一種熔噴無紡布制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熔噴無紡布制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]非織造布是指不經(jīng)通常的紡紗織布工序，由纖維直接制成的片狀制品。非織造加工的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程短、生產(chǎn)速度高、產(chǎn)品用途廣。熔噴是制備超細(xì)纖維非織造布的一種主要方法。它利用高速高溫氣流將聚合物熔體拉伸成超細(xì)纖維。超細(xì)纖維是指直徑在1 mm至5 _之間的纖維。熔噴非織造布由于纖維超細(xì)化，因而具有孔隙多而孔徑小等優(yōu)點(diǎn)，能夠形成樹根狀通道體系，過濾效率達(dá)99.9%以上，廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥、機(jī)械、電子、食品、核工業(yè)、汽車等領(lǐng)域，還可用作環(huán)境凈化和生物潔凈的高級(jí)過濾材料。
[0003]熔噴非織造技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展趨勢是纖維的進(jìn)一步細(xì)化，甚至是制備出納米纖維。如果纖維直徑能達(dá)到納米數(shù)量級(jí)，那么其制品的過濾性能和吸附性能將顯著提高，在生物、醫(yī)藥、國防、電子等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有技術(shù)急需一種能夠制備出納米數(shù)量級(jí)纖維的熔噴無紡布制備裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能夠制備出納米數(shù)量級(jí)纖維的熔噴無紡布制備裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種熔噴無紡布制備裝置，包括用于擠出熔體的紡絲噴嘴、用于導(dǎo)向高速氣流使得熔體拉伸的氣流通道、用于產(chǎn)生高壓靜電得熔體拉伸的高壓靜電發(fā)生器和與紡絲噴嘴配合使用且形成無紡布的接收輥；所述氣流通道的出口端靠近紡絲噴嘴的出口 ；所述紡絲噴嘴與高壓靜電發(fā)生器的正電極相連，所述接收輥接地。通過在紡絲噴嘴上連接高壓靜電發(fā)生器和將接收輥接地，可以使得熔體在拉伸過程中受到雙重拉伸，聚合物熔體從噴絲孔擠出后受到高速高溫氣流所產(chǎn)生的拉伸力(簡稱氣流力)和高壓靜電場產(chǎn)生的拉伸力(簡稱電場力)的雙重作用，使得纖維更加細(xì)，可以達(dá)到納米級(jí)別，同時(shí)這樣的生產(chǎn)工藝可以規(guī)?；a(chǎn)。
[0006]作為優(yōu)選地，所述紡絲噴嘴和氣流通道均設(shè)置在紡絲模具內(nèi)，所述紡絲噴嘴與紡絲模具絕緣連接。這樣的設(shè)計(jì)防止正電外漏。
[0007]作為優(yōu)選地，所述紡絲噴嘴與紡絲模具之間通過陶瓷纖維氈絕緣。這樣的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)較好的絕緣，該熔噴靜電紡裝置所用陶瓷纖維氈可耐受1000° C的高溫，并具有優(yōu)良的電絕緣性能。
[0008]作為優(yōu)選地，所述紡絲噴嘴與陶瓷纖維氈之間通過耐高溫粘合劑粘接。該熔噴靜電紡裝置所用耐高溫粘合劑可耐受1000° C的高溫。
[0009]作為優(yōu)選地，所述陶瓷纖維氈與紡絲模具之間固定粘接。這樣的設(shè)計(jì)使得紡絲噴嘴固定穩(wěn)定。
[0010]作為優(yōu)選地，所述氣流通道進(jìn)氣端與氣體集流腔連接。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的一種優(yōu)化。
