一种无针式静电纺丝设备制造技术

技术编号:13103429 阅读:69 留言:0更新日期:2016-03-31 10:45
本实用新型专利技术涉及一种无针式静电纺丝设备,其特征在于,包括纺丝盒、供料系统、接收对电极、高压电源和驱动系统,其中:供料系统与纺丝盒相连接;接收对电极位于纺丝盒的上方,并接地;高压电源的正电极与纺丝盒相连,其负电极接地;驱动系统设置在纺丝盒的一端。本实用新型专利技术解决了针式纺丝喷头的堵针、针头间的电场排斥和纺丝效率低下问题,储料槽与储料罐的恒温槽避免了环境温度变化导致的料液粘度变化,纺丝喷头结构简单,独立可拆卸,易于拆分、组合及清洗,解决了大量纺丝针头的装卸和清洗等不便,降低维护及维修成本,提高了纺丝效率,便于规模化生产,可以很好地满足实际应用的需要。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于静电纺丝装置
,具体设及一种无针式静电纺丝设备
技术介绍
随着纳米纤维应用领域的扩展,静电纺丝技术由于制备微纳米纤维的便捷性而备 受关注。另外,适用于静电纺丝的聚合物体系广泛。目前,静电纺丝方法已是公认的制备微 纳米纤维的最简单有效的重要手段之一,但自从1934年化rmalas专利技术静电纺丝技术W来, 静电纺丝法批量化制造纳米纤维一直没有得到大范围的推广和应用,主要原因一是静电纺 丝工艺的影响因素复杂;二是在规模应用中受到一些因素的限制,如用纺丝过程中针头堵 塞、针头之间电场相互排斥导致针电场分布不均和针头滴液、纺丝效率低下等。 为提高静电纺丝的效率,首先是多喷头静电纺丝装置被专利技术,如Tomaszewski分别 采用直线、楠圆和圆形分布的喷头进行纺丝实验;Theron则试验了单针、屯针和9针方型排 布的方式。在多针头的方式下,当每个针的输液量大小分布不均导致某些针头的输液量大 于纺丝所需的量时,喷头末端的纺丝料液会形成液滴滴下,为了保证纺丝料液W恒定的压 力或流量输送到每个喷头上,电子化控制的多累多喷头静电纺丝机被研制,此设备采用多 个微量注射器精确控制每个喷头的输液量,但运种方法产业化的可操作性差,成本高。故 此,多喷头的方式对喷涂效率有一定的提高,但无法避免喷头间的静电排斥干扰和堵针的 问题。而且,无论是单针还是多针模式,如果采用自上而下的喷涂方式,随机性的滴液是无 法避免的。近年来,为提高效率,产生了漉式无针头或者是其它的旋转式的静电纺丝方式, 但在旋转的过程中敞开的料槽导致溶剂的快速挥发,从而纺丝过程中料液的粘度变化对纺 丝状态的稳定性和纳米纤维的质量造成了不良影响,或者是由于非连续性的供液方式导致 生产被迫中断。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题,本技术的目的在于提供一种可避免出现上 述技术缺陷的无针式静电纺丝设备。 为了实现上述技术目的,本技术采用的技术方案如下: -种无针式静电纺丝设备,包括纺丝盒100、供料系统200、接收对电极300、高压电 源400和驱动系统500,其中: 所述供料系统200与所述纺丝盒100相连接;[000引所述接收对电极300位于所述纺丝盒100的上方,并接地; 所述高压电源400的正电极与所述纺丝盒100相连,其负电极接地; 所述驱动系统500设置在所述纺丝盒100的一端。 进一步地,所述纺丝盒100包括纺丝喷头110、传动轴120、储料槽130、回流刮板 140、恒溫槽A150、密封盖160和电极接线柱180,其中: 所述纺丝盒100为双层夹套箱体结构,内层为弧形的所述储料槽130,外层为长方 体形的所述恒溫槽A150; 所述传动轴120的主体设置在所述储料槽130内,所述传动轴120穿过所述纺丝喷 头110,两端伸出所述储料槽130和所述恒溫槽A150外,其中一端连接所述驱动系统500; 所述电极接线柱180穿过所述恒溫槽A150和所述储料槽130固定于所述储料槽130 的底部,并与所述高压电源400的正电极相连; 所述回流刮板140固定在所述储料槽130上,所述纺丝喷头110可转动地插入所述 回流刮板140上开设的槽内; 所述密封盖160罩在所述纺丝喷头110的上方。 进一步地,所述纺丝喷头110为圆盘状组合体,包括圆形的支撑盘111和螺旋环 112,其中:[001引所述支撑盘111位于所述纺丝喷头110的中屯、; 所述螺旋环112位于所述支撑盘111的外缘; 所述支撑盘111与所述螺旋环112之间的连接方式为嵌套连接或非永久性焊接或 导电性粘接; 所述支撑盘111的直径为20mm-1000mm。 