[发明专利]高效光热水蒸发材料制备装置和方法

权利要求书

1.一种高效光热水蒸发材料制备装置，包括对喷式纳米纤维成纱装置，所述对喷式纳米纤维成纱装置包括受驱动旋转的集纤成纱圆盘（11）、静电纺丝喷头（7）、高压发生器（10）、导纱孔盘（3）、牵引辊（15）和纱筒架（1），所述静电纺丝喷头（7）沿集纤成纱圆盘（11）轴对称设置，所述高压发生器（10）与静电纺丝喷头（7）电连接，所述导纱孔盘（3）与集纤成纱圆盘（11）对应设置，所述牵引辊（15）和纱筒架（1）依次设置于导纱孔盘（3）的下游，其特征在于：还包括若干光热转换材料喷涂装置，所述若干光热转换材料喷涂装置沿集纤成纱圆盘（11）与导纱孔盘（3）之间的纳米纤维加捻三角锥（13）的周向均匀间隔设置，所述光热转换材料喷涂装置包括气动喷枪（5）、光热转换材料补给箱（4）和带减压阀的空气压缩机，所述光热转换材料补给箱（4）与气动喷枪（5）供料连接，所述气动喷枪（5）通过空气压缩机提供喷料压强。

2.根据权利要求1所述的一种高效光热水蒸发材料制备装置，其特征在于：所述集纤成纱圆盘（11）通过第一伺服电机（9）驱动旋转，所述纱筒架（1）通过第三伺服电机（2）驱动纱筒转动。

3.根据权利要求1所述的一种高效光热水蒸发材料制备装置，其特征在于：所述静电纺丝喷头（7）通过绝缘传动轴（1201）与第二伺服电机（1202）连接并通过第二伺服电机（1202）驱动沿垂直于集纤成纱圆盘（11）轴向进行位置调节。

4.根据权利要求1所述的一种高效光热水蒸发材料制备装置，其特征在于：所述光热转换材料补给箱（4）内装载有经过超声波均匀分散的光热转换材料纳米颗粒物分散液，各光热转换材料喷涂装置的光热转换材料补给箱（4）内装载的光热转换材料的粒径或者成分相同或者不同。

5.根据权利要求1所述的一种高效光热水蒸发材料制备装置，其特征在于：所述光热转换材料喷涂装置设置为两套且沿纳米纤维加捻三角锥（13）轴对称分布。

6.一种高效光热水蒸发材料制备方法，其特征在于使用了权利要求1-5中任意一条所述的高效光热水蒸发材料制备装置，包括以下步骤：

分别调节两侧静电纺丝喷头（7）的相对位置和喷丝方向；

分别向两侧的静电纺丝喷头（7）中注入高聚物纺丝液；

启动集纤成纱圆盘（11）转动并调节转速；

启动静电纺丝喷头（7），打开高压发生器（10）并调节纺丝电压，至静电纺丝喷头（7）产生连续稳定的纺丝射流（8）；

所述纺丝射流（8）拉伸固化沉积在旋转的集纤成纱圆盘（11）上；

将沉积在集纤成纱圆盘（11）上的纳米纤维束引出形成纳米纤维加捻三角锥（13）；

分别向光热转换材料喷涂装置中注入光热转换材料，启动光热转换材料喷涂装置向纳米纤维加捻三角锥（13）喷射光热转换材料；

所述纳米纤维束与光热转换材料在纳米纤维加捻三角锥（13）的区域连续附着沉积，并经过加捻牵伸形成负载光热转换材料的取向纳米纤维复合纱；

所述纳米纤维复合纱通过牵引辊（15）牵引依次经过导纱孔盘（3）和牵引辊（15）并连续输送至纱筒架（1）卷绕收集。