熔融静电纺丝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种熔融静电纺丝装置，其中，所述装置利用高温高速空气和静电使高分子聚合物形成纳米纤维，包括：(a)可将可熔性高分子聚合物热熔化的熔化机构；(b)连接所述熔化机构并将熔化后的高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头；所述高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头前面设有静电发生器以及使得高分子聚合物喷吐后带上静电的机构；(c)将喷吐出来的高分子聚合物拉伸的高温高压空气喷头，其中所述高温高压空气喷头周围设有对高压空气进行加热的加热机构；所述高温为100～800℃；所述高压为0.1MPa～0.5MPa；(d)设在高温高压空气喷头下游的防止静电干涉的绝缘板；(e)设在所述防止静电干涉的绝缘板下游的纳米纤维接收装置。

【技术实现步骤摘要】
熔融静电纺丝装置
本技术涉及一种静电纺丝装置，特别是一种新型熔融静电纺丝装置。
技术介绍
纳米纤维随着高科技的发展从原来的“衣料用”渐渐变成环境.能源.IT.生物工程等未来社会技术发展支撑用的先端材料。比如:高性能空气过滤膜，防护服，水处理材料，电池的电极或隔膜，能源的变化素子，纳米导线电子设备，创口贴，骨架培育等方面被采用，以及实用化。 纳米纤维又分为纳米尺寸纤维和纳米构造纤维。纳米尺寸纤维定义为直径Inm到10nm长度为直径的100倍以上的纤维状物质。但是根据使用用途，直径10nm到100nm的纤维我们也把它称为纳米纤维。纳米构造纤维是指一般直径的纤维上表面或内部构造上具有纳米特点的纤维。 纳米纤维以及纳米构造纤维以其优异的光，声，电，磁，热以及机械特性早已被人所关注。在医疗，服装衣料，电气工业，汽车，沙漠绿化，建筑材料等众多用途上被广泛使用。最近纳米纤维以及纳米纤维构造体要求更细更小同时要求大量生产。 特别是纤维直径细小的纳米纤维具有比表面积大，空隙率高，通气性能强，流体通过时不受阻影响的特点，在过滤网，衣料，医疗材料，生物化学，建筑材料，汽车等高科技领域上被广泛开发。 纳米纤维的制造法有静电纺丝法，复合纺丝法，融喷法，化学气相成长(CVD)法等。但是静电纺丝法与CVD法生产量低，复合纺丝法工程复杂，融喷法虽然生产量高，但是可利用的只有有限的高分子种类以及300nm以下的直径生产困难。 现有的无纺布等粗纤维，微米级的纤维一般用熔喷技术制造；而纳米纤维以及纳米构造体为静电纺丝技术为主来制造。 如图1所示，是双流体熔喷方式的一种方式。热可塑性高分子聚合物(树脂)I从融喷树脂喷嘴3吐出，高速空气2从空气喷嘴4高速喷出，与喷嘴3出来的树脂汇合，将树脂带向设置的收集部这样一个构成。 这个构造是高速空气2从空气喷嘴4出来后与融喷树脂喷嘴3出来的熔化后高分子树脂交汇，在树脂固化之前高速带动树脂拉伸，形成纤维。气体喷嘴的方向与树脂出来的方向一致。 通常无纺布生产的融喷技术以双流体(图1所示)为基础。热熔化树脂喷嘴出来的树脂被周围的热风压缩成形，产生机械性压缩膨胀的震动，生成的是短纤维。如果气流速度加快机械的振动周期也加快，熔化的高分子被破碎不能成为长纤维，因此高温气体的速度得不到提高。因此熔喷方式不能生产微米以下的纳米纤维。 现有的静电纺丝技术对不溶性物质的纳米纤维生产有很大的困难。现有的静电纺丝技术生成速度慢。不能对应大量生产。
技术实现思路
本技术的第一目的在于获得目前无法得到的大量生产纳米纤维的熔融静电纺丝装置，以便用于产业量产化上。 本技术提供一种熔融静电纺丝装置，其中，所述装置利用高温高速空气和静电使高分子聚合物形成纳米纤维，包括: (a)可将可熔性高分子聚合物热熔化的熔化机构； (b)连接所述熔化机构并将熔化后的高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头; 所述高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头前面设有静电发生器以及使得高分子聚合物喷吐后带上静电的机构； (C)将喷吐出来的高分子聚合物拉伸的高温高压空气喷头，其中所述高温高压空气喷头周围设有对闻压空气进行加热的加热机构； 所述高温为100?800°C ;所述高压为0.1MPa?0.5MPa ； (d)设在高温高压空气喷头下游的防止静电干涉的绝缘板； (e)设在所述防止静电干涉的绝缘板下游的纳米纤维接收装置。 在本技术的一个【具体实施方式】中，所述高温为200?800°C ;所述高压为0.2MPa ?0.5MPa。 在本技术的一个【具体实施方式】中，所述可熔性高分子聚合物为多种或单一的热塑型高分子聚合物。 在本技术的一个【具体实施方式】中，所述可熔性高分子聚合物为多种或单一的热塑型高分子聚合物粒子。 在本技术的一个【具体实施方式】中，所述高分子聚合物喷头上覆盖防止散热的隔热材料。 在本技术的一个【具体实施方式】中，所述高分子聚合物喷头与所述高温高压空气喷头之间的匹配关系可选自如下组合: 单一的高温高压空气喷头匹配单个的高分子聚合物喷头； 单一的高温高压空气喷头匹配多个的高分子聚合物喷头； 多组的单一高温高压空气喷头匹配单个的高分子聚合物喷头；或是 多组的单一高温高压空气喷头匹配多个的高分子聚合物喷头。 