[发明专利]一种纳米纤维膜的连续化微波干燥方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及微波干燥，尤其涉及一种纳米纤维膜的连续化微波干燥方法及设备。

背景技术

干燥，是纳米纤维膜制备过程中的重要环节。不仅干燥方法和干燥设备的选择直接影响纳米纤维膜的产量、质量，而且对干燥过程中人力、物力、能源的消耗均会产生很大的影响。

迄今为止，在处理含有水分或者溶剂的纳米纤维薄膜的干燥工艺中，一直采用简单的鼓风烘烤法。但是，在鼓风烘烤法中，由于水分或者溶剂的挥发对温度非常敏感，所以容易产生膜厚的起伏、边缘的卷曲甚至膜开裂等问题。

微波干燥方法是一种新型的干燥方法，是在上世纪六十年代发展起来的，它是利用材料对微波选择性吸收的原理，对其中的水分进行快速加热，使其蒸发、脱除，达到干燥材料的目的。相比于传统的加热干燥方法，微波干燥具有加热均匀、干燥速率快、热效率高、产品质量好等优点。近年来，微波干燥得到很好的发展，在农产品、中草药、木材、橡胶、塑料以及医药产品等物质的干燥方面得到广泛的应用，并取得了良好的干燥效果。

然而，在微波干燥的过程中，水含量对干燥效率具有较大影响，一方面，由于水分对微波具有强烈的吸收，微波能转换成热能的效率高，一般含水量越高，物质对微波的吸收越充分，微波加热速率越快，短时间内物质可达到很高的温度，此时干燥效率较高；另一方面，在连续化生产设备中，为了防止微波泄漏，设备两端开口和排气口较小，并安装微波抑制器，这使得设备通气能力较差，若是被干燥材料或者设备中的水分没能被及时排除，易出现材料内或设备内某处局部过热，影响材料性能并为生产埋下隐患。

因此，研发一种适用于纳米纤维膜的微波干燥方法及设备，就成为未来纳米纤维膜制备的一大课题。

发明内容

有鉴于此，我们提供了一种纳米纤维膜的连续化微波干燥方法及设备，用于提供较佳的干燥性能，且干燥速度快、耗能小。

本发明提供了一种纳米纤维膜的连续化微波干燥方法，包括：将含水率低于50％、含有机溶剂低于10％的纳米纤维膜通过多级导辊导入微波干燥设备内，利用微波辐射使设备内的干燥温度保持在100-120℃，持续时间为1-5分钟；同时利用鼓风口和排气口将干燥设备内产生的挥发组分排出即可，鼓风口用来干燥纳米纤维薄中残留的微量水分。

本发明还提供了一种纳米纤维膜的连续化微波干燥设备，其特征在于：所述干燥设备内设有隔层，将机体分为上下两层，上层作为微波箱体，下层为干燥箱体；所述微波箱体内安装有微波源；所述干燥箱体两侧设有薄膜进料口和出料口，并均安装有微波抑制器以防止微波泄漏；多级导辊成对地安装于所述机体的两端，总控制部分与多所述级导辊和所述微波源进行电连接；波导管位于所述微波源和所述干燥箱体之间，所述波导管通过耦合口和所述干燥箱体连接，用于控制干燥温度；鼓风口设在所述干燥箱体一侧，与设置于所述干燥设备顶部的排气口相对应；薄膜带位于所述干燥箱下部，在所述多级导辊的作用下运动。

优选地，所述微波箱体两侧设有进风口和出风口，用以冷却微波源。

优选地，所述鼓风口与所述出风口相连，将出风口的热风导入鼓风口，对风量和风温进行补充。

优选地，所述波导管将所述干燥箱内干燥温度保持在100-120℃；

优选地，所述排气口位于顶部中央，用于排出所述干燥设备内产生的挥发组分。

优选地，所述微波抑制器为金属材料制作或由聚四氟乙烯制作外加一层金属网，网孔直径为2-3mm。

优选地，所述干燥箱体内部喷涂聚四氟乙烯。

优选地，所述鼓风口设置于所述干燥箱体下部，鼓风口的倾角与水平线成45度的夹角，风量，风温可调节。

优选地，所述微波箱体中微波源的数量在10-20之间。

本发明通过将微波干燥技术与鼓风工艺的结合，可以连续的对纳米纤维膜进行干燥，且干燥速度快、耗能小、对纳米纤维膜的损害小。

附图说明

图1为本发明中纳米纤维膜的连续化微波干燥设备的竖直方向的剖面图。

图2为本发明中主干燥箱体的水平方向的剖面图。

图3为本发明中另一纳米纤维膜的连续化微波干燥设备的竖直方向的剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。