本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置和方法，包括熔噴裝置、冷卻集束裝置、駐極處理裝置和靜電紡紗裝置；所述熔噴裝置用于制備熔噴超細纖維，并將熔噴超細纖維輸送至冷卻集束裝置；所述冷卻集束裝置設(shè)置在熔噴裝置下方，用于對熔噴裝置噴出的熔噴超細纖維進行冷卻和集束；所述駐極處理裝置用于對熔噴超細纖維進行駐極處理，并將處理后的熔噴超細纖維輸送至靜電紡紗裝置；所述靜電紡紗裝置用于利用靜電紡紗方法將熔噴超細纖維紡制成超細纖維紗線。本發(fā)明專利技術(shù)利用靜電紡紗得到的超細纖維紗線條干均勻，毛羽和棉結(jié)雜質(zhì)較少，且具有相當高的比表面積和隔熱、吸聲的效果，另外，由于熔噴超細纖維經(jīng)過駐極處理，紗線的過濾吸附效率非常好。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及纖維制造領(lǐng)域，具體涉及一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置和方法。
技術(shù)介紹
熔噴超細纖維是熱塑性材料經(jīng)過熔融在高速熱風的噴吹下，極度拉伸形成熔噴超細纖維，但正是由于它的超細，導致其強力很低，無法單獨使用，這樣一來大大限制了熔噴超細纖維的使用范圍。通常的熔噴裝置是在熔噴超細纖維噴出后直接鋪網(wǎng)形成熔噴布，無法收集單纖維或纖維束，因而無法利用其纖維束的性能。熔噴超細纖維束是無數(shù)根熔噴超細纖維的集合體，因而具有非常大的比表面積，繼而有非常好的過濾吸附效果，而且也能彌補單纖維強力不足的問題。現(xiàn)有的利用熔噴超細纖維紡紗的方法只是簡單的將熔噴超細纖維添加到長絲或者紗線表面，形成微納米纖維紗線。而由于熔噴超細纖維強力低、纖維脆，若在加捻前就經(jīng)過搓輥機構(gòu)等的搓輥，只是簡單的覆蓋在長絲或紗線表面上摩擦抱合作用不強的熔噴超細纖維容易被破壞；而且盡管紗線表面有熔噴超細纖維，但由于只有外層為熔噴超細纖維，最終得到的紗線的比表面積的提升是有限的，抗菌、隔熱、吸聲、過濾吸附等功能的效果也是有限的；再者熔噴超細纖維為短纖維，將其包覆在長絲或紗線表面加捻形成的紗線毛羽多、條干不勻。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對上述存在的問題，提出了一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置和方法，有效提高了熔噴超細纖維紡紗的質(zhì)量。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，包括熔噴裝置、冷卻集束裝置、駐極處理裝置和靜電紡紗裝置；所述熔噴裝置用于制備熔噴超細纖維，并將熔噴超細纖維輸送至冷卻集束裝置；所述冷卻集束裝置設(shè)置在熔噴裝置下方，用于對熔噴裝置噴出的熔噴超細纖維進行冷卻和集束；所述駐極處理裝置用于對熔噴超細纖維進行駐極處理，并將處理后的熔噴超細纖維輸送至靜電紡紗裝置；所述靜電紡紗裝置用于利用靜電紡紗方法將熔噴超細纖維紡制成超細纖維紗線。進一步的，所述冷卻集束裝置包括冷風箱和集束裝置；所述冷風箱設(shè)置在熔噴裝置中熔噴模頭的下方，用于對熔噴裝置噴出的熔噴超細纖維進行冷卻，所述集束裝置設(shè)置在冷風箱下方，用于對冷卻后的熔噴超細纖維進行集束；所述集束裝置沿幅寬方向的寬度不小于熔噴裝置中熔噴模頭沿幅寬方向的寬度。進一步的，所述冷卻集束裝置包括冷風箱和簾網(wǎng)接收裝置；所述冷風箱設(shè)置在熔噴裝置中熔噴模頭的下方，用于對熔噴裝置噴出的熔噴超細纖維進行冷卻，所述簾網(wǎng)接收裝置設(shè)置在冷風箱下方，用于對冷卻后的熔噴超細纖維進行集束；所述簾網(wǎng)接收裝置沿著熔噴裝置中熔噴模頭的幅寬方向，由遠離駐極處理裝置的一端，向靠近駐極處理裝置的一端傳動。進一步的，所述冷風箱上表面與熔噴裝置中熔噴模頭的下表面之間的距離范圍為5-10cm，冷風箱沿幅寬方向的寬度為熔噴裝置中熔噴模頭沿幅寬方向的寬度的1.1倍-1.25倍。