本发明专利技术公开了一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，包括纺丝系统、开松系统、接收系统和基底传送系统，开松系统包括依次连接的空压机、储气罐、油水分离器、减压阀、加热器、精密调压阀、气压表、气刀喷头座和气刀喷头；气刀喷头垂直设置于气刀喷头座上，气刀喷头座垂直于纺丝系统的正极板并放置于纺丝系统的一侧；空气在空压机、储气罐和油水分离器的作用下形成高压气流，经过减压阀进入加热器中加热；再通过精密调压阀、气压表后输入到气刀喷头座上的气刀喷头中，形成高速气流；高压气流横向射向纳米纤维，对纳米纤维进行开松，并沉积在基材上。本发明专利技术的设备是模块化的，易于扩展，能做到工业级量产蓬松的纳米纤维材料。业级量产蓬松的纳米纤维材料。业级量产蓬松的纳米纤维材料。
【技术实现步骤摘要】
一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置
[0001]本专利技术涉及静电纺丝
，具体涉及一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置。
技术介绍
[0002]静电纺丝纳米纤维因其自身的纤维直径细、孔径小、孔隙率高的特点已经应用在了过滤、智能穿戴、生物医疗、能源电池等多个领域中。而在以上应用领域中，一张纤维直径是纳米级且蓬松的膜将有很多的潜在应用价值。比如，蓬松的纳米纤维膜具有良好的隔热、透气、防风的性能，将是优异的服装面料。另外蓬松的纳米纤维膜除了具有很高的过滤效率和透气量外还具有良好的容尘性能，能被广泛应用在空气过滤、液体过滤领域。
[0003]在目前制备纳米纤维复合滤材的技术中，如申请号为201910442603.X、202010278243.7、202110159357.4等专利申请中公开的技术，实现了纳米纤维复合滤材的制备，但都有一定的局限性。
[0004]申请号为201910442603.X的中国专利技术专利所公布的一种纳米纤维符合过滤纸的生产工艺中，使用静电纺丝工艺直接将TPU纳米纤维复合在传统滤纸上实现的纳米纤维复合滤材的制备。其中纳米纤维膜是致密的，与其复合形成的滤材容尘量低，使用寿命短。申请号为202010278243.7的中国专利技术专利所公布的一种纳米复合燃油滤材及其制备方法中，使用的是基材、静电纺丝纳米纤维层和熔喷纤维层形成的三明治结构的复合滤材。其中纳米纤维层作为过滤层而蓬松的熔喷纤维层作为容尘层。但是熔喷纤维层因为纤维直径粗，作为容尘层具有较高的克重和较厚的厚度，另外由于其与纳米纤维过滤层所用的材质不一样，因此静电纺丝纳米纤维层和熔喷纤维层的复合强度差。申请号为202110159357.4的中国专利技术专利所公布的一种耐水洗口罩核心纤维滤材及其制备方法中，通过改变纺丝的环境湿度来实现在致密的静电纺丝纳米纤维过滤层上附着上一层蓬松的纳米纤维容尘层。但是其是通过改变环境湿度来实现的蓬松静电纺丝纳米纤维的制备，不具有普遍性，尤其是对于疏水性高分子材料和疏水性溶剂作为静电纺丝原液的工艺，因其对于湿度的不敏感性，将很难得到蓬松的纳米纤维。而大多液体过滤材料要求纤维具有较高的疏水性。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，该设备是模块化的，易于扩展，能做到工业级量产蓬松的纳米纤维材料。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，包括纺丝系统、开松系统、接收系统和基底传送系统，所述开松系统和接收系统分别设置于纺丝系统的两侧；所述纺丝系统用于将纺丝溶液纺丝形成纳米纤维，所述开松系统用于对形成的纳米纤维进行开松处理，所述接收系统用于吸引开松后的纳米纤维并使其沉积于基材上，所述基底传送系统用于对基材进行传输，并对沉积有纳米纤维的基材进行热压处理并收卷；
[0008]其中，所述开松系统包括依次连接的空压机、储气罐、油水分离器、减压阀、加热器、精密调压阀、气压表、气刀喷头座和气刀喷头；所述气刀喷头垂直设置于气刀喷头座上，所述气刀喷头座垂直于纺丝系统的正极板并放置于纺丝系统的一侧；空气在空压机、储气罐和油水分离器的作用下形成高压气流，经过减压阀进入加热器中加热；加热后的高压气流通过精密调压阀调节压力后，通过气压表的气压检测后输入到气刀喷头座上的气刀喷头中，形成高速气流；所述高压气流横向射向由所述纺丝系统的纺丝头发射出的纳米纤维，对纳米纤维进行开松，并沉积在纺丝系统另一侧的基材上。
[0009]进一步地，所述气刀喷头座上装载有1～3组气刀喷头，且气刀喷头与气刀喷头座之间活动连接。
[0010]进一步地，所述高速气流为具有一定温湿度的空气、氮气或二氧化碳。
[0011]进一步地，所述纺丝系统包括纺丝头、直线模组、升降平台、纺丝正高压电源、纺丝接地装置、纺丝正极板、纺丝正极板高压电源、液盒、液泵和纺丝头绝缘支撑台；其中，所述纺丝头位于纺丝头绝缘支撑台上，所述纺丝头绝缘支撑台固定于直线模组上，在直线模组的驱动下进行平移，所述直线模组固定于升降平台上；所述液盒、液泵和纺丝头通过管路连接，用于将纺丝溶液泵送至纺丝头中；所述纺丝正极板正对于纺丝头置于纺丝头的上方，并连接在纺丝正极板高压电源上，所述纺丝头连接在纺丝正高压电源上；所述纺丝正高压电源和纺丝正极板高压电源通过所述纺丝接地装置接地。
