一种熔喷无纺布制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种熔喷无纺布制备装置。
【背景技术】
[0002]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1 mm至5 _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。
[0003]熔喷非织造技术的一个主要发展趋势是纤维的进一步细化，甚至是制备出纳米纤维。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。现有技术急需一种能够制备出纳米数量级纤维的熔喷无纺布制备装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够制备出纳米数量级纤维的熔喷无纺布制备装置。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种熔喷无纺布制备装置，包括用于挤出熔体的纺丝喷嘴、用于导向高速气流使得熔体拉伸的气流通道、用于产生高压静电得熔体拉伸的高压静电发生器和与纺丝喷嘴配合使用且形成无纺布的接收辊；所述气流通道的出口端靠近纺丝喷嘴的出口 ；所述纺丝喷嘴与高压静电发生器的正电极相连，所述接收辊接地。通过在纺丝喷嘴上连接高压静电发生器和将接收辊接地，可以使得熔体在拉伸过程中受到双重拉伸，聚合物熔体从喷丝孔挤出后受到高速高温气流所产生的拉伸力(简称气流力)和高压静电场产生的拉伸力(简称电场力)的双重作用，使得纤维更加细，可以达到纳米级别，同时这样的生产工艺可以规模化生产。
[0006]作为优选地，所述纺丝喷嘴和气流通道均设置在纺丝模具内，所述纺丝喷嘴与纺丝模具绝缘连接。这样的设计防止正电外漏。
[0007]作为优选地，所述纺丝喷嘴与纺丝模具之间通过陶瓷纤维毡绝缘。这样的设计实现较好的绝缘，该熔喷静电纺装置所用陶瓷纤维毡可耐受1000° C的高温，并具有优良的电绝缘性能。
[0008]作为优选地，所述纺丝喷嘴与陶瓷纤维毡之间通过耐高温粘合剂粘接。该熔喷静电纺装置所用耐高温粘合剂可耐受1000° C的高温。
[0009]作为优选地，所述陶瓷纤维毡与纺丝模具之间固定粘接。这样的设计使得纺丝喷嘴固定稳定。
[0010]作为优选地，所述气流通道进气端与气体集流腔连接。这样的设计是对方案的一种优化。
[0011]作为优选地，还包括设置在纺丝模具前道工序的螺杆挤出机、加热部件和计量栗，所述计量栗通过管路与纺丝喷嘴连通，所述管路与纺丝喷嘴之间绝缘设置。这样的设计是对方案的一种优化。
[0012]作为优选地，所述喷嘴的气流夹角为60°，槽口宽度为0.6 mm，头端宽度为0.5_，喷丝孔直径为0.3 _。这样的设计是对方案的一种优化。
[0013]作为优选地，高压静电发生器的电压为10kv~100kv。这样的设计是对方案的一种优化。
[0014]作为优选地，所述耐高温粘合剂为无机氧化铜耐高温粘合剂。这样的设计是对方案的一种优化。
[0015]本发明的优点和有益效果在于:通过在纺丝喷嘴上连接高压静电发生器和将接收辊接地，可以使得熔体在拉伸过程中受到双重拉伸，聚合物熔体从喷丝孔挤出后受到高速高温气流所产生的拉伸力(简称气流力)和高压静电场产生的拉伸力(简称电场力)的双重作用，使得纤维更加细，可以达到纳米级别，同时这样的生产工艺可以规模化生产。
【附图说明】
[0016]图1为本发明结构示意图。
[0017]图中:螺杆挤压机-1、计量栗_2、气体集流腔-3、喷嘴-4、陶瓷纤维毡-5、高压静电发生器_7、接收辊-8、气流通道-9。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0019]如图1所示，一种熔喷无纺布制备装置，包括用于挤出熔体的纺丝喷嘴4、用于导向高速气流使得熔体拉伸的气流通道9、用于产生高压静电得熔体拉伸的高压静电发生器7和与纺丝喷嘴4配合使用且形成无纺布的接收辊8 ;所述气流通道9的出口端靠近纺丝喷嘴4的出口 ；所述纺丝喷嘴4与高压静电发生器7的正电极相连，所述接收辊8接地。
[0020]所述纺丝喷嘴4和气流通道9均设置在纺丝模具内，所述纺丝喷嘴4与纺丝模具绝缘连接。
[0021]所述纺丝喷嘴4与纺丝模具之间通过陶瓷纤维毡5绝缘。
[0022]所述纺丝喷嘴4与陶瓷纤维毡5之间通过耐高温粘合剂粘接。
[0023]所述陶瓷纤维毡5与纺丝模具之间固定粘接。
[0024]所述气流通道9进气端与气体集流腔3连接。
[0025]还包括设置在纺丝模具前道工序的螺杆挤出机1、加热部件和计量栗2，所述计量栗2通过管路与纺丝喷嘴4连通，所述管路与纺丝喷嘴4之间绝缘设置。
[0026]所述喷嘴4的气流夹角为60°，槽口宽度为0.6 mm，头端宽度为0.5 mm，喷丝孔直径为0.3 mm。
[0027]高压静电发生器7的电压为10kv~100kv。
[0028]所述耐高温粘合剂为无机氧化铜耐高温粘合剂。
[0029]下面结合本发明的熔喷静电纺装置制备纳米纤维的实施例来进一步说明上述熔喷静电纺装置的有益效果。
[0030]实施例1
聚合物熔体(改性聚丙烯)从喷嘴4中挤出，高速高温气体从气流通道9喷出，喷嘴4与接收辊8之间形成高压静电场(静电电压60 kV)0其中，喷嘴4的气流夹角为60°，槽口宽度为0.6 mm，头端宽度为0.5 mm，喷丝孔直径为0.3 mm。提供原料聚丙烯，熔融流动速率为800 g/10min，流量为0.031 g/s，初始温度为280° C，气体初始速度为340 m/s，气体初始温度为300° Co
[0031]上述条件下制得纤维的直径平均值为451 nm，而同等条件下未施加高压静电场的熔喷设备所制备的非织造布的纤维直径平均值为1.42 _，