一种熔喷纺丝成网装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种熔喷纺丝成网装置，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，熔融给料部件包括熔喷模头，熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，热风辅助部件包括热风通道，热风通道的出口朝向喷丝孔；静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，金属线框设置在喷丝孔和金属网筛之间，金属线框与喷丝孔间距≤5cm，金属线框与金属网筛间距为18～25cm；金属线框与负高压直流电源的正极相连，负高压直流电源的正极接地，金属网筛与负高压直流电源的负极相连。本实用新型专利技术的熔喷纺丝成网装置结构简单，使用方便易操作，可以用于制备微纳米级的纤维，并可以达到规模化生产。

Melt-blown spinning netting device

The utility model discloses a melt-blown spinning netting device, which comprises a melt feeding component, a hot air auxiliary component and an electrostatic auxiliary component. The melt feeding component includes a melt-blown die head, which is equipped with a spinneret hole for extruding melt. The hot air auxiliary component includes a hot air channel, and the outlet of the hot air channel faces the spinneret hole. The electrostatic auxiliary parts include metal wire frame, negative high voltage direct current power supply and metal screen. The metal wire frame is set between the spinneret hole and the metal screen. The distance between the metal wire frame and the spinneret hole is less than 5 cm, and the distance between the metal wire frame and the metal screen is 18-25 cm. The metal wire frame is connected with the positive pole of the negative high voltage direct current power supply and the negative high voltage direct current power supply. The positive pole is grounded, and the metal screen is connected with the negative pole of the negative high voltage direct current power supply. The melt-blown spinning netting device of the utility model has the advantages of simple structure, convenient use and easy operation, and can be used to prepare micro- and nano-sized fibers, and can achieve large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种熔喷纺丝成网装置
本技术涉及非织造
，具体来说涉及一种熔喷纺丝成网装置。
技术介绍
非织造布是指不经通常的纺纱织布工序，由纤维直接制成的片状制品；非织造加工的优点是工艺流程短、生产速度高、产品用途广。熔喷是制备超细纤维非织造布的一种主要方法，它利用高速高温气流将聚合物熔体拉伸成超细纤维。超细纤维是指直径在1um至5um之间的纤维。熔喷非织造布由于纤维超细化，因而具有孔隙多而孔径小等优点，能够形成树根状通道体系，过滤效率达99.9%以上，广泛用于冶金、化工、医药、机械、电子、食品、核工业、汽车等领域，还可用作环境净化和生物洁净的高级过滤材料。国内外很多课题组致力于发展熔喷技术提高产业应用价值，如中国专利CN203049208U，提出了一种熔喷-高通量电纺复合无纺布制备装置，在传统熔喷装置的基础上，加入一正一反两组电纺装置，以熔喷得到的无纺布纤维毡作为基布，在此基础上就行电纺，制备纳米纤维/微纳米纤维/纳米纤维三层复合无纺布，制备的复合无纺布兼具高致密性、高机械强度等优点、设备结构简单、使用方便，可用于制备多种微纳结构的复合无纺布材料。中国专利CN106555276A专利技术了一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置和方法，通过将熔喷装置、冷却集束装置、驻极装置和静电纺纱装置结合，有效提高了熔喷超细纤维纺丝的质量。中国专利CN105803668A，利用微层共挤技术、静电技术和熔喷技术的合理组配，实现了静电纺丝法超高模量聚乙烯和聚丙烯纳米熔喷无纺布的制备。通过上述专利技术可以将熔喷纤维直径做到50-1500纳米。但是该技术中，引入的微层共挤装置和衣架式模头，增加了设备的成本和操作的复杂性。公开的申请专利CN105297288A，提出了一种结合静电力和熔喷技术制备微纳米纤维的方法，但是该方法将熔喷设备中的熔喷头进行了改装和绝缘处理，可以直接连接100Kv的直流高压电源的正极。上述装置虽然实现了静电场与熔喷设备的结合，但是对原熔喷设备的改动较大，成本较高，且改装之后设备在不加电场时的平均纤维直径在mm级，远超常规熔喷纺丝的直径范围几个到十几个微米。微纳米纤维在人们的日常生活中需求越来越多，但是熔喷非织造布的纤维相对来说还是比较粗，如果纤维直径能达到纳米数量级，那么其制品的过滤性能和吸附性能将显著提高，在生物、医药、国防、电子等领域有良好的应用前景。基于此需求，我们发展了一种静电辅助的熔喷纺丝制备超细微纳米纤维的装置。通过将熔喷技术与静电力结合，有效的提高纤维拉伸质量，降低制备的熔喷纤维直径。同时该装置发挥了熔喷产量大的优势，结构简单，使用方便，适用于制备多种材料的微纳米熔喷无纺布。