[0012]进一步地，所述纺丝正高压电源的调节范围为0～100kV，纺丝正极板高压电源的调节范围为0～5kV，且纺丝正极板所带的电压低于纺丝头所带的电压。
[0013]进一步地，所述接收系统包括接收负极板和接收负高压电源，所述接收负极板垂直于纺丝正极板，并置于纺丝系统的另一侧，且面对于气刀喷头座设置；所述接收负高压电源为所述接收负极板提供负高压电，将由高速气流送过来的纳米纤维吸引并沉积在基材上；所述接收负高压电源的可调范围为0～10kV。
[0014]进一步地，所述基底传送系统包括被动放卷辊、张力控制装置、纠偏装置、传送带、传送带主动辊、传送带被动辊、热压装置和主动收卷辊；传送带垂直于纺丝正极板，置于纺丝系统的另一侧，面对于气刀喷头座；且所述接收负极板平行放置于所述接收传送带的后方；基材经过被动放卷辊的开卷后，经过张力控制装置、纠偏装置附在传送带上进入纳米纤维接收区域中，在传送带主动辊和传送带被动辊的驱动下经过纳米纤维接收区域后，将附有纳米纤维的基材经过热压装置热压处理，收卷在主动收卷辊上。
[0015]进一步地，所述热压装置包括主动加热辊、压辊和热压驱动装置，所述主动加热辊的加热范围为40℃～300℃；所述压辊在热压驱动装置的驱动下可调整与主动加热辊之间的压力。
[0016]进一步地，每套接收系统和基底传送系统对应设置1～3套纺丝系统和开松系统。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0018]1.本专利技术的蓬松静电纺丝纳米纤维的制备设备，能普遍适用于各种材料的静电纺丝工艺，用以制备蓬松的纳米纤维。
[0019]2.本专利技术的蓬松静电纺丝纳米纤维的制备设备，能通过调整气刀喷头与纺丝系统的相对位置，气刀喷头中形成高速气流的压力。
[0020]3.本专利技术的蓬松静电纺丝纳米纤维的制备设备，是模块化的，易于扩展，能做到工
业级量产蓬松的纳米纤维材料。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的一种蓬松纳米纤维制备设备的示意图。
[0022]图2为本专利技术的纺丝系统的示意图。
[0023]图3为本专利技术的开松系统的示意图。
[0024]图4为本专利技术的接收系统和基底传送系统的示意图。
[0025]附图中：1.纺丝系统；101.纺丝头；102.直线模组；103.升降平台；104.纺丝正高压电源；105.纺丝接地装置；106.纺丝正极板；107.纺丝正极板高压电源；108.液盒；109.液泵；110.静电纺丝原液；111.纳米纤维；112.纺丝头绝缘支撑台；2.开松本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，其特征在于，包括纺丝系统、开松系统、接收系统和基底传送系统，所述开松系统和接收系统分别设置于纺丝系统的两侧；所述纺丝系统用于将纺丝溶液纺丝形成纳米纤维，所述开松系统用于对形成的纳米纤维进行开松处理，所述接收系统用于吸引开松后的纳米纤维并使其沉积于基材上，所述基底传送系统用于对基材进行传输，并对沉积有纳米纤维的基材进行热压处理并收卷；其中，所述开松系统包括依次连接的空压机、储气罐、油水分离器、减压阀、加热器、精密调压阀、气压表、气刀喷头座和气刀喷头；所述气刀喷头垂直设置于气刀喷头座上，所述气刀喷头座垂直于纺丝系统的正极板并放置于纺丝系统的一侧；空气在空压机、储气罐和油水分离器的作用下形成高压气流，经过减压阀进入加热器中加热；加热后的高压气流通过精密调压阀调节压力后，通过气压表的气压检测后输入到气刀喷头座上的气刀喷头中，形成高速气流；所述高压气流横向射向由所述纺丝系统的纺丝头发射出的纳米纤维，对纳米纤维进行开松，并沉积在纺丝系统另一侧的基材上。2.根据权利要求1所述的一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，其特征在于，所述气刀喷头座上装载有1～3组气刀喷头，且气刀喷头与气刀喷头座之间活动连接。3.根据权利要求1所述的一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，其特征在于，所述高速气流为具有一定温湿度的空气、氮气或二氧化碳。4.根据权利要求1所述的一种蓬松静电纺丝纳米纤维的制备装置，其特征在于，所述纺丝系统包括纺丝头、直线模组、升降平台、纺丝正高压电源、纺丝接地装置、纺丝正极板、纺丝正极板高压电源、液盒、液泵和纺丝头绝缘支撑台；其中，所述纺丝头位于纺丝头绝缘支撑台上，所述纺丝头绝缘支撑台固定于直线模组上，在直线模组的驱动下进行平移，所述直线模组固定于升降平台上；所述液盒、液泵和纺丝头通过管路连接，用于将纺丝溶液泵送至纺丝头中；所述纺丝正极板正...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪爱霞，董祥，
申请(专利权)人：昆承新材料科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。