本发明专利技术公开了一种用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备及方法，可以卷对卷实现片状或卷状材料的接枝改性，具有以下显著优势：i)可以保证材料除氧均匀，在反应过程中与反应液均匀、充分接触；ii)可以避免引发反应液中接枝单体发生均聚，使整个反应过程中接枝单体的浓度保持一致；iii)根据反应工艺需求，有效保证接枝单体的浓度控制范围，同时可以进行厚度较薄的薄膜、无纺布、织物等材料的卷对卷接枝改性，进一步增大装备的应用范围；iv)该装备及接枝改性方法运行过程中控制方便，自动化程度高，工艺参数可调可控，可以满足多领域接枝改性的应用需求，同时对场地、周围环境的限制较少，具有良好的工业化应用前景。具有良好的工业化应用前景。具有良好的工业化应用前景。
【技术实现步骤摘要】
用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备及方法
[0001]本专利技术涉及高分子材料接枝改性
，特别涉及一种用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备及方法。
技术介绍
[0002]对薄膜、无纺布、织物等材料进行接枝改性，可以赋予材料以功能性，如亲水性、疏水性、亲油性、抗菌、特征离子的高效吸附能力等。接枝改性的工艺根据是否需要预处理分成两种类型。一种是首先将待接枝改性的材料进行预处理，如辐照、电晕、等离子体处理等，在材料表面产生活性位点，然后将预处理后的材料浸泡在含有功能单体的溶液中在设定温度和氛围条件下反应一段时间，再将反应后的材料清洗烘干，最终得到接枝有功能单体的材料。另外一种是直接将待接枝改性的材料浸泡在含有引发剂、功能单体的溶液中，由引发剂在设定温度和氛围条件下引发材料接枝功能单体，再将反应后的材料清洗烘干，最终得到接枝有功能单体的材料。
[0003]上述接枝反应在实施过程中，通常还需要在反应前进行除氧、在反应过程进行惰性气体保护等操作。当进行接枝改性材料的规模化制备时，通常采用“一锅法”的方式进行，即将待接枝改性的材料和反应液一同浸泡在密闭的反应釜中进行反应。这种方法面临着反应均匀性差、接枝单体浓度控制困难、接枝单体溶液浪费以及难以实现连续化稳定制备等问题。
[0004]将片状或卷状薄膜、无纺布、织物等材料的接枝改性技术进行工业化应用时，需要研制整套的装备能够卷对卷的实现接枝改性过程的全过程，现有技术中的装备还存在一些亟需解决的问题：
[0005]i、需要解决待接枝改性材料与反应液均匀、充分接枝的问题，同时保证反应过程中接枝单体浓度不随反应时间而变化；
[0006]ii、减少均聚物的产生，减少反应液的浪费，提高接枝单体的利用率；
[0007]iii、需要保证反应过程有足够量的反应单体与待接枝材料接枝，同时可以实现反应单体浓度在设定工艺范围内可控可调；
[0008]iv、对于厚度较薄(≤10um)的薄膜、无纺布、织物等材料卷对卷运行接枝，需要解决张力控制困难、运行打皱等问题。
[0009]综上所述，鉴于接枝改性技术在高分子材料功能化应用领域具有巨大的发展潜力，同时相关领域的实验室研究已经进行多年丰富的积累，亟需开发一种用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备及接枝改性方法，用于工业化、连续、高效、低成本的实现功能接枝材料的制备。
技术实现思路
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]一种用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，包括：放卷及接枝单体结合
系统、反应系统和清洗干燥系统；
[0012]所述放卷及接枝单体结合系统包括：待接枝放卷装置、第一载体放卷装置、第一浸润槽和复合压辊；
[0013]所述第一载体放卷装置上的载体材料经所述第一浸润槽中的反应液后，与所述待接枝放卷装置上的待接枝材料一起经过所述复合压辊得到复合物，所述复合物经过所述反应系统进入所述清洗干燥系统；
[0014]所述清洗干燥系统包括：依次设置的第一剥离收卷装置、清洗装置、干燥装置和成品收卷装置；
[0015]所述复合物中的载体材料被第一所述剥离收卷装置被收卷后，所述复合物中的待接枝材料依次经过所述清洗装置和所述干燥装置后被所述成品收卷装置收卷。
[0016]优选地，所述放卷及接枝单体结合系统还包括：结合壳体，壳体需要进行一定的耐压性；
[0017]所述待接枝放卷装置、第一载体放卷装置、第一浸润槽和复合压辊设置于所述结合壳体内；
[0018]所述结合壳体开设有：抽气口、进气口和复合物出口，所述复合物出口连通于所述反应系统的复合物进口。
[0019]优选地，所述反应系统包括：反应壳体及设于其内的变向辊；
[0020]所述反应壳体开设有：抽气口、进气口、复合物进口和复合物出口；
[0021]多个所述变向辊设置于所述复合物进口和复合物出口之间。
[0022]优选地，所述清洗装置依次至少包括喷淋冲洗装置、超声清洗槽和溶剂清洗槽中的一种或几种。
[0023]优选地，所述干燥装置包括：干燥烘箱和风刀；
[0024]所述风刀设置在所述干燥烘箱的进口处。
[0025]优选地，所述待接枝材料在放卷前进行预处理，预处理包括辐照处理、电晕处理、等离子体处理中的一种或几种；
