以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法技术

以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法，属于静电纺丝领域，为了解决静电纺丝温、湿度恒定控制，并能够使得纺丝空间紧凑并可调的问题，技术要点是：电纺纤维喷射装置喷射过程中，由恒温恒湿吹风机供应于吹风槽以恒湿恒温的气源，并在吹风槽中，气流通过中空层以被围成吹风槽的支撑架以向下导风，并于吹风槽下壁形成的尖端吹风口出风以形成风幕，该风幕被对应于吹风槽下方的吸风槽所接收，并在吸风槽连通的吸气风机导风作用下以排风。

A method for stabilizing the environment by spinning the fibers with controllable airflow

In order to solve the constant control of the temperature and humidity of the electrostatic spinning, and the problem that the spinning space is compact and adjustable, the technical point is that the constant temperature and humidity blower is supplied by the constant temperature and humidity blower in the blowing tank. In the constant humidity and constant temperature gas source, and in the blowing trough, the air flow through the hollow layer is surrounded by the support frame of the blowing trough to guide the wind downward, and the wind curtain is formed at the tip of the bottom wall of the blower trough to form the wind curtain, which is corresponded to the suction trough below the blowing trough and is guided by the air suction fan connected by the suction trough. In order to exhaust the wind.

【技术实现步骤摘要】
以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法
本专利技术属于静电纺丝领域，涉及一种静电纺丝喷射环境温、湿度恒定控制装置及方法。
技术介绍
静电纺丝技术广泛应用在纳米纤维材料制备领域。纳米纤维材料因其卓越的物理、化学特性，拥有广泛的应用领域及无限的发展前景，各国都在加紧改进现有静电纺丝技术或是研制新型的静电纺丝设备。在静电纺丝生产过程中，通过让带有电荷的高分子溶液在高压静电场中喷射、拉伸、劈裂、挥发固化，最终形成纤维状特质。影响静电纺丝纤维形貌和性质的参数有很多，例如高压电源所提供的电压大小、收集板与喷丝口之间的距离、收集板的形状、面积、溶液的表面张力、电导率、溶液中有机溶剂的溶解度、溶液的黏弹力、溶液的重量、流速、环境的温度、湿度、和周围磁场、电场等。静电纺丝环境参数对静电纺丝过程起着决定性作用，尤其是电纺纤维喷射环境的温湿度，直接影响到电纺纤维的生产质量。国内大多数的纺丝设备只是对纺丝的环境温度进行了测与控，偶尔会对湿度进行简单的人工干预，例如增放干燥剂、除湿机等方法，基于此种方式对电纺纤维喷射环境温湿度的简单、随意控制缺乏操作上的可靠性和环境参数的稳定性，极其不利于电纺纤维的高质量生产或研究。国外的少数高端电纺纤维设备在喷射环境中安装了专用的温、湿度控制装置，但是设备结构复杂、造价昂贵，不利于在国内进行大范围的推广使用。
