本实用新型专利技术公开了一种原位驻极纤维膜的制备装置，其包括聚丙烯熔融进料组件、驻极喷丝板组件、压缩气体组件、纤维膜收集组件和高压静电场组件；所述聚丙烯熔融进料组件连通驻极喷丝板组件，并为驻极喷丝板组件供料；所述驻极喷丝板组件正对纤维膜收集组件，并将熔体细丝喷到纤维膜收集组件；所述压缩气体组件为驻极喷丝板组件提供压缩空气；所述高压静电场组件包括静电发生器、高压负极接线柱和高压正极接线柱；所述高压正极接线柱位于驻极喷丝板组件的位置，高压负极接线柱位于纤维膜收集组件的位置。本制备装置不仅降低了对喷丝板的要求，而且由于喷丝板孔径增大，生产过程中的喷孔堵塞现象极大程度降低，同时简化了工艺步骤，可加速生产。可加速生产。可加速生产。
【技术实现步骤摘要】
一种原位驻极纤维膜的制备装置
[0001]本技术涉及一种纤维膜制备装置，尤其是一种原位驻极纤维膜的制备装置。
技术介绍
[0002]空气过滤对于比滤料孔径大的颗粒物的捕集主要是利用筛分作用，对于较小颗粒的捕集主要是通过内部过滤和表面过滤。小颗粒的内部/表面过滤以综合拦截效应、惯性效应、扩散效应、重力效应和静电效应多种作用得以实现。0.5μm以下粒径的微粒主要通过滤料的静电效应结合扩散实现在纤维表面的吸附沉积。聚丙烯熔喷非织布由直径2～5μm的超细纤维组成，纤维无序分布形成大量微小空隙。经过驻极处理后，纤维带有大量电荷，在纤维间形成大量电极，极间场强可达十多MV/m，等效面电荷密度甚至高达90Nc/cm2。在静电作用下，大量的小粒径颗粒物被纤维吸附捕获，同时可极化部分未带电颗粒物并吸附。使用驻极处理滤材的医用防护口罩最终综合多种捕集效应可达到GB 19083
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2010标准要求的颗粒物过滤效率。
[0003]但是，滤材的过滤效果尤其是其对小粒径颗粒的过滤效果受滤材性质和使用环境影响极大，如过滤速度、纤维填充率、纤维直径、表面和空间电荷、容尘量、气流温湿度、颗粒理化性质等。
[0004]现有的驻极纤维膜制备技术主要是通过两步法，首先以聚丙烯为原料利用熔喷工艺制备超细纤维膜，然后再利用高压电场对纤维膜进行驻极；制备的驻极聚聚丙烯膜的电荷密度、表面电势以及电荷衰减等主要与驻极电压、时间及材料自身性质有关。现有工艺流程需在熔喷成型后经过高压电场二次处理一定时间才可完成驻极，工艺流程较复杂；同时，为获得较细的纤维直径，熔喷喷丝板孔径极细，不仅加工成本高，且使用寿命较短。
技术实现思路
[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种产品成本低的原位驻极纤维膜的制备装置。
[0006]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：其包括聚丙烯熔融进料组件、驻极喷丝板组件、压缩气体组件、纤维膜收集组件和高压静电场组件；所述聚丙烯熔融进料组件连通驻极喷丝板组件，并为驻极喷丝板组件供料；所述驻极喷丝板组件正对纤维膜收集组件，并将熔体细丝喷到纤维膜收集组件；所述压缩气体组件为驻极喷丝板组件提供压缩空气；所述高压静电场组件包括静电发生器、高压负极接线柱和高压正极接线柱；所述高压正极接线柱位于驻极喷丝板组件的位置，高压负极接线柱位于纤维膜收集组件的位置。
[0007]本技术所述驻极喷丝板组件包括喷丝板和喷丝头；所述喷丝头的前端正对喷丝板，后端连通聚丙烯熔融进料组件；所述喷丝板上设有喷丝孔，喷丝板的后侧部连通压缩气体组件并通过压缩气体气路连通喷丝孔。所述喷丝孔的直径为0.6～1.2mm。
[0008]本技术所述聚丙烯熔融进料组件包括螺旋给料器、进料仓和进料驱动电机；
所述螺旋给料器连通进料仓，并设有熔融出料口；所述熔融出料口连通驻极喷丝板组件；所述进料驱动电机驱动螺旋给料器。
[0009]本技术所述纤维膜收集组件包括收集带、收集辊、滚轮组和驱动装置；所述收集带带连接在滚轮组上，并位于驻极喷丝板组件的前端；所述收集带由驱动装置驱动滚轮组转动，收集带收集的纤维膜由收集辊收集。
[0010]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术在喷丝板与收集带之间建立一定强度的静电场，当聚丙烯等可极化材料的熔体经过喷丝孔进入静电场被极化后，由于熔体中聚合物分子链所带电荷相同，在极化空间内运动时熔体射流会不断发生劈裂，最终到达收集带时即可得到比喷丝孔直径小很多的纤维，因此不再需要孔径极小的喷丝板。同时，在熔体喷丝过程中既已完成了极化，因此无需再进行二次极化。这样，本技术不仅降低了对喷丝板的要求，而且由于喷丝板孔径增大，生产过程中的喷孔堵塞现象极大程度降低，同时简化了工艺步骤，可加速生产。