进一步地,所述支撑盘111的直径优选为50mm-200mm。 进一步地,所述螺旋环112是由一条尺寸均匀的丝线首尾相接构成的闭合螺旋环 状结构,构成所述螺旋环112的所述丝线的直径0 1为0. 所述螺旋环112的外径尺 寸为201-5001;所述螺旋环112的螺距P为01 -1觀〇01。 进一步地,构成所述螺旋环112的丝线的直径01优选为0.3mm-2mm;所述螺旋环 112的外径尺寸优选为401-2001;所述螺旋环112的螺距P优选为501-10001。 进一步地,所述纺丝喷头110的数目为1-100个,所述纺丝喷头110沿传动轴120的 轴向平行排列,所述纺丝喷头110的数目大于1时,所述纺丝喷头的间距D1为5-30cm。 进一步地,所述回流刮板140为板状,从其一端的中间开设有间隙槽141,另一端为 结合端143,所述间隙槽141的两边形成两个翼板142,所述两个翼板142在所述结合端143结 合为一体,形成所述两个翼板142平行的叉状结构。 进一步地,所述密封盖160可拆卸,对应于所述纺丝喷头110的位置开设有纺丝孔 161。 本技术提供的无针式静电纺丝设备,纺丝喷头的主要组成部件螺旋环取代了 针头,解决了针式纺丝喷头的堵针、针头间的电场排斥和纺丝效率低下问题;准闭合供料回 路有效地抑制了纺丝过程中储料槽内的溶剂挥发,储料槽与储料罐的恒溫槽避免了环境溫 度变化导致的料液粘度变化;纺丝喷头结构简单,独立可拆卸,易于拆分、组合及清洗,解决 了大量纺丝针头的装卸和清洗等不便,降低维护及维修成本,提高了纺丝效率,便于规模化 生产,可W很好地满足实际应用的需要。【附图说明】 图1为本技术的立体结构示意图; 图2为本技术的内部结构示意图;图3为本技术的支撑盘和螺旋环的结构示意图; 图4为图3的侧视图; 图5为回流刮板、纺丝喷头和传动轴的结构示意图; 图6为图5的侧视图; 图中,100-纺丝盒;200-供液系统;300-接收对电极;400-高压电源;500-驱动系 统;110-纺丝喷头;120-传动轴;130-储料槽;140-回流刮板;150-恒溫槽A; 160-密封盖; 180-电极接线柱;111-支撑盘;112-螺旋环;141-间隙槽;142-翼板;143-结合端;161-纺丝 孔;210-储料罐;220-计量累;230-恒溫槽B; 240-输料管;250-进料口; 260-出料口; 270-揽 拌器;280-进水口; 290-出水口。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明。 W下实施例均采用本技术的纺丝设备,纺丝料液为15%w/v的PVDF,其分子量 500000,纺丝料液的粘度范围为1600 ± 50cP;纺丝料液是通过将PVDF的粉末加入丙酬和DMF 的混合溶剂中,恒溫28°C,充分揽拌12h制得;接收对电极300为不诱钢漉,接收装置为包裹 于不诱钢漉表面的侣锥纸。[003引实施例1 如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,一种无针式静电纺丝设备,包括纺丝盒100、 供料系统200、接收对电极300、高压电源400和驱动系统500,其中:所述纺丝盒100为可拆卸 式,包括纺丝喷头110、传动轴120、储料槽130、回流刮板140、恒溫槽A150、密封盖160和电极 接线柱180;所述供料系统200与所述纺丝盒100相连接;所述接收对电极300位于所述纺丝 盒100的上方,并接地;所述高压电源400的正电极与所述电极接线柱180本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无针式静电纺丝设备,其特征在于,包括纺丝盒(100)、供料系统(200)、接收对电极(300)、高压电源(400)和驱动系统(500),其中:所述供料系统(200)与所述纺丝盒(100)相连接;所述接收对电极(300)位于所述纺丝盒(100)的上方,并接地;所述高压电源(400)的正电极与所述纺丝盒(100)相连,其负电极接地;所述驱动系统(500)设置在所述纺丝盒(100)的一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘千祥邱凯丽王亚利
申请(专利权)人:烟台森森环保科技有限公司刘千祥
类型:新型
国别省市:山东;37

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