一種生產(chǎn)納米纖維紡絲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型的多功能大批量生產(chǎn)納米纖維百博紡裝置的開發(fā)，用于進(jìn)一步提高納米纖維的工業(yè)化產(chǎn)量，尤其能適用于各種原料的納米紡絲，并能提供復(fù)合功能的紡絲方式，方便快捷的調(diào)節(jié)多種百博紡紡絲工藝參數(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)了納米纖維產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。
【背景技術(shù)】
[0002]納米技術(shù)是目前全球比較關(guān)注的熱點(diǎn)之一，而由納米技術(shù)開發(fā)出的納米纖維更是成為目前更行各業(yè)的追捧者之一，納米纖維本身具有獨(dú)特的納米效應(yīng)，如:比表面積大產(chǎn)生的表面或界面效應(yīng)或產(chǎn)生的小尺寸效應(yīng)等，因此納米纖維特別在環(huán)境防護(hù)、新能源等領(lǐng)域上的應(yīng)用越來(lái)越多。目前，納米纖維在高效空氣過(guò)濾領(lǐng)域上已成為很多生產(chǎn)廠家的核心介質(zhì)；而且，預(yù)防生物病菌在空氣中的傳播上納米纖維也是非常重要的過(guò)濾材料，如在公共衛(wèi)生上對(duì)甲型流感等的預(yù)防已有一些成功的案例；同時(shí)高性能納米纖維隔膜對(duì)促進(jìn)我國(guó)新能源的技術(shù)變革、對(duì)電池汽車的性能的提高能起到巨大的推動(dòng)作用。
[0003]制備高聚物納米纖維由此成為了各國(guó)研究的主要熱點(diǎn)，納米纖維的批量開發(fā)目前主要還是依賴于傳統(tǒng)的靜電紡技術(shù)，如多噴頭、羅拉型、多孔管型、吹膜紡絲法以及氣泡靜電紡，其中，前四種紡絲方法由于制成的納米纖維膜定量不均勻，或者紡制的納米纖維直徑差異較大，有的紡絲條件太苛刻，或者溶劑回收難等問(wèn)題，使得它們?cè)谝欢ǔ潭壬舷拗屏似鋺?yīng)用；氣泡靜電紡作為一種新型靜電紡絲方法，相比之前所有的傳統(tǒng)靜電紡絲方法，在一定程度能實(shí)現(xiàn)納米纖維的批量生產(chǎn)，氣泡靜電紡不用傳統(tǒng)噴絲頭紡絲，而是在聚合物溶液(熔體)中通入氣體，吹出大量氣泡，氣泡在自由液面破裂形成無(wú)數(shù)個(gè)液滴，這相當(dāng)于多針頭的靜電紡絲，大幅度的提高了紡絲速率，實(shí)現(xiàn)高聚物納米纖維的規(guī)模化生產(chǎn)。目前發(fā)明的各種氣泡靜電紡絲技術(shù)在紡絲時(shí)首先需要一定體積的紡絲液才能產(chǎn)生大量的氣泡；其次，氣泡破裂后需要依賴高壓靜電裝置產(chǎn)生高壓電場(chǎng)力實(shí)現(xiàn)對(duì)高聚物液體的拉伸，這在一定程度上說(shuō)明了氣泡靜電紡絲技術(shù)在紡絲時(shí)不但需要大量的紡絲液，同時(shí)也需要消耗大量的電能，而且這些氣泡紡絲方法比較單一，無(wú)法滿足多功能的氣泡紡絲法的需要。
[0004]因此開發(fā)一種低能耗、實(shí)用、簡(jiǎn)便，只需要很少的紡絲液便能紡出大量的納米纖維，能滿足多功能氣泡紡絲法的需要，并能實(shí)現(xiàn)納米纖維的批量生產(chǎn)的工業(yè)化生產(chǎn)裝置具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有的氣泡紡絲裝置單一、耗電量大，且紡絲液需求量大的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種低能耗，且在紡絲過(guò)程中始終只需保持少量的紡絲液的連續(xù)氣泡紡絲裝置。