本技术设计人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得高产量的纳米纤维生产装置，其适用于广泛的高分子种类并解决生产困难的问题。在此基础上完成了本技术。 【附图说明】 【图1】现有熔喷方法图示 【图2】熔融静电纺丝图示 【图3】多喷头孔的图示 【图4】可塑性高分子以及空气的流动示意图示 【图5】闻压空气加热不意图。 I..?热可塑性高分子树脂2..?高速空气 3...现有的融喷树脂喷嘴4...现有的空气喷嘴 5..?本技术用高分子聚合物喷头 6..?本技术用高温高压空气喷头 7...电极8...热可塑性高分子的熔化机构 9...绝缘板10...纤维收集装置 11...空气气流加热装置 【具体实施方式】 本技术人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得高产量的纳米纤维生产装置，其适用于广泛的高分子种类并解决生产困难的问题。在此基础上完成了本技术。 本技术中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本技术的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。 热塑性高分子聚合物 本技术的熔融静电纺丝法可使用热可塑的高分子聚合物有聚酯纤维，聚酰胺，聚烯烃，聚氨酯(PU)等。聚酯纤维如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚乳酸(PLA)等，聚酰胺有尼龙系列(NYL0N66、NYL0N6)，聚烯烃有聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)等均可成为纳米纤维原材料。 纳米纤维 纳米尺寸纤维定义为直径Inm到10nm长度为直径的100倍以上的纤维状物质。但是根据使用用途，直径10nm到100nm的纤维我们也把它称为纳米纤维。纳米构造纤维是指一般直径的纤维上表面或内部构造上具有纳米特点的纤维。 熔融静电纺丝装置 本技术提供一种熔融静电纺丝装置，其中，所述装置利用高温高速空气和静电使高分子聚合物形成纳米纤维，包括: (a)可将可熔性高分子聚合物热熔化的熔化机构； (b)连接所述熔化机构并将熔化后的高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头; 所述高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头前面设有静电发生器以及使得高分子聚合物喷吐后带上静电的机构； (c)将喷吐出来的高分子聚合物拉伸的高温高压空气喷头，其中所述高温高压空气喷头周围设有对闻压空气进行加热的加热机构； 所述高温为100?800°C ;所述高压为0.1MPa?0.5MPa (d)设在高温高压空气喷头下游的防止静电干涉的绝缘板； (e)设在所述防止静电干涉的绝缘板下游的纳米纤维接收装置。 本技术采用高温高速空气和静电的综合手段，所述高温高压空气喷头使得喷吐出来的高分子聚合物予本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔融静电纺丝装置，其特征在于，所述装置利用高温高速空气和静电使高分子聚合物形成纳米纤维，包括： (a)可将可熔性高分子聚合物热熔化的熔化机构； (b)连接所述熔化机构并将熔化后的高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头； 所述高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头前面设有静电发生器以及使得高分子聚合物喷吐后带上静电的机构； (c)将喷吐出来的高分子聚合物拉伸的高温高压空气喷头，其中所述高温高压空气喷头周围设有对高压空气进行加热的加热机构； 所述高温为100～800℃；所述高压为0.1MPa～0.5MPa； (d)设在高温高压空气喷头下游的防止静电干涉的绝缘板； (e)设在所述防止静电干涉的绝缘板下游的纳米纤维接收装置。

【技术特征摘要】
1.一种熔融静电纺丝装置，其特征在于，所述装置利用高温高速空气和静电使高分子聚合物形成纳米纤维，包括: (a)可将可熔性高分子聚合物热熔化的熔化机构； (b)连接所述熔化机构并将熔化后的高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头； 所述高分子聚合物进行喷吐的高分子聚合物喷头前面设有静电发生器以及使得高分子聚合物喷吐后带上静电的机构； (C)将喷吐出来的高分子聚合物拉伸的高温高压空气喷头，其中所述高温高压空气喷头周围设有对闻压空气进行加热的加热机构； 所述高温为100?800°C ;所述高压为0.1MPa?0.5MPa ； (d)设在高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建中，张蓉，
申请(专利权)人：崔建中，
类型：新型
国别省市：福建;35