纳米纤维膜的生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及膜生产设备领域，特别是涉及纳米纤维膜的生产系统。


背景技术：

2.具有高效的金属离子吸附能力和抗菌纳米纤维材料在金属离子吸附、医疗、水处理等领域具有广泛的应用，一般由聚酯、聚丙烯腈、聚氨酯等材料组成。
3.静电纺丝制备的纳米纤维膜具有高比表面积、高孔隙率以及内部连通的开孔结构等突出优势，从而使其在金属离子的吸附分离方面表现出较好的吸附性能和循环使用性能。
4.由于使用环境中存在各种微生物，纤维膜材料被微生物后会导致吸附活性基团丧失、基材强度的降低，导致纳米纤维膜吸附金属离子运行一段时间后，出现吸附容量大幅下降、重复使用率低等问题。因此，开发一种抗菌的膜材料是亟待需要解决的关键问题。同样，开发一种纳米纤维膜材料的抗菌处理装置也尤为重要。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供纳米纤维膜的生产系统，用于解决现有技术中纳米纤维膜的抗菌处理不连续生产带来的产能低下的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
7.本实用新型提供纳米纤维膜的生产系统，沿着生产进行方向依次包括静电纺丝系统、喷涂改性系统、纳米纤维膜烘干系统，还包括传送装置，所述传送装置包括传送带，所述传送带横跨所述静电纺丝系统、喷涂改性系统和纳米纤维膜烘干系统，用于接收静电纺丝系统中的纳米纤维形成纳米纤维膜、将所述纳米纤维膜传送至喷涂改性系统喷涂抗菌液、后传送至所述纳米纤维膜烘干系统烘干。
8.优选地，所述静电纺丝系统包括：纺丝液存储槽、纺丝液管道、纺丝液动力装置和静电纺丝喷头以及用于提供高压的电源。在工作时，所述电源供应的高压施加于静电纺丝喷头处，通过电压使得纳米纤维能够连续喷出并形成于传送带上。
9.优选地，所述静电纺丝喷头与传送带之间的距离为10～20cm。
10.优选地，所述喷涂改性系统包括：抗菌液存储装置、抗菌液输送管道、抗菌液输送动力装置和喷嘴装置，所述抗菌液输送管道的一端连接所述抗菌液存储装置，另一端连接所述喷嘴装置，所述抗菌液输送动力装置设于所述抗菌液输送管道上。
11.优选地，所述喷嘴装置设于所述传送装置上方。
12.优选地，所述喷嘴装置设有阵列排布的若干个喷嘴。
13.优选地，在喷涂改性系统中，沿着所述传送带的传送方向，所述喷嘴装置至少设有1～5 排、3～10列的喷嘴。
14.优选地，所述纳米纤维膜烘干系统为热风烘干系统，用于提供热风。
15.优选地，所述热风的方向垂直于所述传送带。
16.如上所述，本实用新型的纳米纤维膜的生产系统，具有以下有益效果：本实用新型结构简单，容易实现，并且可连续运行，产能更大。
附图说明
17.图1显示为本实用新型的纳米纤维膜的生产系统示意图。
18.图1中附图说明如下:1为纺丝液存储槽、2为纺丝液动力装置、3为静电纺丝喷头、4为抗菌液存储装置、5为抗菌液输送动力装置、6为喷嘴装置、7为热风、8为传送装置。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
20.请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
21.如图1所示，本实用新型提供纳米纤维膜的生产系统，沿着生产进行方向依次包括静电纺丝系统、喷涂改性系统、纳米纤维膜烘干系统，还包括传送装置8，所述传送装置8包括传送带，所述传送带横跨所述静电纺丝系统、喷涂改性系统和纳米纤维膜烘干系统，用于接收静电纺丝系统中的纳米纤维形成纳米纤维膜、将所述纳米纤维膜传送至喷涂改性系统喷涂抗菌液、后传送至所述纳米纤维膜烘干系统烘干。
22.优选地，所述静电纺丝系统包括：纺丝液存储槽1、纺丝液管道、纺丝液动力装置2和静电纺丝喷头3以及用于提供高压的电源。在工作时，所述电源供应的高压施加于静电纺丝喷头处，通过电压使得纳米纤维能够连续喷出并形成于传送带上。
23.在一个优选的实施方式中，所述静电纺丝喷头与传送带之间的距离为10～20cm。
24.优选地，所述喷涂改性系统包括：抗菌液存储装置4、抗菌液输送管道、抗菌液输送动力装置5和喷嘴装置6，所述抗菌液输送管道的一端连接所述抗菌液存储装置4，另一端连接所述喷嘴装置6，所述抗菌液输送动力装置5设于所述抗菌液输送管道上。