[0011]本技术通过向熔体喷丝成型过程中引入高压静电场进行辅助，在制备相同纤维直径非织布膜的前提下，喷丝板的喷丝孔直径可较现有增加1～4倍，对喷丝板加工精度要求显著降低，简化了喷丝过程、降低了熔喷喷丝板损耗，生产成本明显降低、产品使用寿命显著增长。
附图说明
[0012]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0013]图1是本技术的结构示意图；
[0014]图2是本技术所述聚丙烯熔融进料组件的结构示意图；
[0015]图3是本技术所述驻极喷丝板组件的结构示意图；
[0016]图4是本技术所述纤维膜收集组件的结构示意图。
[0017]图中：聚丙烯熔融进料组件1；进料驱动电机11；进料仓12；加热装置13；给料器管壳14；熔融出料口15；螺杆16；压缩气体组件2；储气罐21；输气管22；驻极喷丝板组件3；熔体连接管31；气体连接管32；压缩气体气路33；喷丝板34；喷丝孔35；喷丝头36；纤维膜收集组件4；收集辊41；同步带42；收集驱动电机43；驱动带44；驱动轮45；第一从动轮46；收集带47；第二从动轮48；高压静电场组件5；静电发生器51；高压正极接线柱52；高压负极接线柱53；控制组件6。
具体实施方式
[0018]图1所示，本原位驻极纤维膜的制备装置包括聚丙烯熔融进料组件1、驻极喷丝板组件3、压缩气体组件2、纤维膜收集组件4和高压静电场组件5。所述聚丙烯熔融进料组件1连通驻极喷丝板组件3，并为驻极喷丝板组件3送入聚丙烯熔融料。所述压缩气体组件2为驻极喷丝板组件3提供压缩空气。所述驻极喷丝板组件3将聚丙烯熔融料在压缩空气的气流带动下拉伸成为熔体细丝，并向前喷出。所述纤维膜收集组件4位于驻极喷丝板组件3前方，并正对驻极喷丝板组件3，用于将熔体细丝收集为原位驻极纤维膜。所述高压静电场组件5在驻极喷丝板组件3和纤维膜收集组件4之间设置高压静电场，熔体细丝在被气流拉伸的同时会在高压电场中同时发生极化；由于聚丙烯的熔体细丝极化后，其中的聚丙烯分子链带有
相同的极化电荷，熔体细丝由于电荷相同收到斥力而在电场中发生进一步劈裂，最终到达纤维膜收集组件4的纤维膜时即可得到比喷丝孔直径小很多的原位驻极纤维膜。
[0019]图1、图2所示，本原位驻极纤维膜的制备装置所述聚丙烯熔融进料组件包括螺旋给料器、进料仓12、进料驱动电机11和加热装置13；所述螺旋给料器包括给料器管壳14，和位于给料器管壳14内的螺杆16。所述给料器管壳14的后部连通进料仓12，前端设有熔融出料口15；所述螺杆16的后端连接进料驱动电机11，由进料驱动电机11带动进行转动。所述给料器管壳14的外部设有加热装置13，用以给螺旋给料器内的聚丙烯颗粒原料进行加热。采用这样的结构后，聚丙烯颗粒原料通过进料仓12进入螺旋给料器的给料器管壳14内，螺旋给料器中的螺杆16在进料驱动电机11的带动下转动，聚丙烯颗粒原料在螺杆16作用下不断由进料仓12方向向熔融出料口15方向移动，在该移动过程中加热装置13按需求升温，将聚丙烯颗粒原料加热使之逐渐熔融；所述聚丙烯颗粒原料经过加热和螺杆的剪切作用，当其被输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种原位驻极纤维膜的制备装置，其特征在于：其包括聚丙烯熔融进料组件(1)、驻极喷丝板组件(3)、压缩气体组件(2)、纤维膜收集组件(4)和高压静电场组件(5)；所述聚丙烯熔融进料组件(1)连通驻极喷丝板组件(3)，并为驻极喷丝板组件(3)供料；所述驻极喷丝板组件(3)正对纤维膜收集组件(4)，并将熔体细丝喷到纤维膜收集组件(4)；所述压缩气体组件(2)为驻极喷丝板组件(3)提供压缩空气；所述高压静电场组件(5)包括静电发生器(51)、高压负极接线柱(53)和高压正极接线柱(52)；所述高压正极接线柱(52)位于驻极喷丝板组件(3)的位置，高压负极接线柱(53)位于纤维膜收集组件(4)的位置。2.根据权利要求1所述的一种原位驻极纤维膜的制备装置，其特征在于：所述驻极喷丝板组件(3)包括喷丝板(34)和喷丝头(36)；所述喷丝头(36)的前端正对喷丝板(34)，后端连通聚丙烯熔融进料组件(1)；所述喷丝板(34)上设有喷丝孔(35)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴效楠，
申请(专利权)人：承德石油高等专科学校，
类型：新型
国别省市：
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