[发明专利]一种高吸附性能纳米纤维制备工装

说明书

一种高吸附性能纳米纤维制备工装，包括混合搅拌装置、熔融挤出机和静电纺丝机；混合搅拌装置包括主搅拌罐、下固定板、下固定块、分搅拌罐、上固定板、上固定块、连接支撑杆、支撑脚、连接管，熔融挤出机包括底座、垫块、控制箱、挤出桶、加热管、第一支架、第二支架、挤出螺杆、皮带轮、传动电机、皮带、皮带轮罩、料斗、进料管、散热风机、散热支管、散热干管、进风管、挤出管；静电纺丝机包括壳体、底脚、挤入管、针头、电源、限位辊、隔板、风道过滤网、负压风扇、转动装置、支架底板、转动电机。本发明对混合搅拌装置、熔融挤出机、静电纺丝机均进行改进，提高了整体系统的制备效率，系统运行稳定性高。

技术领域

本发明属于纳米纤维生产设备领域,特别是一种高吸附性能纳米纤维制备工装。

背景技术

纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料，此外，将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维也称为纳米纤维。狭义上讲，纳米纤维的直径介于1nm到100nm之间，但广义上讲，纤维直径低于1000nm的纤维均称为纳米纤维。纳米纤维的用途很广，如将纳米纤维植入织物表面，可形成一层稳定的气体薄膜，制成双疏性界面织物，既可防水，又可防油、防污；用纳米纤维制成的高级防护服，其织物多孔且有膜，不仅能使空气透过，具可呼吸性，还能挡风和过滤微细粒子，对气溶胶有阻挡性，可防生化武器及有毒物质。

纳米纤维的吸附性能是产品质量的一项重要指标，改善纳米纤维的本身的吸附性可以提高纳米纤维成膜后对颗粒的阻隔率，并提高水和空气通量。制备高吸附性能的纳米纤维的工艺过程为原料混合搅拌、挤出、纺丝、涂覆、烘干、收丝等过程，在现有技术中存在有诸多技术缺陷：(1)现有混合搅拌设备无法满足纳米纤维丝新原液配方的混合搅拌，使用同一搅拌设备混合，使不同反应阶段组分间发生污染。一种纳米纤维原液采用质量分数计取25-45份聚四氢呋喃醚二醇、20-35份纳米银、15-30份乙二醇二甲基丙烯酸酯和5-13份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应3-4小时后，接着加入8-14份纳米氧化锌和3-5份抗静电剂搅拌混合30-50分钟，制得纳米纺丝原液。(2)现有的搅拌装置内对原料搅拌不够均匀，导致原液反应不充分，影响纳米纤维的吸附性能。(3)现有的挤出机设备单台通常设置仅有单个挤出口，进入挤出机的原液仅能从单个出口挤出，挤出的效率较低。(4)挤出机未设有加热、隔热装置，原液挤出时无法保证有合适的温度使原理处于最佳挤出状态，挤出过程不顺畅，甚至影响原液的物理、化学性质。(5)现有技术使用静电纺丝机实现纺丝功能的设备，聚合物溶液经喷射纺丝拉伸后，纤维丝落入接地目标物上再进行传送或直接连接传送辊对纤维丝进行传送。前者当纤维丝落入接地上后再对纤维丝输送，往往存在纤维丝之间混乱打结的情况出现，影响纤维丝的收卷质量与效率；后着通过传送辊直接对纤维丝传送时，纤维丝与传送辊之间无缓冲阶段，纤维丝易产生较大应力，易导致纤维丝折断现象。对纤维丝收卷质量均较差，系统运行稳定性较差。

发明内容