技术实现思路
为了解决静电纺丝温、湿度恒定控制，并能够使得纺丝空间紧凑并可调的问题，本专利技术提出如下技术方案：一种以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法，步骤如下：吹风槽的内侧壁固定的托架，其连接的内直径环将电纺纤维喷射装置固定，使内直径环与电纺纤维喷射装置形成密封连接；吹风槽被悬挂安装以固定，使电纺纤维喷射装置位于水平面的上方，收集板对应于电纺纤维喷射装置的下方放置；电纺纤维喷射装置喷射过程中，由恒温恒湿吹风机供应于吹风槽以恒湿恒温的气源，并在吹风槽中，气流通过中空层以被围成吹风槽的支撑架以向下导风，并于吹风槽下壁形成的尖端吹风口出风以形成风幕，该风幕被对应于吹风槽下方的吸风槽所接收，并在吸风槽连通的吸气风机导风作用下以排风。有益效果：本专利技术所述的以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法，，可利用简单的工具非常方便地安装在电纺纤维喷射现场，适应单针头、多针头等多种喷射环境，通过吹风槽吹气口形成可控气流的切面，外加底部的收集板，在电纺纤维喷射环境中形成一个相对密闭的矩形空间。该空间的里的温、湿度可通过恒温恒湿气源进行线性控制；该空间的大小可通过托架支臂长短进行调节；该空间不形成物理意义上的视线遮挡，便于操作人员实时进行电纺纤维喷射观察；该空间可防止电纺纤维杂质喷出收集板以外的区域污染环境；该空间扩展性强，不影响附属的电场、磁场等装置的安装与使用。该方法的使用可为生产出高质量的电纺纤维打下坚实的环境基础。本专利技术以此为出发点设计的基于可控气流的组合式电纺纤维喷射环境控制装置，实现了电纺纤维喷射环境温、湿度的准确控制，为提高电纺纤维材料的制备质量打下坚实基础。该组合式装置还具有造价低、适用范围广、安装简单、观测效果好、环境友好、系统运行稳定和便于维护等优点。非常适合在大中院校、研究院所及电纺纤维生产厂家等单位进行推广。附图说明图1是电纺纤维喷射工作示意图；图2是恒温恒湿气源、吹风槽、与托架的组合图；图3是吸风槽与吸气风机的组合图；图4为基于可控气流的组合式电纺纤维喷射环境控制装置的组装图；图5为一种实施例的横向风幕导风示意图；图6为一种实施例的横向风幕导风示意图。其中：1.恒温恒湿气源，2.吹风槽，3.托架，4.吸风槽，5.吸气风机，6.滤网，7.横向吹风口，8.电纺纤维，9.收集板，10.挡片，11.卷缩幕帘，12.内侧壁，13.外侧壁，14.上侧壁，15.下侧壁，16.隔离壁。具体实施方式实施例1：为了解决电纺纤维喷射环境温湿度的便捷、精准、可靠和低成本的控制，本实施例提供一种基于可控气流的组合式电纺纤维喷射环境控制装置，该装置由恒温恒湿气源、托架、吹风槽、吸风槽、滤网、吸气风机组成。其中：所述恒温恒湿气源可向外输出温湿度可调的空气，且空气流量可控，恒温恒湿气源为自动化控制领域常见的装置。所述吹风槽，由上述恒温恒湿气源与四个吹风槽相连，吹风槽控制气流以一定角度向下方吹，四个吹风槽通过卡槽安装在托架的四个支臂的二级支撑臂上，四个吹风槽首尾相连。吹风槽可以按实际需要用矩形风槽安装，组成一个矩形的风幕；吹风槽的外部安有卷缩式幕帘，可在四个方向向下拉动幕帘并将一头挂接在吸风槽上，形成物理意义上的密闭空间以使吹风槽和吸风槽的密闭效果更好。四个吹风槽其中的一个设有横向吹风口用来在空间的顶端形成风幕，其中横向出风口出来的风只会被细小的针头阻挡，不会对整体风向产生明显干扰。在横向出风口对面的吹风槽靠内层较低位置黏贴轻质可折叠的90角线型合页，以使横向风幕的大部分风从装置上方导出，只有少量的横向风会流入喷射空间内，但不会对电纺纤维的喷射轨迹产生干扰。五个方向的吹风槽的出气口宽度可手动调节；气源流量不变时，出风口宽度越小，风速越大，形成的风幕变形越小。