一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统技术方案

一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统，包括盛料转子、旋转轴、上固定滑盘、下固定滑盘、左滑动竖板、右滑动竖板与收集装置，盛料转子包括外壳层、外壳腔与盛料腔，外壳层位于固定滑盘中的中心孔内，外壳腔的底部经底轴座与旋转轴的顶端相连接，上、下固定滑盘中的滑动环槽与滑动竖板的顶端、底端滑动配合，滑动竖板的中部开设有通嘴孔，通嘴孔内卡套有喷嘴，固定滑盘的外侧壁与电源正极相连接，电源负极经导电盘与收集装置相连接。本设计不仅能够同时进行离心纺丝与静电纺丝，生产效率较高，而且加热效果较好、可控性较强。

【技术实现步骤摘要】
一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统
本专利技术涉及一种纳米纤维制作领域，尤其涉及一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统，具体适用于提高生产效率。
技术介绍
纳米纤维是指直径在几十到几百纳米的超细纤维，它具有非常大比表面积、超细孔隙度、良好的机械特性等其它纤维所不能拥有的独特优势。近年来，纳米纤维广泛用于纺织材料、组织工程支架、药物传输、过滤介质、人造血管、生物芯片、纳米传感器、光学、复合材料等领域。纳米纤维的制备吸引着国内外专家学者的关注。到目前为止，制备纳米纤维的方法有许多种，如拉伸法、微相分离、模板合成、自组装等，但生产效率都较低。公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的生产效率较低的缺陷与问题，提供一种生产效率较高的离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统，包括盛料转子、旋转轴与收集装置，所述盛料转子与喷嘴相通，盛料转子的内部盛装有聚合物，盛料转子的底部与旋转轴相连接，盛料转子的四周设置有收集装置；所述纳米纤维制取系统还包括上固定滑盘、下固定滑盘、左滑动竖板与右滑动竖板，所述上固定滑盘、下固定滑盘上下相互平行，上固定滑盘、下固定滑盘的盘面上分别开设有上滑动环槽、下滑动环槽，上固定滑盘、下固定滑盘的中部分别开设有上中心孔、下中心孔，所述左滑动竖板、右滑动竖板左右相互平行，左滑动竖板的顶、底端分别沿上滑动环槽、下滑动环槽进行滑动配合，右滑动竖板的顶、底端分别沿上滑动环槽、下滑动环槽进行滑动配合，且左滑动竖板、右滑动竖板的中部均开设有通嘴孔；所述左滑动竖板的顶、底端分别与上滑动环槽、下滑动环槽的槽壁相接触，右滑动竖板的顶、底端分别与上滑动环槽、下滑动环槽的槽壁相接触，上固定滑盘或下固定滑盘的外侧壁经上导电线与外部电源的正极进行电路连接，外部电源的负极经下导电线与导电盘进行电路连接，导电盘的底面与基座的顶面相连接，导电盘的顶面上置有收集装置；所述盛料转子包括外壳层、外壳腔与盛料腔，所述外壳层贯穿于上中心孔、下中心孔内，所述外壳腔夹于外壳层、盛料腔之间，外壳腔、盛料腔的顶部与同一个上盖座进行密封配合，外壳腔的底部设置有底轴座，该底轴座与插入其内部的旋转轴的顶端相连接，旋转轴的底端依次穿经外壳层、导电盘、基座后下延伸至基座的正下方；所述盛料转子与旋转轴的交接处，以及盛料转子、上盖座都位于收集装置的内部；所述旋转轴为中空结构，旋转轴的轴内腔经底轴座内开设的座气道后与外壳腔相通；所述喷嘴的一端与盛料腔相通，喷嘴的另一端依次穿经外壳腔、通嘴孔后与外部空间相通，通嘴孔卡套在喷嘴的侧壁上，喷嘴的外侧壁与通嘴孔的内侧壁相接触。所述座气道包括左支气道与右支气道，左支气道、右支气道的内端均与轴内腔相通，左支气道、右支气道的外端均与外壳腔相通，且左支气道、右支气道位于旋转轴的两侧。所述旋转轴的外壁沿轴运动槽的内壁贯穿而过，轴运动槽的外壁与基座相连接；所述导电盘内近旋转轴的部位设置有绝缘环套，且旋转轴穿经绝缘环套的内部而过。所述外壳层的底部上位于旋转轴两侧的部位各与一个限位弹簧的顶端相连接，限位弹簧的底端与限位缓冲块相连接，限位缓冲块宽于限位弹簧设置，且限位缓冲块高于基座设置。所述喷嘴包括依次连接的对外口、嘴内腔与对内口，嘴内腔为外窄内宽的圆锥台结构，对外口的直径小于对内口的直径，喷嘴的外部空间依次经对外口、嘴内腔、对内口后与盛料腔相通。所述对内口经内扩口与盛料腔相通，内扩口的直径大于对内口的直径。所述收集装置包括多根结构一致的收集柱，所有的收集柱都以盛料转子为圆心呈同一个圆圈均匀设置，相邻的收集柱之间存在有柱间隙。所述收集柱为圆柱体、长方体、圆锥体、椭圆体、球体或纺锤体结构。所述上盖座的中部嵌入有加热座，该加热座的内部贯穿设置有活动管，活动管的顶端高于加热座的顶端，活动管的底端穿经加热座后下延至盛料腔的内部，且活动管沿加热座的内部上下滑动配合。所述活动管的侧壁上开设有出料口，该出料口与活动管内部开设的管内腔相通，且出料口的长度小于加热座的长度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统中，盛料转子内的盛料腔内设置有聚合物，旋转轴经底轴座、外壳腔带动盛料转子旋转，以将熔融之后的聚合物在喷嘴处形成泰勒锥，从而进行离心纺丝，在离心纺丝的同时，喷嘴的外侧壁依次经通嘴孔、滑动竖板、固定滑盘后与电源正极进行电路连接，电源负极经导电盘后与收集装置进行电路连接，使得在喷嘴、收集装置之间形成电磁场，从而进行静电纺丝，此时，离心纺丝、静电纺丝相结合，不仅能够大大的提高纳米纤维的生产效率，而且能够扩大应用范围。因此，本专利技术的生产效率较高，应用范围较广。