[实用新型]一种无纺聚酰亚胺纤维膜的三维化学交联装置

说明书

本实用新型公开了一种无纺聚酰亚胺纤维膜的三维化学交联装置，包括放卷机构、压延装置、浸渍机构、化学亚胺化炉和收卷机构，所述压延装置为两个辊轴间隙可精密调节的压延设备；所述浸渍机构包括浸渍槽、盖板、第一转弯导向辊轴、进液阀门、出液阀门和搅拌装置；所述第一转弯导向辊轴水平安装在浸渍槽内，所述盖板设置在浸渍槽的顶部，所述进液阀门设置在盖板的顶部，所述出液阀门设置在浸渍槽的底部，所述搅拌装置设置在浸渍槽内部的底部。本实用新型装置通过预压延‑溶剂原位微溶接‑化学亚胺化交联相结合的三重交联法可实现聚酰亚胺纤维膜的三维交联结构，达到调控纤维膜孔隙率，提高机械强度的目的。

技术领域

本实用新型涉及聚酰亚胺纤维膜制备技术领域，尤其涉及一种无纺聚酰亚胺纤维膜三维化学交联装置。

背景技术

聚酰亚胺(polyimide，简称PI)是一类分子结构中含有酰亚胺基团的高分子化合物，其分子主链上含有的亚胺环由含二胺和二酐的化合物在非质子极性溶剂中缩聚而成。聚酰亚胺材料具有优异的热稳定性、良好的电绝缘性能，被称为“解决问题的能手”，已经发展出薄膜、复合材料、特种工程塑料、纤维、光刻胶等多种应用形式，在航空航天、电子电气、生物工程等领域有着广泛的应用。目前聚酰亚胺纳米纤维主要采用静电纺丝技术制备，所制备的聚酰亚胺纤维膜比表面积大、孔隙率高、孔径分布集中，在过滤吸附、纳米复合材料、生物防护、电化学电源等领域均有重要的应用价值。

然而，静电纺丝制备的聚酰亚胺纤维膜存在无纺结构蓬松而使其存在孔径过大、机械强度过低的问题，严重制约了其发展与应用。为改善其机械强度，将纤维丝之间形成交联结构成为一种简单而有效的途径。众多研究方法以热亚胺化工艺为主，热亚胺化法在提高静电纺丝聚酰亚胺纤维膜的机械性能方面均取得了一定效果，但对机械性能的提高十分有限。这是因为在热亚胺化过程中前驱体聚酰胺酸(PAA)随着加热脱水环化形成聚酰亚胺环的同时，还会发生聚酰胺酸降解断链的逆反应。因此，热亚胺化法聚酰胺酸分子链断裂问题，对无纺聚酰亚胺纤维膜机械性能的提高具有不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无纺聚酰亚胺纤维膜的三维化学交联装置，实现预压延-溶剂原位微溶接-化学亚胺化三重交联效果，达到调控无纺聚酰亚胺纤维膜孔隙率，提高机械强度的目的。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种无纺聚酰亚胺纤维膜的三维化学交联装置，包括放卷机构、压延装置、浸渍机构、化学亚胺化炉和收卷机构，所述压延装置为两个辊轴间隙可精密调节的压延设备；所述浸渍机构包括浸渍槽、盖板、第一转弯导向辊轴、进液阀门、出液阀门和搅拌装置；所述第一转弯导向辊轴水平安装在浸渍槽内，所述盖板设置在浸渍槽的顶部，所述进液阀门设置在盖板的顶部，所述出液阀门设置在浸渍槽的底部，所述搅拌装置设置在浸渍槽内部的底部；所述化学亚胺化炉为温度程序可调的红外加热炉。

进一步的，所述放卷机构为与外部张力控制系统相连接的放卷转移辊轴；所述收卷机构为与外部张力控制系统相连接的收卷转移辊轴。

进一步的，还包括设置在压延装置与浸渍机构之间的第二转弯导向辊轴和设置在浸渍机构与化学亚胺化炉之间的第三转弯导向辊轴。

进一步的，所述第一转弯导向辊轴设置有两个，两个所述第一转弯导向辊轴关于浸渍槽的中心呈对称分布。

进一步的，所述进液阀门与外部配液箱相连接，所述出液阀门与外部废液箱相连接。

进一步的，所述搅拌装置与浸渍槽外部电机相连接。

进一步的，所述浸渍槽为耐溶剂腐蚀的料槽。

本实用新型技术的效果：