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够制备出微纳米数量级纤维的熔喷纺丝成网装置。为此，本技术提供了一种熔喷纺丝成网装置，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，所述熔融给料部件包括熔喷模头，所述熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，所述热风辅助部件包括热风通道，所述热风通道的出口朝向所述喷丝孔；所述静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，所述金属线框设置在所述喷丝孔和所述金属网筛之间，所述金属线框与所述喷丝孔间距≤5cm，所述金属线框与所述金属网筛间距为18～25cm；所述金属线框与所述负高压直流电源的正极相连，所述负高压直流电源的正极接地，所述金属网筛与所述负高压直流电源的负极相连。优选的，所述负高压直流电源的电压为-45～-35kV。优选的，所述金属网筛为平面型网筛，所述金属网筛与水平方向夹角为15°-90°。优选的，所述金属网筛为圆弧形网筛，所述金属网筛的切面与水平方向夹角为15°-90°。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：本技术提供了一种熔喷纺丝成网装置，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，所述熔融给料部件包括熔喷模头，所述熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，所述热风辅助部件包括热风通道，所述热风通道的出口朝向所述喷丝孔；所述静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，所述金属线框设置在所述喷丝孔和所述金属网筛之间，所述金属线框与所述喷丝孔间距≤5cm，所述金属线框与所述金属网筛间距为18～25cm；所述金属线框与所述负高压直流电源的正极相连，所述负高压直流电源的正极接地，所述金属网筛与所述负高压直流电源的负极相连。本技术的喷熔纺丝装置结构简单，使用方便易操作，可以用于制备微纳米级的纤维，并可以达到规模化生产。聚合物熔体从熔喷模头进入到喷丝孔，并从喷丝孔中挤出聚合物熔体；热风通道的出口朝向喷丝孔，热风通道中的高速热气流可以对喷丝孔中挤出的聚合物熔体进行牵伸，形成聚合物纤维射流。金属线框与负高压直流电源的正极相连，负高压直流电源的正极接地，金属网筛与负高压直流电源的负极相连；当负高压直流电源接通电源后，金属线框和金属网之间会产生负高压静电场；当聚合物纤维射流通过金属线框射到金属网筛上时，聚合物纤维受到负高压静电场的静电力的作用，静电力可以对聚合物纤维进行拉伸细化。综上，聚合物纤维受到高速热气流和静电力的双重拉伸作用，从而可以得到充分的拉伸细化，进而可以形成微纳米级的纤维。结合附图阅读本技术的具体实施方式后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本技术熔喷纺丝成网装置的实施例1的结构示意图；图2是本技术熔喷纺丝成网装置的实施例2的结构示意图；图3是本技术熔喷纺丝成网装置的实施例3的结构示意图；图4是实施例1得到的纤维的SEM图；图5是对比例1得到的纤维的SEM图；图6是实施例1得到的纤维直径分布图；图7是对比例1得到的纤维直径分布图。具体实施方式以下对本技术的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。如图1所示，实施例1的熔喷纺丝成网装置包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，熔融给料部件包括熔喷模头11，熔喷模头11上设有用于挤出熔体的喷丝孔12，热风辅助部件包括热风通道21，热风通道21的出口朝向喷丝孔12；静电辅助部件包括金属线框31、负高压直流电源32和金属网筛33，金属线框31设置在喷丝孔12和金属网筛33之间，金属线框31与喷丝孔12间距≤5cm，金属线框31与金属网筛33间距为18～25cm；金属线框31与负高压直流电源32的正极相连，负高压直流电源32的正极接地，金属网筛33与负高压直流电源32的负极相连。本实施例的熔喷纺丝成网装置结构简单，使用方便易操作，可以用于制备微纳米级的纤维，并可以达到规模化生产。聚合物熔体从熔喷模头11进入到喷丝孔12，并从喷丝孔12中挤出聚合物熔体；热风通道21的出口朝向喷丝孔12，热风通道21中的高速热气流可以对喷丝孔12中挤出的聚合物熔体进行牵伸，形成聚合物纤维射流。金属线框31与负高压直流电源32的正极相连，负高压直流电源32的正极接地，金属网筛33与负高压直流电源32的负极相连；当负高压直流电源32接通电源后，金属线框31和金属网筛33之间会产生负高压静电场；当聚合物纤维射流通过金属线框31射到金属网筛33上时，聚合物纤维受到负高压静电场的静电力的作用，静电力可以对聚合物纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔喷纺丝成网装置，其特征在于，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，所述熔融给料部件包括熔喷模头，所述熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，所述热风辅助部件包括热风通道，所述热风通道的出口朝向所述喷丝孔；所述静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，所述金属线框设置在所述喷丝孔和所述金属网筛之间，所述金属线框与所述喷丝孔间距≤5cm，所述金属线框与所述金属网筛间距为18～25cm；所述金属线框与所述负高压直流电源的正极相连，所述负高压直流电源的正极接地，所述金属网筛与所述负高压直流电源的负极相连。

【技术特征摘要】
1.一种熔喷纺丝成网装置，其特征在于，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，所述熔融给料部件包括熔喷模头，所述熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，所述热风辅助部件包括热风通道，所述热风通道的出口朝向所述喷丝孔；所述静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，所述金属线框设置在所述喷丝孔和所述金属网筛之间，所述金属线框与所述喷丝孔间距≤5cm，所述金属线框与所述金属网筛间距为18～25cm；所述金属线框与所述负高压直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑杰，宁新，蒲熠，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：新型
国别省市：山东,37