進一步的，所述冷風箱包括制冷設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、風機、管道、側(cè)吹風系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述側(cè)吹風系統(tǒng)包括風道、箱體、多孔板和出風口；所述風道設(shè)置在箱體上，用于進風；所述多孔板采用厚度范圍為2-3mm的不銹鋼板，且開孔率范圍為50％-80％，單個孔直徑范圍為1-3mm，所述多孔板的數(shù)量為1-3塊，且平行放置在箱體內(nèi)；所述箱體為一側(cè)設(shè)置有出風口的長方體結(jié)構(gòu)，所述出風口面對熔噴模頭噴出的熔噴超細纖維，冷風通過出風口吹向熔噴裝置噴出的熔噴超細纖維；所述出風口包括阻尼網(wǎng)和導流板，所述導流板采用鋁質(zhì)蜂窩板，厚度范圍為30-50mm，單個蜂窩孔每對平行的面之間距離L范圍為3-5mm；導流板兩側(cè)均設(shè)置有阻尼網(wǎng)；所述阻尼網(wǎng)為60-150目的不銹鋼網(wǎng)或黃銅網(wǎng)；所述箱體除安裝有出風口一面的其他幾面的外表面上還覆蓋有保溫層。進一步的，所述駐極處理裝置的駐極電壓為5-20kV，駐極間隔20-60mm，駐極時間5-10s。進一步的，所述靜電紡紗裝置包括高壓電源、電極、電場罩殼、吸風管、輸棉管和加捻器，用于將熔噴超細纖維在高壓靜電場的作用下加捻成超細纖維紗線；加捻器轉(zhuǎn)速為10000-50000r/min，紡紗速度為1-100m/min。一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的方法，包括以下步驟：步驟S1、熔噴裝置制備熔噴超細纖維，并將熔噴超細纖維輸送至冷卻集束裝置；步驟S2、冷卻集束裝置對熔噴裝置噴出的熔噴超細纖維進行冷卻和集束；步驟S3、駐極處理裝置對熔噴超細纖維進行駐極處理，并將處理后的熔噴超細纖維輸送至靜電紡紗裝置；步驟S4、靜電紡紗裝置利用靜電紡紗方法將熔噴超細纖維紡制成超細纖維紗線；進一步的，所述步驟S2的冷卻集束裝置包括冷風箱、簾網(wǎng)接收裝置和集束裝置；所述步驟S2具體為：冷風箱對熔噴超細纖維進行冷卻，冷卻后的熔噴超細纖維依次落在沿著熔噴裝置中熔噴模頭的幅寬方向傳動的簾網(wǎng)接收裝置上，熔噴超細纖維在簾網(wǎng)接收裝置上互相疊合后，經(jīng)簾網(wǎng)接收裝置、駐極處理裝置，傳動至靜電紡紗裝置；進一步的，所述步驟S2的冷卻集束裝置包括冷風箱和集束裝置；所述步驟S2具體為：所述冷風箱對熔噴裝置的噴出的熔噴超細纖維進行冷卻，所述集束裝置對冷卻后的熔噴超細纖維進行集束；且所述集束裝置沿幅寬方向的寬度不小于熔噴裝置中熔噴模頭沿幅寬方向的寬度。本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)對常規(guī)熔噴法進行了改進，通過增加冷側(cè)吹風加速熔噴超細纖維的冷卻，使纖維在完全冷卻的情況下收集，避免熔噴超細纖維間的粘結(jié)，也可防止纖維在較高溫度下發(fā)生解取向，熔噴超細纖維保留了一定的取向度，纖維強力提高。同時，將簾網(wǎng)由傳統(tǒng)制備無紡布的垂直于熔噴模頭幅寬方向移動改為沿著熔噴模頭幅寬方向移動，或者在對熔噴超細纖維冷卻后直接進行集束，可直接制得直徑能達到1～5μm的熔噴超細纖維束；從靜電紡紗的原理得知，纖維需有回潮率或在進入靜電紡紗裝置前就帶有電荷，而熔噴法所需原料要求纖維粒料幾乎不含水，因而先將熔噴超細纖維駐極處理，使纖維帶上同種電荷，才能順利進行靜電紡紗。熔噴超細纖維進入靜電紡紗裝置，在靜電場的作用下伸直、排列、凝聚，再由引紗引導在加捻器的高速回轉(zhuǎn)下加捻成超細纖維紗線。因為靜電紡紗屬于自由端紡紗，因而在加捻前沒有對熔噴超細纖維進行搓、軋等破壞就直接紡成紗線；而且由靜電紡紗得到的紗線條干均勻，毛羽和棉結(jié)雜質(zhì)較少；再者紗線全部由熔噴超細纖維構(gòu)成，因而可得到超細、且具有相當高的比表面積、隔熱、吸聲效果的紗線，另外，由于熔噴超細纖維經(jīng)過駐極處理，紗線的過濾吸附效率也會非常好。附圖說明圖1為冷卻集束裝置采用第一種實施方式時的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為冷卻集束裝置采用第二種實施方式時的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為裝置的側(cè)吹風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，各標號代表的部件列表如下：1、熔噴裝置；2、冷風箱；3、簾網(wǎng)接收裝置；4、集束裝置；5、靜電紡紗裝置；6、熔噴超細纖維；7、駐極處理裝置；21、風道；22、箱體；23、多孔板；24、阻尼網(wǎng)；25、導流板；51、高壓電源；52、電極；53、電場罩殼；54、吸風管；55、輸棉管；56、加捻器具體實施方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本專利技術(shù)，并非用于限定本專利技術(shù)的范圍。