25.在一个优选的实施方式中，所述抗菌液输送动力装置5可以是泵。用于提供动力让所述抗菌液存储装置4中的抗菌液经抗菌液输送管道到达所述的喷嘴装置6喷出至纳米纤维膜上。
26.在一个优选的实施方式中，所述喷嘴装置6设于所述传送装置8上方。
27.在一个优选的实施方式中，所述喷嘴装置6设有阵列排布的若干个喷嘴。通过阵列设置的若干个喷嘴保证了位于传送装置8传送带上的纳米纤维膜均能够被喷施到抗菌液。
28.在一个优选的实施方式中，在喷涂改性系统中，沿着所述传送带的传送方向，所述喷嘴装置6至少设有1～5排、3～10列的喷嘴。
29.在一个优选的实施方式中，所述纳米纤维膜烘干系统为热风烘干系统，用于提供
热风7。在一个更优选的实施方式中，在纳米纤维膜烘干系统中，所述热风7的方向为垂直于所述传送带且自上而下方向。
30.在一个优选的实施方式中，所述传送装置还包括放带辊和收带辊，用于相互配合传送传送带，并对纳米纤维膜进行卷绕。
31.采用本技术中装置进行生产的示例一为：
32.通过静电纺丝制备pet
‑
pan纳米纤维膜，其中pan分子量为18万，聚合物浓度为10wt％，混合溶剂dmf/nmp体积比为5：1，纺丝电压20kv，纺丝喷头到接收器的距离为10cm，完成后进入抑菌改性步骤。用水配置浓度1％的二氧化钛纳米抗菌液。通过阵列式喷嘴系统进行抑菌液喷涂，喷嘴直径2mm，喷嘴到pet
‑
pan复合纳米纤维膜的距离是20cm，喷嘴到喷嘴距离在10cm，完成后进入热风烘干工序，热风温度60℃，风速6m/s。烘干后，进行卷膜。所得的纳米纤维膜吸附剂对大肠杆菌的抑制率为85％，对金黄色葡萄球菌的抑制率为90％；对铀的饱和吸附量为880mg/g。
33.采用本技术中装置进行生产的示例二为：
34.通过静电纺丝制备pet
‑
pan纳米纤维膜，其中pan分子量为20万，聚合物浓度为20wt％，混合溶剂dmf/nmp体积比为1：1，纺丝电压25kv，纺丝喷头到接收器的距离为15cm，完成后进入抑菌改性步骤。用水配置浓度1％的氧化银纳米抗菌液。通过阵列式喷嘴系统进行抑菌液喷涂，喷嘴直径3mm，喷嘴到pet
‑
pan复合纳米纤维膜的距离是25cm，喷嘴到喷嘴距离在15cm，完成后进入热风烘干工序，热风温度70℃，风速8m/s。烘干后，进行卷膜。所得的纳米纤维膜吸附剂对大肠杆菌的抑制率为88％，对金黄色葡萄球菌的抑制率为93％；对金的饱和吸附量为300mg/g，对铀的饱和吸附量为880mg/g。
35.采用本技术中装置进行生产的示例三为：
36.使用已经电纺完成pan纳米纤维膜组件，分子量22万，pet
‑
pan复合纳米纤维膜中pan 纳米丝的厚度为60μm，pan纳米丝在复合膜中的质量含量为10％；用水配置浓度3％的银/ 氧化银纳米复合抗菌液，其中银和氧化银比例各占50％。通过阵列式喷嘴系统进行抑菌液喷涂，喷嘴直径2mm，喷嘴到pet
‑
pan复合纳米纤维膜的距离是20cm，喷嘴到喷嘴距离在10cm，完成后进入热风烘干工序，热风温度60℃，风速6m/s。所得的纳米纤维膜吸附剂对大肠杆菌的抑制率为90％，对金黄色葡萄球菌的抑制率为95％；对铀的饱和吸附量为900mg/g。
37.综上所述，本实用新型是基于一种纳米纤维膜的抗菌改性方法和装置，具体优点如下：
38.1.本实用新型结构简单，容易实现，并且可连续运行，产能更大。
39.2.本实用新型形成的纳米纤维膜抗菌性能如革兰氏阴性大肠杆菌，革兰阳性金黄色葡萄球菌株等，和未处理的纳米纤维膜比较，抑菌率可达到85～95％。
40.3.本实用新型的抗菌的纳米纤维膜更加稳定，且吸附容量更高。
41.4.本实用新型的抗污染的纤维膜适用于提取贵/重金属离子。具体地，所述的金属离子包括uo2(co3)
34
‑
、pb
2+
、ni
2+
、co
2+
、ce
3+
、cr
6+
、au
+
、cu
2+
、k
+
、ca
2+
、mg
2+
、na
+
、fe
2+
、 fe
3+
等。
42.所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
43.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行
修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。