一种可用于静电纺丝的往复式连续化滚筒接收装置的制作方法

文档序号:13217018阅读:247来源:国知局
技术领域本发明属于静电纺丝设备连续化生产领域,具体涉及一种可用于静电纺丝的往复式连续化滚筒接收装置。

背景技术:
纳米纤维独特的尺寸效应及表面效应赋予相关产品优异的性能,并在空气过滤、水过滤、生物医药材料、电池隔膜等多个领域有潜在的应用价值。而在纳米纤维的制备方法中,静电纺丝法简单易操作,可纺制的产品多样化,被公认为是最具竞争优势的加工方法。然而传统的针式静电纺丝机产能低下,产量极低,成为静电纺丝发制备纳米纤维实现产业化的主要技术障碍。目前国内外都在尝试通过一种无针头的方法即射流从自由液面表面同时喷射出来,来提高静电纺纳米纤维的产量,包括气泡纺、裂片纺、气电纺、纳米蜘蛛纺、锥形纺、直管多孔纺、旋转滚筒纺、伞状静电纺丝喷头纺等多种方式。这些方法虽然可一定幅度提高纳米纤维的产量,但并未实现纳米材料的市场化应用。原因有两点,一是生产得到的纳米纤维粗细不匀率大,纳米膜表面有串珠、疵点,均一性差;二是很难实现纳米纤维的连续化生产。澳大利亚迪肯大学林童实验室研发的静电纺丝流水线设备(YT-MC-I型)和捷克Elmarco公司的Nanospider系列设备采用一种平面接收装置,以实现纳米纤维的连续化生产,而这两个系列的设备对喷丝装置、纺丝材料(溶质和溶剂)的识别度很高,价格昂贵,且该系列设备研发的产品并未实现市场化应用。如YT-MC-I型纺丝机主要适用于纺制聚乙烯醇,采用其他材料或更换喷丝头,会出现连丝和挂丝现象,进而严重影响纳米材料的品质与应用。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种可用于静电纺丝的往复式连续化滚筒接收装置,该装置能减少多道生产工序,如基布裁剪、成品粘合连接、打卷等,自动化程度高,且可随意更换喷丝设备,对喷丝设备、纺丝材料(溶质和溶剂)的识别度低,适用范围广。为了解决上述问题,本发明提供了一种可用于静电纺丝的往复式连续化滚筒接收装置,包括非织造布卷一,非织布卷一上的卷材依次经过接收滚筒和弹簧,其特征在于,所述非织布卷一与接收滚筒之间,以及接收滚筒与弹簧之间分别设有至少一个辅助滚筒,辅助滚筒和接收滚筒可在水平方向上往复运动,非织布卷一上的卷材经过辅助滚筒、接收滚筒、弹簧后与非织布卷二的卷材一起经过传送带至卷绕滚筒进行卷绕。优选地,所述非织布卷一与最后一个辅助滚筒之间设有张力调节装置;所述接收滚筒的轴心连接接地线。优选地,所述接收滚筒的两侧设有相同数量的辅助滚筒,以接收滚筒为中心,向两侧方向双数位的辅助滚筒与接收滚筒在同一水平位置,其它辅助滚筒在同一水平位置,且相对于接收滚筒在其上侧或下侧。更优选地,与所述接收滚筒在同一水平位置上的辅助滚筒的水平位置比其它辅助滚筒的水平位置低。更优选地,所述接收滚筒的两侧分别设有两个辅助滚筒,从左至右依次为辅助滚筒一、辅助滚筒二、接收滚筒、辅助滚筒三、辅助滚筒四;其中,辅助滚筒一、接收滚筒、辅助滚筒四在同一水平位置,辅助滚筒二、辅助滚筒三在同一水平位置,且辅助滚筒二、辅助滚筒三的水平位置比辅助滚筒一、接收滚筒、辅助滚筒四的水平位置高。更优选地,同一水平位置上的相邻所述辅助滚筒的表面采用光滑面料覆盖,保证纳米膜与滚筒和接收基布之间不会发生粘连现象。优选地,所述非织造布卷一、辅助滚筒、接收滚筒的转速相同,且不大于100r/min。优选地,最外侧的两个所述辅助滚筒轴心之间的距离为纺丝有效部位的移动范围,次外测的两个所述辅助滚筒轴心之间的距离为纺丝有效部分初始位置,所述接收滚筒轴心与最后一个辅助滚筒轴心之间的距离为纺丝有效部分终止位置,所述非织造布卷二,传送带和卷绕滚筒是在完成规定往复移动时间后,纺丝有效部分停止在纺丝有效部分终止位置后才开始启动。本发明所适用的静电纺丝装置位于接收滚筒的正下方,由高压发生器和静电纺丝喷头组成。本发明采用滚筒接收装置,纳米纤维会顺着滚筒转动方向吸附在接收布的表面,不会出现连丝和挂丝现象。通过选用合适的喷丝设备,本发明可生产出直径、孔径分布窄,直径小的纳米纤维膜,有效改善现有技术均一性差、间歇式生产、连丝、挂丝的问题。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:(1)本发明的连续化装置提高了静电纺丝的效率和产量;(2)本发明采用滚筒接收装置,有效避免了连丝和挂丝现象;(3)本发明的连续化装置可随意更换喷丝设备,对喷丝设备、纺丝材料(溶质和溶剂)的识别度低,适用范围广。附图说明图1为本发明提供的一种可用于静电纺丝的往复式连续化滚筒接收装置示意图。具体实施方式为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。实施例在生产开始前,首先按图1所示路线将非织造布卷一1上的卷材依次卷绕至辅助滚筒一3、辅助滚筒二4、接收滚筒7、辅助滚筒三5、辅助滚筒四6和弹簧10表面(辅助滚筒一3、接收滚筒7、辅助滚筒四6在相对较低的同一水平位置上,辅助滚筒二4、辅助滚筒三5在相对较高的同一水平位置上),弹簧10处于最大拉伸状态,其中辅助滚筒二4、辅助滚筒三5表面采用光滑面料覆盖。非织布卷一1与辅助滚筒四6之间设有张力调节装置;接收滚筒7的轴心连接接地线。开启喷丝装置,使之处于纺丝状态后,开启非织造布卷一1、辅助滚筒一3、辅助滚筒二4、接收滚筒7、辅助滚筒三5、辅助滚筒四6、弹簧10(非织造布卷一1、各个辅助滚筒、接收滚筒7的转速相同,且不大于100r/min),并施加一定张力,使之处于往复运动状态。假设设定产品的往复运动周期是m,待运动周期达到m时,停止非织造布卷一1、辅助滚筒一3、辅助滚筒二4、接收滚筒7、辅助滚筒三5、辅助滚筒四6、弹簧10;然后启动非织布卷二2、传送带8和卷绕滚筒9,将纺丝有效部分卷绕成卷。
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