如圖1和圖2所示，一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，包括熔噴裝置1、冷卻集束裝置、駐極處理裝置7和靜電紡紗裝置5；所述熔噴裝置1用于制備熔噴超細纖維6，并將熔噴超細纖維6輸送至冷卻集束裝置；所述冷卻集束裝置設(shè)置在熔噴裝本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，其特征在于：包括熔噴裝置(1)、冷卻集束裝置、駐極處理裝置(7)和靜電紡紗裝置(5)；所述熔噴裝置(1)用于制備熔噴超細纖維(6)，并將熔噴超細纖維(6)輸送至冷卻集束裝置；所述冷卻集束裝置設(shè)置在熔噴裝置(1)下方，用于對熔噴裝置(1)噴出的熔噴超細纖維(6)進行冷卻和集束；所述駐極處理裝置(7)用于對熔噴超細纖維進行駐極處理，并將處理后的熔噴超細纖維輸送至靜電紡紗裝置(5)；所述靜電紡紗裝置(5)用于利用靜電紡紗方法將熔噴超細纖維(6)紡制成超細纖維紗線。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，其特征在于：包括熔噴裝置(1)、冷卻集束裝置、駐極處理裝置(7)和靜電紡紗裝置(5)；所述熔噴裝置(1)用于制備熔噴超細纖維(6)，并將熔噴超細纖維(6)輸送至冷卻集束裝置；所述冷卻集束裝置設(shè)置在熔噴裝置(1)下方，用于對熔噴裝置(1)噴出的熔噴超細纖維(6)進行冷卻和集束；所述駐極處理裝置(7)用于對熔噴超細纖維進行駐極處理，并將處理后的熔噴超細纖維輸送至靜電紡紗裝置(5)；所述靜電紡紗裝置(5)用于利用靜電紡紗方法將熔噴超細纖維(6)紡制成超細纖維紗線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，其特征在于：所述冷卻集束裝置包括冷風箱(2)和集束裝置(4)；所述冷風箱(2)設(shè)置在熔噴裝置(1)中熔噴模頭的下方，用于對熔噴裝置(1)噴出的熔噴超細纖維(6)進行冷卻，所述集束裝置(4)設(shè)置在冷風箱(2)下方，用于對冷卻后的熔噴超細纖維(6)進行集束；所述集束裝置(4)沿幅寬方向的寬度不小于熔噴裝置(1)中熔噴模頭沿幅寬方向的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，其特征在于：所述冷卻集束裝置包括冷風箱(2)和簾網(wǎng)接收裝置(3)；所述冷風箱(2)設(shè)置在熔噴裝置(1)中熔噴模頭的下方，用于對熔噴裝置(1)噴出的熔噴超細纖維(6)進行冷卻，所述簾網(wǎng)接收裝置(3)設(shè)置在冷風箱(2)下方，用于對冷卻后的熔噴超細纖維(6)進行集束；所述簾網(wǎng)接收裝置(3)沿著熔噴裝置(1)中熔噴模頭的幅寬方向，由遠離駐極處理裝置(7)的一端，向靠近駐極處理裝置(7)的一端傳動。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，其特征在于，所述冷風箱(2)上表面與熔噴裝置(1)中熔噴模頭的下表面之間的距離范圍為5-10cm，冷風箱(2)沿幅寬方向的寬度為熔噴裝置(1)中熔噴模頭沿幅寬方向的寬度的1.1倍-1.25倍。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用熔噴超細纖維進行靜電紡紗的裝置，其特征在于，所述冷風箱(2)包括制冷設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、風機、管道、側(cè)吹風系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述側(cè)吹風系統(tǒng)包括風道(21)、箱體(22)、多孔板(23)和出風口；所述風道(21)設(shè)置在箱體(22)上，用于進風；所述多孔板(23)采用厚度范圍為2-3mm的不銹鋼板，且開孔率范圍為50％-80％，單個孔直徑范圍為1-3mm，所述多孔板(23)的數(shù)量為1-3塊，且平行放置在箱體內(nèi)；...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒漢濤，王冰，左丹英，易長海，張榮波，周陽，徐杰，
申請(專利權(quán))人：武漢紡織大學，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42
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