所述托架，其为铝合金材料制成，由内直径环、一级支撑臂和二级支撑臂组成。托架可以调节内直径的长短从而可固定在不同规格的电纺溶液容器上；托架的四个方向支撑臂的长度可以通过调节二级支撑臂的伸出长度来调节，适应不同长度的吹风槽。所述吸风槽是为了形成稳定的空间风场，在电纺纤维收集板的四周安装的矩形吸风槽；电纺纤维喷射时受多种参数影响，会有少部分纤维喷出控制区域，因此在吸风槽的内侧安有可调节角度的挡片，收集喷飞的电纺纤维，以便收集板上形成规整、可控的电纺纤维形状。所述滤网属于可更换的耗材，滤网安装在吸气风机和吸风槽中间，用来滤除喷射到吸风槽里的电纺纤维杂质。所述吸气风机为吸风槽提供吸气动力。由上述，本实施例所述的基于可控气流的组合式电纺纤维喷射环境控制装置，由恒温恒湿气源、托架、吹风槽、吸风槽、滤网、吸气风机组成。该装置作为电纺纤维生产的附属装置应用时不受空间限制、不受电纺材料影响，经过简单的安装即可为多种型号的电纺设备提供可靠、便捷的温湿度环境控制。该实施例中，提供该基于可控气流的组合式电纺纤维喷射环境控制装置的使用方法：首先根据电纺纤维喷射需求调节托架支撑臂的长度，即二级支撑臂伸出一级支撑臂的长度，根据支撑臂的长度选择对应的吹风槽，从而确定矩形空间的长、宽；二级支撑臂的正向和侧向设有卡槽，用来固定吹风槽；然后将风槽固定到二级支撑臂的卡槽中，确定各个吹风槽收尾相接；然后根据电纺溶液容器外部的外部直径调节托架的内直径，根据电纺喷射需求确定托架的高度，然后将托架连同吹风槽一同固定在容器外部的对应位置。手动调节吹风槽下方和横向出风口大小和角度；在吹风槽的外侧设有卷缩幕帘，当对电纺纤维的空间密闭性要求较严时，可将幕帘拉下，挂在吸风槽的外部卡扣上，即通过吹风槽风幕和卷帘形成了两道密封面。用导气管将四个吹风槽与恒温恒湿气源相连。恒温恒湿气源可自由设定导向吹风槽的空气的温湿度和流量。在下方的收集板四周安有吸风槽，各个吸风槽收尾相连，且与吹风槽上下形成对应关系。电纺纤维喷射时会有少部分纤维喷出控制区域，所以在吸风槽的内侧安有角度可调的挡片，收集喷飞的电纺纤维，同时还可在收集板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法，其特征在于，步骤如下：吹风槽的内侧壁固定的托架，其连接的内直径环将电纺纤维喷射装置固定，使内直径环与电纺纤维喷射装置形成密封连接；吹风槽被悬挂安装以固定，使电纺纤维喷射装置位于水平面的上方，收集板对应于电纺纤维喷射装置的下方放置；电纺纤维喷射装置喷射过程中，由恒温恒湿吹风机供应于吹风槽以恒湿恒温的气源，并在吹风槽中，气流通过中空层以被围成吹风槽的支撑架以向下导风，并于吹风槽下壁形成的尖端吹风口出风以形成风幕，该风幕被对应于吹风槽下方的吸风槽所接收，并在吸风槽连通的吸气风机导风作用下以排风。

【技术特征摘要】
1.一种以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法，其特征在于，步骤如下：吹风槽的内侧壁固定的托架，其连接的内直径环将电纺纤维喷射装置固定，使内直径环与电纺纤维喷射装置形成密封连接；吹风槽被悬挂安装以固定，使电纺纤维喷射装置位于水平面的上方，收集板对应于电纺纤维喷射装置的下方放置；电纺纤维喷射装置喷射过程中，由恒温恒湿吹风机供应于吹风槽以恒湿恒温的气源，并在吹风槽中，气流通过中空层以被围成吹风槽的支撑架以向下导风，并于吹风槽下壁形成的尖端吹风口出风以形成风幕，该风幕被对应于吹风槽下方的吸风槽所接收，并在吸风槽连通的吸气风机导风作用下以排风。2.如权利要求1中所述的以可控气流形成电纺纤维喷射稳定环境的方法，其特征在于，在部分吹风槽的内壁开出的横向吹风口，在恒温恒湿吹风机供风下，形成横...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚宁，孙炎辉，杜海英，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21