聚合物通過靜電紡絲的方法成功制備納米纖維材料，通過靜電紡絲方法制備的纖維直徑最小可以達到幾十納米，而且形成的纖維膜具有較高的致密性，纖維間空隙比較小，在過濾、隔膜等應用領域具有很好的應用前景。但目前靜電紡絲裝備研究的較少，而且通過靜電紡絲方法制備的纖維膜的機械性能非常差，無法滿足實際應用。而且目前采用的靜電紡絲裝置均以針頭紡絲模式，納米纖維產(chǎn)生效率非常低，紡絲過程中容易堵塞紡絲針頭，無法清洗和快速更換，難以產(chǎn)業(yè)應用。本發(fā)明基于熔噴紡絲和高通量靜電紡絲的技術缺點，將熔噴紡絲和高通量靜電紡絲制備技術結合起來，既發(fā)揮了熔噴紡絲制備的微米級纖維強度高、容易加工的特點，又利用了靜電紡絲制備的納米纖維直徑小、纖維致密、孔隙小的特點，通過設計一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，可以制備納米纖維/微米纖維/納米纖維三層復合無紡布，該復合無紡布兼具高致密性、高機械強度等優(yōu)點。同時，本實用新型的設備具有結構簡單、使用方便的特點，可用于制備多種微納結構的復合無紡布材料。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有熔噴紡絲和靜電紡絲的技術缺點，將熔噴紡絲和高通量靜電紡絲制備技術結合起來，既發(fā)揮了熔噴紡絲制備的微米級纖維強度高、容易加工的特點，又利用了靜電紡絲制備的納米纖維直徑小、纖維致密、空隙小的特點，通過設計一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，可以高通量制備納米纖維/微納米纖維/納米纖維三層復合無紡布，該復合無紡布兼具高致密性、高機械強度等優(yōu)點。同時，本實用新型的設備具有結構簡單、使用方便的特點，可用于制備多種微納結構的復合無紡布材料。本實用新型通過以下技術方案來達到發(fā)明目的。—種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，該復合無紡布制備裝置由用于聚合物微米無紡布制備的熔噴紡絲機(I)和提供納米纖維層的兩個高通量靜電紡絲機(II)以及無紡布輥壓裝置(8)和無紡布收卷裝置(13)組成；熔噴紡絲機(I)和高通量靜電紡絲機
(II)通過無紡布輥壓裝置(8)相銜接，經(jīng)過熱軋輥處理的復合無紡布通過收卷裝置進行收卷。其中熔噴紡絲機(I)包括進料斗(I)、螺桿擠出機(2)、計量泵(3)、紡絲模頭(4)和無紡布成網(wǎng)裝置(5);高通量靜電紡絲機(II)包括高壓電源(11)、紡絲噴頭(12)、接收電極
(10)和排風機(9)，且接收電極(10)接地；通過熔噴紡絲機制備的無紡布(6)經(jīng)過無紡布輥壓裝置(8)依次進入第一個高通量靜電紡絲機、無紡布輥壓裝置、第二個高通量靜電紡絲機及無紡布輥壓裝置，并經(jīng)過收卷裝置(13 )進行收卷。本實用新型將熔噴紡絲和高通量靜電紡絲制備技術結合起來，既發(fā)揮了熔噴紡絲制備的微米級纖維強度高、容易加工的特點，又利用了靜電紡絲制備的納米纖維直徑小、纖維致密、空隙小的特點，通過設計一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，可以制備納米纖維/微米纖維/納米纖維三層復合無紡布，該復合無紡布兼具高致密性、高機械強度等優(yōu)點。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。實施例1:如圖1所示的一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，該復合無紡布制備裝置由用于聚合物微米無紡布制備的熔噴紡絲機(I)和提供納米纖維層的兩個高通量靜電紡絲機(II)以及無紡布輥壓裝置(8)和無紡布收卷裝置(13)組成；熔噴紡絲機(I)和高通量靜電紡絲機(II)通過無紡布輥壓裝置(8)相銜接，經(jīng)過熱軋輥處理的復合無紡布通過收卷裝置進行收卷。