一種空心纖維的制造方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空心纖維的制造方法及其應(yīng)用，其制造方法為將制備纖維的原料加入反應(yīng)釜中，使其充分反應(yīng)，然后進(jìn)行微量元素凈化機(jī)渣滓處理，去除過(guò)程中產(chǎn)生的大量泡沫，再加入硫酸或鹽酸，待容器中的原料反應(yīng)到漿糊狀時(shí)由計(jì)量泵噴絲成空心狀；將噴出的絲加溫至180-370度然后用牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將空心狀的纖維在溫度為180-790度下處理，然后在纖維沒有得到冷卻時(shí)向纖維噴水霧，使纖維爆炸產(chǎn)生微孔。本發(fā)明的空心纖維經(jīng)活化后得到的納米級(jí)過(guò)濾材料可在諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用，此材料以物美價(jià)廉，原料來(lái)源方便易得，制造工藝成熟簡(jiǎn)單，有利于二次加工成型，是一種綠色環(huán)保容易回收的可持續(xù)利用的新型過(guò)濾材料。
【專利說(shuō)明】一種空心纖維的制造方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種空心纖維的制造方法及應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]材料革命帶來(lái)新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，新材料不斷更新提供工業(yè)裝備制造業(yè)的騰飛，尖端材料的出現(xiàn)為制造業(yè)工藝技術(shù)又提出了新的挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有的人類工業(yè)體系中過(guò)濾材料的應(yīng)用和需求已迅猛廣泛，常用的過(guò)濾材料主要有幾種，1.水洗無(wú)煙煤濾料，是選用山西晉城和河南焦作兩大礦區(qū)的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為原料。經(jīng)破碎、篩分、水洗加工而成，該無(wú)煙煤濾料特點(diǎn)是:固定碳含量高、密度大、強(qiáng)度大、外觀光澤度好、化學(xué)性能穩(wěn)定、具有較好的固體顆粒保持能力，能可靠的提高懸浮顆粒的清除。不含有毒有害物質(zhì)。在酸性、中性水中均不溶解。抗壓耐磨性強(qiáng)，有足夠的比表面積和合理的粒徑級(jí)配。2.尼龍單絲網(wǎng)濾袋，采用優(yōu)質(zhì)尼龍單絲網(wǎng)縫制，每條絲線之間經(jīng)焊接熔合處理，增加其強(qiáng)度，使絲線不會(huì)在壓力情況下發(fā)生偏移，濾袋縫邊經(jīng)過(guò)抗拉力處理及袋口鋼圈經(jīng)加強(qiáng)密封處理。利用表面過(guò)濾原理，尼龍單絲網(wǎng)濾袋將濾液中比自身網(wǎng)眼大的顆粒隔離，與適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾裝置配套使用，可有效地得到理想的過(guò)濾結(jié)果。3.生物過(guò)濾材料，通過(guò)對(duì)淡水和海水進(jìn)行最佳生物學(xué)凈化獲得最佳水質(zhì)，是一種純生物學(xué)性質(zhì)的強(qiáng)化過(guò)濾材料，可用于所有生物內(nèi)過(guò)濾器，外過(guò)濾器，落差凈化過(guò)濾系統(tǒng)以及花園池塘過(guò)濾器。然而，常見的上述過(guò)濾方法有的過(guò)濾效果較差，無(wú)法過(guò)濾細(xì)小的細(xì)菌、雜質(zhì)，有的成本過(guò)高，難以應(yīng)用到普通生產(chǎn)生活領(lǐng)域?？招睦w維因其制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，過(guò)濾效果較好，性價(jià)比高而廣泛用于過(guò)濾、服裝及工業(yè)等領(lǐng)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的是提供一種空心纖維的制造方法及應(yīng)用，使其制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、過(guò)濾效果好，應(yīng)用范圍廣。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種空心纖維的制造方法，首先將制備纖維的原料加入反應(yīng)釜中，使其充分反應(yīng)，然后進(jìn)行微量元素凈化機(jī)渣滓處理，去除過(guò)程中產(chǎn)生的大量泡沫，再加入硫酸或鹽酸，待容器中的原料反應(yīng)到漿糊狀時(shí)由計(jì)量泵噴絲成空心狀；將噴出的絲加溫至180-370度然后用牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，把纖維牽拉到直徑為10-11微米；
[0005]然后將纖維活化，將空心狀的纖維在溫度為180-790度下處理，然后在纖維沒有得到冷卻時(shí)向纖維噴水霧，使纖維爆炸產(chǎn)生微孔。
[0006]進(jìn)一步的，纖維牽伸過(guò)程中包含多臺(tái)牽伸機(jī)，每臺(tái)牽伸機(jī)的運(yùn)行速度都比前一臺(tái)牽伸機(jī)的運(yùn)行速度高20%。
[0007]所述的鹽酸的加入量為2.5-8.5重量份。
[0008]所述的硫酸的加入量為2-8重量份。
[0009]本發(fā)明還提供上述空心纖維的應(yīng)用，所述的空心纖維用于制造過(guò)濾材料。
[0010]所述的空心纖維用于制造燃料電池。
