[实用新型]一种熔喷纺丝成网装置

说明书

本实用新型公开了一种熔喷纺丝成网装置，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，熔融给料部件包括熔喷模头，熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，热风辅助部件包括热风通道，热风通道的出口朝向喷丝孔；静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，金属线框设置在喷丝孔和金属网筛之间，金属线框与喷丝孔间距≤5cm，金属线框与金属网筛间距为18～25cm；金属线框与负高压直流电源的正极相连，负高压直流电源的正极接地，金属网筛与负高压直流电源的负极相连。本实用新型的熔喷纺丝成网装置结构简单，使用方便易操作，可以用于制备微纳米级的纤维，并可以达到规模化生产。

技术领域

本实用新型涉及非织造技术领域，具体来说涉及一种熔喷纺丝成网装置。

背景技术

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 um至5 um 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。国内外很多课题组致力于发展熔喷技术提高产业应用价值，如中国专利CN203049208U，提出了一种熔喷-高通量电纺复合无纺布制备装置，在传统熔喷装置的基础上，加入一正一反两组电纺装置，以熔喷得到的无纺布纤维毡作为基布，在此基础上就行电纺，制备纳米纤维/微纳米纤维/纳米纤维三层复合无纺布，制备的复合无纺布兼具高致密性、高机械强度等优点、设备结构简单、使用方便，可用于制备多种微纳结构的复合无纺布材料。中国专利CN106555276A发明了一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置和方法，通过将熔喷装置、冷却集束装置、驻极装置和静电纺纱装置结合，有效提高了熔喷超细纤维纺丝的质量。中国专利CN105803668A，利用微层共挤技术、静电技术和熔喷技术的合理组配，实现了静电纺丝法超高模量聚乙烯和聚丙烯纳米熔喷无纺布的制备。通过上述专利技术可以将熔喷纤维直径做到50-1500纳米。但是该技术中，引入的微层共挤装置和衣架式模头，增加了设备的成本和操作的复杂性。公开的申请专利CN105297288A，提出了一种结合静电力和熔喷技术制备微纳米纤维的方法，但是该方法将熔喷设备中的熔喷头进行了改装和绝缘处理，可以直接连接100Kv的直流高压电源的正极。上述装置虽然实现了静电场与熔喷设备的结合，但是对原熔喷设备的改动较大，成本较高，且改装之后设备在不加电场时的平均纤维直径在mm级，远超常规熔喷纺丝的直径范围几个到十几个微米。

微纳米纤维在人们的日常生活中需求越来越多，但是熔喷非织造布的纤维相对来说还是比较粗，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。基于此需求，我们发展了一种静电辅助的熔喷纺丝制备超细微纳米纤维的装置。通过将熔喷技术与静电力结合，有效的提高纤维拉伸质量，降低制备的熔喷纤维直径。同时该装置发挥了熔喷产量大的优势，结构简单，使用方便，适用于制备多种材料的微纳米熔喷无纺布。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够制备出微纳米数量级纤维的熔喷纺丝成网装置。

为此，本实用新型提供了一种熔喷纺丝成网装置，包括熔融给料部件、热风辅助部件和静电辅助部件，所述熔融给料部件包括熔喷模头，所述熔喷模头上设有用于挤出熔体的喷丝孔，所述热风辅助部件包括热风通道，所述热风通道的出口朝向所述喷丝孔；所述静电辅助部件包括金属线框、负高压直流电源和金属网筛，所述金属线框设置在所述喷丝孔和所述金属网筛之间，所述金属线框与所述喷丝孔间距≤5cm，所述金属线框与所述金属网筛间距为18～25cm；所述金属线框与所述负高压直流电源的正极相连，所述负高压直流电源的正极接地，所述金属网筛与所述负高压直流电源的负极相连。

优选的，所述负高压直流电源的电压为-45～-35kV。