[0011]作為優(yōu)選地，還包括設(shè)置在紡絲模具前道工序的螺桿擠出機(jī)、加熱部件和計(jì)量栗，所述計(jì)量栗通過管路與紡絲噴嘴連通，所述管路與紡絲噴嘴之間絕緣設(shè)置。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的一種優(yōu)化。
[0012]作為優(yōu)選地，所述噴嘴的氣流夾角為60°，槽口寬度為0.6 mm，頭端寬度為0.5_，噴絲孔直徑為0.3 _。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的一種優(yōu)化。
[0013]作為優(yōu)選地，高壓靜電發(fā)生器的電壓為10kv~100kv。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的一種優(yōu)化。
[0014]作為優(yōu)選地，所述耐高溫粘合劑為無機(jī)氧化銅耐高溫粘合劑。這樣的設(shè)計(jì)是對(duì)方案的一種優(yōu)化。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:通過在紡絲噴嘴上連接高壓靜電發(fā)生器和將接收輥接地，可以使得熔體在拉伸過程中受到雙重拉伸，聚合物熔體從噴絲孔擠出后受到高速高溫氣流所產(chǎn)生的拉伸力(簡稱氣流力)和高壓靜電場產(chǎn)生的拉伸力(簡稱電場力)的雙重作用，使得纖維更加細(xì)，可以達(dá)到納米級(jí)別，同時(shí)這樣的生產(chǎn)工藝可以規(guī)?；a(chǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:螺桿擠壓機(jī)-1、計(jì)量栗_2、氣體集流腔-3、噴嘴-4、陶瓷纖維氈-5、高壓靜電發(fā)生器_7、接收輥-8、氣流通道-9。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]如圖1所示，一種熔噴無紡布制備裝置，包括用于擠出熔體的紡絲噴嘴4、用于導(dǎo)向高速氣流使得熔體拉伸的氣流通道9、用于產(chǎn)生高壓靜電得熔體拉伸的高壓靜電發(fā)生器7和與紡絲噴嘴4配合使用且形成無紡布的接收輥8 ;所述氣流通道9的出口端靠近紡絲噴嘴4的出口 ；所述紡絲噴嘴4與高壓靜電發(fā)生器7的正電極相連，所述接收輥8接地。
[0020]所述紡絲噴嘴4和氣流通道9均設(shè)置在紡絲模具內(nèi)，所述紡絲噴嘴4與紡絲模具絕緣連接。
[0021]所述紡絲噴嘴4與紡絲模具之間通過陶瓷纖維氈5絕緣。
[0022]所述紡絲噴嘴4與陶瓷纖維氈5之間通過耐高溫粘合劑粘接。
[0023]所述陶瓷纖維氈5與紡絲模具之間固定粘接。
[0024]所述氣流通道9進(jìn)氣端與氣體集流腔3連接。
[0025]還包括設(shè)置在紡絲模具前道工序的螺桿擠出機(jī)1、加熱部件和計(jì)量栗2，所述計(jì)量栗2通過管路與紡絲噴嘴4連通，所述管路與紡絲噴嘴4之間絕緣設(shè)置。
[0026]所述噴嘴4的氣流夾角為60°，槽口寬度為0.6 mm，頭端寬度為0.5 mm，噴絲孔直徑為0.3 mm。
[0027]高壓靜電發(fā)生器7的電壓為10kv~100kv。
[0028]所述耐高溫粘合劑為無機(jī)氧化銅耐高溫粘合劑。
[0029]下面結(jié)合本發(fā)明的熔噴靜電紡裝置制備納米纖維的實(shí)施例來進(jìn)一步說明上述熔噴靜電紡裝置的有益效果。
[0030]實(shí)施例1
聚合物熔體(改性聚丙烯)從噴嘴4中擠出，高速高溫氣體從氣流通道9噴出，噴嘴4與接收輥8之間形成高壓靜電場(靜電電壓60 kV)0其中，噴嘴4的氣流夾角為60°，槽口寬度為0.6 mm，頭端寬度為0.5 mm，噴絲孔直徑為0.3 mm。提供原料聚丙烯，熔融流動(dòng)速率為800 g/10min，流量為0.031 g/s，初始溫度為280° C，氣體初始速度為340 m/s，氣體初始溫度為300° Co
[0031]上述條件下制得纖維的直徑平均值為451 nm，而同等條件下未施加高壓靜電場的熔噴設(shè)備所制備的非織造布的纖維直徑平均值為1.42 _，