[0011]采用這樣的設(shè)計(jì)后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]本發(fā)明的空心纖維活化后可制成納米級(jí)過(guò)濾材料，每克空心纖維的截面積可達(dá)到3000-3500平方米以上，而且材料強(qiáng)度很好，把此種材料制成氈狀或需要的形狀可以用于過(guò)濾水、油、氣。采用5毫米厚管狀空心纖維納米級(jí)過(guò)濾材料過(guò)濾水，相當(dāng)活性炭和河沙20毫米厚的效果，并且具有殺菌、消毒、去除異味之作用?？捎糜谲囕v三濾芯(汽柴油、機(jī)油、空氣)，且使用壽命和效果可提升5倍以上；制成紙狀用于燃料電池是不可或缺的重要組成材料；制成電瓶極板可提高電瓶?jī)?chǔ)存能力9-10倍以上。
[0013]管狀空心纖維經(jīng)活化后得到的納米級(jí)過(guò)濾材料可在諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用，此材料以物美價(jià)廉，原料來(lái)源方便易得，制造工藝成熟簡(jiǎn)單，有利于二次加工成型，是一種綠色環(huán)保容易回收的可持續(xù)利用的新型過(guò)濾材料。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
[0015]本發(fā)明一種空心纖維的制造方法，首先在反應(yīng)釜中加入95-97重量份的聚丙烯腈單體組分液體，再添加3-5重量份的高分子材料原液攪拌，使二者進(jìn)行充分反應(yīng)，然后進(jìn)行微量元素凈化及渣滓處理，然后送入另一個(gè)反應(yīng)釜中去除工藝過(guò)程中產(chǎn)生的大量泡沫，然后再加入2-10重量份的硫酸或鹽酸，待容器中的原料反應(yīng)到漿糊狀時(shí)，由計(jì)量泵噴絲，噴出的絲的直徑大約1.6-2毫米；將噴出的絲在180-370度溫度下采用用牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，把纖維牽拉到直徑為10-11微米；
[0016]然后將得到的空心纖維活化，將空心纖維在溫度為180-790度下處理，然后在空心纖維沒有得到冷卻時(shí)向空心纖維噴水霧，使空心纖維爆炸產(chǎn)生微孔。
[0017]所述的高分子材料為聚醋酸乙烯或醋酸纖維素。
[0018]本發(fā)明的纖維合成方法采用聚合方法，可采用現(xiàn)有的合成方式，所述的聚合方法可采用硫氰酸鈉法、硝酸法或亞風(fēng)法，具體工藝過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)相同，空心纖維的噴絲工藝也可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0019]牽伸機(jī)牽伸時(shí)采用多臺(tái)牽伸機(jī)，每臺(tái)牽伸機(jī)的運(yùn)行速度都比前一臺(tái)牽伸機(jī)的運(yùn)行速度高20%。牽伸過(guò)程中采用蒸汽或熱水對(duì)纖維進(jìn)行加溫，以便于對(duì)纖維牽伸拉細(xì)需要，一直將纖維拉倒所需要的直徑在11毫米以內(nèi)，在進(jìn)行拉伸牽短到30-45毫米長(zhǎng)即可。
[0020]實(shí)施例2
[0021]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處在于，所述的硫酸的加入量為2-8重量份。
[0022]實(shí)施例3
[0023]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處在于，所述的鹽酸的加入量為2.5-8.5重量份。
[0024]本發(fā)明的空心纖維的制造方法同樣適用于對(duì)其他滌綸、尼龍等材料的空心纖維制造。
[0025]據(jù)測(cè)算，每克重的截面積達(dá)到3000?3500平方米以上；3克重的空心活性纖維所展開的面積具有足球場(chǎng)大同樣面積，所以具有任何材料無(wú)法比美的效果。
[0026]本發(fā)明的空心纖維可用作過(guò)濾材料，還可制成紙狀用于制備燃料電池。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空心纖維的制造方法，其特征在于，首先將制備纖維的原料加入反應(yīng)釜中，使其充分反應(yīng)，然后進(jìn)行微量元素凈化機(jī)渣滓處理，去除過(guò)程中產(chǎn)生的大量泡沫，再加入硫酸或鹽酸，待容器中的原料反應(yīng)到漿糊狀時(shí)由計(jì)量泵噴絲成空心狀；將噴出的絲加溫至180-370度然后用牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，把纖維牽拉到直徑為10-11微米； 然后將纖維活化，將空心狀的纖維在溫度為180-790度下處理，然后在纖維沒有得到冷卻時(shí)向纖維噴水霧，使纖維爆炸產(chǎn)生微孔。
2.—種權(quán)利要求1所述的空心纖維的制造方法，其特征在于，纖維牽伸過(guò)程中包含多臺(tái)牽伸機(jī)，每臺(tái)牽伸機(jī)的運(yùn)行速度都比前一臺(tái)牽伸機(jī)的運(yùn)行速度高20%。
3.—種權(quán)利要求1所述的空心纖維的制造方法，其特征在于，所述的鹽酸的加入量為2.5-8.5重量份。
4.一種權(quán)利要求1所述的空心纖維的制造方法，其特征在于，所述的硫酸的加入量為2-8重量份。
5.一種權(quán)利要求1所述的空心纖維的應(yīng)用，其特征在于，所述的空心纖維用于制造過(guò)濾材料。
6.一種權(quán)利要求1所述的空心纖維的應(yīng)用，其特征在于，所述的空心纖維用于制造燃料電池。
【文檔編號(hào)】D01D10/02GK104404641SQ201410609746
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】肖忠淵 申請(qǐng)人:榮成復(fù)合材料有限公司