[0026]和/或，所述待接枝材料包括：薄膜、无纺布和织物；所述薄膜包括：无孔致密高分子薄膜和多孔高分子薄膜；所述多孔高分子薄膜包括：聚乙烯单层多孔膜、聚丙烯单层多孔膜、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯多层多孔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯多层多孔膜、聚四氟乙烯多孔膜、聚偏氟乙烯多孔膜、聚酰胺多孔膜、聚酰亚胺多孔膜、聚氨酯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚砜多孔膜、聚丙烯腈多孔膜、纤维素多孔膜、壳聚糖基多孔膜和聚乳酸多孔膜；
[0027]和/或，所述载体材料包括：多孔高分子薄膜、无纺布、熔喷布、织物或纱网；
[0028]和/或，所述待接枝材料的厚度不低于3μm。
[0029]优选地，所述放卷及接枝单体结合系统还包括：第二载体放卷装置和第二浸润槽；
[0030]所述第二载体放卷装置上的载体材料经所述第二浸润槽中的反应液后，和所述第一载体放卷装置上的载体材料分别位于所述待接枝放卷装置上的待接枝材料两侧，一起经过所述复合压辊得到复合物；
[0031]所述清洗干燥系统包括：第二剥离收卷装置；
[0032]所述复合物两侧的载体材料分别被所述第一剥离收卷装置和第二剥离收卷装置收卷。
[0033]优选地，所述放卷及接枝单体结合系统还包括：第三浸润槽；
[0034]所述待接枝放卷装置上的待接枝材料经所述第三浸润槽中的反应液后，与所述两侧的载体材料一起经过所述复合压辊得到复合物。
[0035]一种用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的方法，采用如上述的薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备。
[0036]优选地，所述载体材料在所述第一浸润槽中的时间不小于5秒，所述第一浸润槽中溶液的温度不高于50℃；
[0037]和/或，接枝反应时间由所述待接枝材料在所述反应系统的停留时间决定，在所述反应系统的停留时间不小于10秒；
[0038]和/或，接枝反应温度由所述反应系统的温度决定，所述反应系统温度不低于30℃，温度波动不高于
±
3℃。
[0039]从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备及接枝改性方法，可以卷对卷实现片状或卷状薄膜、无纺布、织物等材料的接枝改性，具有以下显著优势：
[0040]i)可以保证薄膜、无纺布、织物等材料除氧均匀，在反应过程中与反应液均匀、充分接触；
[0041]ii)可以避免引发反应液中接枝单体发生均聚，使整个反应过程中接枝单体的浓度保持一致；
[0042]iii)根据反应工艺需求，有效保证接枝单体的浓度控制范围，同时可以进行厚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，其特征在于，包括：放卷及接枝单体结合系统(1)、反应系统(2)和清洗干燥系统(3)；所述放卷及接枝单体结合系统(1)包括：待接枝放卷装置(1
‑
1)、第一载体放卷装置(1
‑
2)、第一浸润槽(1
‑
3)和复合压辊(1
‑
4)；所述第一载体放卷装置(1
‑
2)上的载体材料经所述第一浸润槽(1
‑
3)中的反应液后，与所述待接枝放卷装置(1
‑
1)上的待接枝材料一起经过所述复合压辊(1
‑
4)得到复合物，所述复合物经过所述反应系统(2)进入所述清洗干燥系统(3)；所述清洗干燥系统(3)包括：依次设置的第一剥离收卷装置(3
‑
1)、清洗装置、干燥装置和成品收卷装置(3
‑
4)；所述复合物中的载体材料被第一所述剥离收卷装置(3
‑
1)被收卷后，所述复合物中的待接枝材料依次经过所述清洗装置和所述干燥装置后被所述成品收卷装置(3
‑
4)收卷。2.根据权利要求1所述的用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，其特征在于，所述放卷及接枝单体结合系统(1)还包括：结合壳体；所述待接枝放卷装置(1
‑
1)、第一载体放卷装置(1
‑
2)、第一浸润槽(1
‑
3)和复合压辊(1
‑
4)设置于所述结合壳体内；所述结合壳体开设有：抽气口(1
‑
5)、进气口(1
‑
6)和复合物出口，所述复合物出口连通于所述反应系统(2)的复合物进口。3.根据权利要求1所述的用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，其特征在于，所述反应系统(2)包括：反应壳体及设于其内的变向辊(2
‑
1)；所述反应壳体开设有：抽气口(2
‑
3)、进气口(2
‑
4)、复合物进口和复合物出口；多个所述变向辊(2
‑
1)设置于所述复合物进口和复合物出口之间。4.根据权利要求1所述的用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，其特征在于，所述清洗装置依次至少包括喷淋冲洗装置、超声清洗槽和溶剂清洗槽中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，其特征在于，所述干燥装置包括：干燥烘箱(3
‑
3)和风刀；所述风刀设置在所述干燥烘箱(3
‑
3)的进口处。6.根据权利要求1所述的用于薄膜、无纺布、织物连续化接枝改性的装备，其特征在于，所述待接...
【专利技术属性】
技术研发人员：李良彬，赵浩远，孟令蒲，万彩霞，安敏芳，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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