CN104532369A - 一种连续化静电纺丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续化静电纺丝装置，包括纺丝部分以及接收部分；纺丝部分包括：储液筒，用以存储纺丝液；计量泵，连接储液筒的一端；喷嘴，连接储液筒的另一端，并连接电源；喷头，通过导管连接喷嘴；横动支架，喷头固定在横动支架上；接收部分包括：基布退绕辊，用以提供基布；滚筒接收屏，设置在基布退绕辊后侧，卷绕接收基布，并对应喷头，对基布喷涂纺丝液，在基布上形成一静电纺纤维层；卷布辊，设置在滚筒接收屏后侧，用以卷绕接收经过喷涂的基布；其中，横动支架在滚筒接收屏的一侧横向移动，配合滚筒接收屏的圆周运动，将纺丝液均匀喷涂在基布上。

Description

一种连续化静电纺丝装置

技术领域

本发明涉及纺丝装置领域，特别涉及一种连续化静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是目前最容易获得纳米纤维的一种纺丝方法，通过此方法可以制备出高孔隙率、具有三维网状结构的无序排列的纳米纤维毡。采用不同的纺丝溶液可获得纤维直径在几十纳米至几微米的纤维毡，其孔径范围在几十纳米至几微米，具有高表面吸附能。并且静电纺丝使纤维带电，纤维表面的残留电荷在较长时间内不会逸散，对微小颗粒具有高捕集效率，尤其是对0.3μm以下的粉尘颗粒具有较高的补集效率。自上世纪30年代开始逐渐应用于高效空气过滤器，并取得了一定的研究成果。近年来逐渐应用于水处理领域，用于过滤污水中的微生物、金属离子及染料等。

单层静电纺纳米纤维毡的强力很差，难以满足过滤时对纤维毡强力和抗变形能力的需求，并且获得的纤维毡不均匀，严重影响了其过滤效率。目前解决静电纺纳米纤维毡强力的方法主要是通过与机织、无纺布等基布材料复合形成复合纤维毡，从而使静电纺纳米纤维毡应用于高效空气过滤器成为可能。但是静电纺纤维层与基布间的界面粘结牢度差，无法抵抗使用过程中产生的各类摩擦力，从而限制了其应用。静电纺纤维毡的均匀性可以通过横向移动滚筒接收屏来改善，但是转动的接收屏同时横向移动时会导致接收屏晃动而不平稳。

目前我国静电纺丝设备的接收屏装置无法达到连续化生产的需求，从而限制了静电纺丝技术的产业化生产需求。因此制备连续化静电纺丝装置对静电纺丝技术产业化具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种连续化静电纺丝装置。本发明通过以下技术方案实现：

一种连续化静电纺丝装置，包括纺丝部分以及接收部分；

纺丝部分包括：

储液筒，用以存储纺丝液；

计量泵，连接储液筒的一端；

喷嘴，连接储液筒的另一端，并连接电源；

喷头，通过导管连接喷嘴；

横动支架，喷头固定在横动支架上；

接收部分包括：

基布退绕辊，用以提供基布；

滚筒接收屏，设置在基布退绕辊后侧，卷绕接收基布，并对应喷头，对基布喷涂纺丝液，在基布上形成一静电纺纤维层；

卷布辊，设置在滚筒接收屏后侧，用以卷绕接收经过喷涂的基布；

其中，横动支架在滚筒接收屏的一侧横向移动，配合滚筒接收屏的圆周运动，将纺丝液均匀喷涂在基布上。

较佳的，还包括热压滚筒，设置在滚筒接收屏与卷布辊之间，用以对经过喷涂纺丝液的基布进行热压，增加静电纺纤维层与基布的粘结牢度。

较佳的，还包括压布辊，设置在基布退绕辊与滚筒接收屏之间，用以将基布压在滚筒接收屏上。

较佳的，还包括挡板，设置在除滚筒接收屏以外的接收部分的上方及靠近喷头的一侧。

较佳的，喷嘴为金属喷嘴。

较佳的，滚筒接收屏接地。

本发明在生产复合型静电纺丝纤维毡时能够连续化生产，从而实现静电纺丝的产业化生产，横动支架与滚筒接收屏为分开的两部分，即横向移动与圆周运动相分离，以提高静电纺纤维层的横向均匀性和滚筒转动稳定性。