其中，熔噴紡絲機(I)包括進料斗(I)、螺桿擠出機(2)、計量泵(3)、紡絲模頭(4)和無紡布成網(wǎng)裝置(5);高通量靜電紡絲機(II)包括高壓電源(11)、紡絲噴頭(12)、接收電極(10)和排風機(9)，且接收電極(10)接地；通過熔噴紡絲機制備的無紡布(6)經(jīng)過無紡布輥壓裝置(8 )依次進入第一個高通量靜電紡絲機、無紡布輥壓裝置、第二個高通量靜電紡絲機及無紡布輥壓裝置，并經(jīng)過收卷裝置(13)進行收卷。用上述的熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，其中熔噴紡絲機采用聚丙烯作為紡絲原料；高通量靜電紡絲機均采將聚偏氟乙烯溶解于N，N-二甲基甲酰胺:丙酮(質(zhì)量比4:1)混合溶液，制成質(zhì)量百分比濃度為12%的溶液，在電壓為40 kV紡絲電壓下進行靜電紡絲。通過熔噴-高通量電紡復合的方法制備的復合無紡布材料，中間為聚丙烯熔噴布，兩邊均為聚偏氟乙烯納米纖維層，經(jīng)過復合輥壓后形成具有良好機械強度和致密性的復合無紡布材料。實施例2:用實施例1所述的一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置制備無紡布，其中熔噴紡絲機采用聚對苯二甲酸乙二醇酯作為紡絲原料；靜電紡絲機均采將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解于N，N- 二甲基乙酰胺:丙酮(質(zhì)量比3:1)混合溶液，制成質(zhì)量百分比濃度為10%的溶液，在電壓為40 kV紡絲電壓下進行靜電紡絲。通過熔噴-高通量電紡復合的方法制備的復合無紡布材料，中間為聚對苯二甲酸乙二醇酯熔噴無紡布，兩邊均為聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物納米纖維層，經(jīng)過復合輥壓后形成具有良好機械強度和致密性的復合無紡布材料。
權利要求1.一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，其特征在于:該復合無紡布制備裝置由用于聚合物微米無紡布制備的熔噴紡絲機(I)和制備納米纖維層的兩個高通量靜電紡絲機(II)以及無紡布輥壓裝置(8)和無紡布收卷裝置(13)組成；熔噴紡絲機(I)和高通量靜電紡絲機(II)通過無紡布輥壓裝置(8)相銜接，經(jīng)過熱軋輥處理的復合無紡布通過收卷裝置(13)進行收卷。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，其特征在于:熔噴紡絲機(I)包括進料斗(I)、螺桿擠出機(2)、計量泵(3)、紡絲模頭(4)和無紡布成網(wǎng)裝置(5);高通量靜電紡絲機(II)包括高壓電源(11)、紡絲噴頭(12)、接收電極(10)和排風機(9)，且接收電極(10)接地；通過熔噴紡絲機產(chǎn)生的微米纖維(7)在成網(wǎng)裝置(5)上形成無紡布(6)，經(jīng)過無紡布輥壓裝置(8)依次進入第一個高通量靜電紡絲機、無紡布輥壓裝置、第二個高通量靜電紡絲機及無紡布輥壓裝置，并經(jīng)過收卷裝置(13 )進行收卷。
專利摘要本實用新型專利涉及無紡布制備設備，尤其涉及一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置。一種熔噴-高通量電紡復合無紡布制備裝置，該無紡布制備裝置由用于聚合物熔噴無紡布制備的熔噴紡絲機與用于納米纖維制備的高通量靜電紡絲機組合而成，熔噴紡絲機制備的微米無紡布通過壓輥復合裝置與高通量靜電紡絲機相銜接，經(jīng)過熱軋輥處理的復合無紡布通過收卷輥收卷。本實用新型采用熔噴紡絲機和高通量靜電紡絲機復合，制備納米纖維/微米纖維/納米纖維三層無紡布，復合無紡布兼具高致密性、高機械強度等優(yōu)點。同時，本實用新型的設備具有結構簡單、使用方便的特點，可用于制備多種微納結構的復合無紡布材料。
文檔編號D01D5/00GK203049208SQ20122060282
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者崔光磊, 孔慶山, 劉志宏, 徐泉, 張建軍, 徐紅霞 申請人:中國科學院青島生物能源與過程研究所