[0006]一種生產(chǎn)納米纖維紡絲裝置，包括高壓氣栗、紡絲液貯液池、靜電發(fā)生器、金屬篩網(wǎng)以及納米纖維接收器，所述靜電發(fā)生器與金屬篩網(wǎng)連接，在金屬篩網(wǎng)與納米纖維接收器之間形成電場(chǎng)區(qū)，其特征在于:在所述金屬篩網(wǎng)的下端設(shè)置有一殼體，在該殼體上設(shè)置有進(jìn)氣口和進(jìn)液口，所述進(jìn)氣口與所述高壓氣栗連接，所述進(jìn)液口與所述紡絲液貯液池連接，在所述殼體內(nèi)有由填充在殼體內(nèi)圓形顆粒間形成的紡絲液甬道，所述進(jìn)液口和進(jìn)氣口與所述紡絲液甬道連通，所述金屬篩網(wǎng)位于所述紡絲液甬道的上方。
[0007]所述圓形顆粒的直徑為
[0008]在所述電場(chǎng)區(qū)設(shè)置有加熱裝置。
[0009]所述加熱裝置為暖氣管。
[0010]所述殼體向上延伸到所述電場(chǎng)區(qū)，所述暖氣管設(shè)置在所述殼體內(nèi)壁上。
[0011]在所述進(jìn)液口與紡絲液貯液池之間設(shè)置有滴液裝置；在所述進(jìn)氣口與高壓氣栗之間設(shè)置有充氣閥門。
[0012]所述圓形顆粒材質(zhì)為金屬球或玻璃球。
[0013]所述殼體的材質(zhì)為PP型材、PES型材、PSU型材或PAI型材。
[0014]本實(shí)用新型一種多功能納米纖維批量迅速生產(chǎn)的紡絲裝置，包括氣壓可調(diào)范圍在O-1OOKg的高壓氣栗；直徑為圓柱形紡絲液甬道(低端帶有直徑為1cm的充氣閥門、上端可根據(jù)需求更換20~400目的金屬篩網(wǎng)、側(cè)端有直徑為Icm的紡絲液輸送口)，紡絲液甬道選用的材質(zhì)可以為PP型材、PES型材、PSU型材、PAI型材等，厚度需要l~2cm ;圓形顆粒墊充物可選擇鋼球、也可選用玻璃球等，用于填充整個(gè)紡絲甬道，圓形顆粒的直徑大小為其直徑需要比金屬篩網(wǎng)的直徑大，保證圓形顆粒墊充物不會(huì)跑出紡絲液甬道；貯液池放置在紡絲液甬道之外，用于儲(chǔ)存配置好的聚合物紡絲液；紡絲液輸送管道將貯液池與紡絲液甬道之間相連，并在管道上裝有滴液裝置，可控制紡絲液的輸送量；高壓氣流甬道的直徑大小與紡絲液甬道一致，高壓氣流甬道的材質(zhì)為3mm厚的優(yōu)質(zhì)不銹鋼，甬道內(nèi)壁裝有暖氣管，暖氣管可以控制加熱溫度，范圍可調(diào)60~100°C ;接收器的幅寬為40cm，接收器的材質(zhì)可以為鐵砧布、銅砧布、鋁砧布等金屬砧布，作橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)行速度可以調(diào)節(jié)，與地級(jí)相連，接受器與高壓氣流甬道之間的距離可以調(diào)節(jié)；靜電發(fā)生器與不銹鋼篩網(wǎng)相連，根據(jù)需要可以使用，也可以不使用，電壓的大小也是可控的，可控范圍在10~50KV。
[0015]所述高壓氣栗置于紡絲液甬道的正下方，通過(guò)氣栗管道與紡絲液甬道相連，所述接收器用于接收紡絲裝置上吹出的氣泡破碎后所發(fā)射出的射流，紡絲裝置中高壓氣體依賴高壓氣栗產(chǎn)生從紡絲液甬道閥門上進(jìn)入，穿過(guò)圓形顆粒墊充物，從金屬篩網(wǎng)吹出，所述高壓氣流甬道用于對(duì)維持空氣氣流的穩(wěn)定輸送路徑，在加熱時(shí)，可以促進(jìn)溶劑的快速揮發(fā)也有利于高聚物的牽伸；所述貯液池采用“滴液式”的方式向紡絲液甬道中依靠紡絲液輸送管道連續(xù)的輸送少量的紡絲液；所述金屬篩網(wǎng)與靜電發(fā)生器相連，當(dāng)靜電裝置打開后，與接受器之間產(chǎn)生的高壓電場(chǎng)力用于對(duì)高聚物的牽伸，形成超