附图说明

图1所示的是本发明的侧视图。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

如图1所示，本发明提供的连续化静电纺丝装置包括两个部分：纺丝部分（图1左半部分）以及接收部分（图1右半部分）。

纺丝部分：纺丝液3注入在储液筒2中，储液筒2的一端连接计量泵1，另一端连接金属喷嘴4，金属喷嘴4连接一高压电源5。金属喷嘴4通过塑料导管6连接喷头8，喷头8设置在一横动支架7上，可横向移动（竖直于图1的方向上，即滚筒接收屏12的轴向），实现横向来回移动。通过计量泵1可以精确的控制喷出的纺丝液3的量。

接收部分：将基布从基布退绕辊10上退出，经压布辊11，被紧压在滚筒接收屏12上，经一对热压滚筒13的热压作用增加静电纺纤维层与基布直接的粘结牢度，再卷绕在卷布辊14上；挡板9阻挡静电纺纤维沉积在基布退绕辊10、压布辊11、热压滚筒13和卷布辊14上，保证除滚筒接收屏外其他装置不被静电纺纤维污染。

纺丝液3经金属喷嘴4、塑料导管6从喷头8在静电压的作用下喷射出来，沉积在滚筒接收屏12（接收屏接地，为纺丝负极）上的基布上，形成静电纺纤维层，喷头8固定在横动支架7上，横动支架7以一定的速度左右横向移动并且移动速度可调。横动支架7可以很好地改善静电纺纤维层在基布表面的横向沉积均匀性，同时横动支架7设置在喷嘴8侧，将横向运动和滚筒接收屏12的圆周运动分离开来，从而避免滚筒接收屏12同时进行圆周运动和横向移动时的不稳定性。

本发明在生产复合型静电纺丝纤维毡时能够连续化生产，从而实现静电纺丝的产业化生产；将横动支架与滚筒接收屏的圆周运动相分离，以提高静电纺纤维层的横向均匀性和滚筒接收屏转动稳定性；采用热压滚筒提高基布与静电纺纤维层之间的界面粘结牢度。制备的复合纤维毡可用作空气过滤材料、污水过滤材料及防护材料等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种连续化静电纺丝装置，其特征在于，包括纺丝部分以及接收部分；

所述纺丝部分包括：

储液筒，用以存储纺丝液；

计量泵，连接所述储液筒的一端；

喷嘴，连接所述储液筒的另一端，并连接电源；

喷头，通过导管连接所述喷嘴；

横动支架，所述喷头固定在所述横动支架上；

所述接收部分包括：

基布退绕辊，用以提供基布；

滚筒接收屏，设置在所述基布退绕辊后侧，卷绕接收所述基布，并对应所述喷头，对所述基布喷涂纺丝液，在所述基布上形成一静电纺纤维层；

卷布辊，设置在所述滚筒接收屏后侧，用以卷绕接收经过喷涂的所述基布；

其中，所述横动支架在所述滚筒接收屏的一侧横向移动，配合所述滚筒接收屏的圆周运动，将纺丝液均匀喷涂在所述基布上。

2.根据权利要求1所述的连续化静电纺丝装置，其特征在于，还包括热压滚筒，设置在所述滚筒接收屏与所述卷布辊之间，用以对经过喷涂纺丝液的基布进行热压，增加所述静电纺纤维层与所述基布的粘结牢度。

3.根据权利要求1所述的连续化静电纺丝装置，其特征在于，还包括压布辊，设置在所述基布退绕辊与所述滚筒接收屏之间，用以将所述基布压在所述滚筒接收屏上。

4.根据权利要求1所述的连续化静电纺丝装置，其特征在于，还包括挡板，设置在除所述滚筒接收屏以外的所述接收部分的上方及靠近所述喷头的一侧。

5.根据权利要求1所述的连续化静电纺丝装置，其特征在于，所述喷嘴为金属喷嘴。

6.根据权利要求1所述的连续化静电纺丝装置，其特征在于，所述滚筒接收屏接地。