2、本专利技术一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统中，盛料转子包括外壳层、外壳腔与盛料腔，盛料腔内设置有聚合物，外壳腔的底部设置有底轴座，该底轴座与插入其内部的旋转轴的顶端相连接，旋转轴的轴内腔经座气道与外壳腔相通，使用时，轴内腔向外壳腔中通入热空气以对盛料腔内的聚合物进行加热，使其成为熔融状态，以得到熔融液体，熔融液体具有一定的表面张力且分子缠结处于一个合理范围，同时，旋转轴带动盛料转子作高速回转运动，聚合物的熔融液体在喷嘴处形成泰勒锥，当离心力大于黏弹力和表面张力时，熔融液体被拉伸以形成纳米纤维，并射在收集装置上以方便收集，此外，调节喷嘴和收集装置之间的距离可以得到不同形态的纳米纤维，还可对喷嘴几何特征参数、受力情况以及收集装置进行设计以确定纳米纤维被收集时的形态，以实现纳米纺纱。因此，本专利技术的加热效果较好，生产效率较高。3、本专利技术一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统中，盛料腔的内部设置有聚合物，纳米纤维的源头为聚合物的熔融液体，而不仅仅是溶液，可见，本设计不仅可采用普通的溶液制备纳米纤维，还可采用陶瓷、金属材料或聚合物等熔体制作纳米纤维，大大扩大了适用范围。因此，本专利技术的适应范围较广，推广应用价值较高。4、本专利技术一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统中，外壳腔包裹在盛料腔的外部，从四周对盛料腔进行加热，加热较为均匀，同时，轴内腔经左支气道、右支气道向外壳腔中通入热空气，左支气道、右支气道位于旋转轴的两侧，通入的热空气在外壳腔中以逐渐蔓延的方式进行流动，而不是对着外壳腔喷入，从而确保外壳腔内温度的均匀性，进而确保盛料腔被加热的均匀性，利于获得较高质量的纳米纤维。因此，本专利技术不仅加热效果较为均匀，而且产品质量较高。5、本专利技术一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统中，旋转轴可沿轴运动槽作转动或上下滑动，从而实现转动式的上下运动，以调整纳米纤维喷射出的轨迹，从而获得更多形态的纳米纤维，以实现纳米纺纱，此外，外壳层的底部经限位弹簧与限位缓冲块相连接，限位缓冲块高于基座设置，该设计能对旋转轴的下行进行限位提醒，避免盛料转子与基座发生碰撞。因此，本专利技术不仅可控性较强，而且安全性较高。6、本专利技术一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统中，收集装置包括多根结构一致的收集柱，所有的收集柱都以盛料转子为圆心呈同一个圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统，包括盛料转子(4)、旋转轴(3)与收集装置(5)，所述盛料转子(4)与喷嘴(6)相通，盛料转子(4)的内部盛装有聚合物，盛料转子(4)的底部与旋转轴(3)相连接，盛料转子(4)的四周设置有收集装置(5)，其特征在于：所述纳米纤维制取系统还包括上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)、左滑动竖板(93)与右滑动竖板(94)，所述上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)上下相互平行，上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)的盘面上分别开设有上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)，上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)的中部分别开设有上中心孔(912)、下中心孔(922)，所述左滑动竖板(93)、右滑动竖板(94)左右相互平行，左滑动竖板(93)的顶、底端分别沿上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)进行滑动配合，右滑动竖板(94)的顶、底端分别沿上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)进行滑动配合，且左滑动竖板(93)、右滑动竖板(94)的中部均开设有通嘴孔(95)；所述左滑动竖板(93)的顶、底端分别与上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)的槽壁相接触，右滑动竖板(94)的顶、底端分别与上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)的槽壁相接触，上固定滑盘(91)或下固定滑盘(92)的外侧壁经上导电线(101)与外部电源(9)的正极进行电路连接，外部电源(9)的负极经下导电线(102)与导电盘(10)进行电路连接，导电盘(10)的底面与基座(1)的顶面相连接，导电盘(10)的顶面上置有收集装置(5)；所述盛料转子(4)包括外壳层(41)、外壳腔(42)与盛料腔(43)，所述外壳层(41)贯穿于上中心孔(912)、下中心孔(922)内，所述外壳腔(42)夹于外壳层(41)、盛料腔(43)之间，外壳腔(42)、盛料腔(43)的顶部与同一个上盖座(2)进行密封配合，外壳腔(42)的底部设置有底轴座(7)，该底轴座(7)与插入其内部的旋转轴(3)的顶端相连接，旋转轴(3)的底端依次穿经外壳层(41)、导电盘(10)、基座(1)后下延伸至基座(1)的正下方；所述盛料转子(4)与旋转轴(3)的交接处，以及盛料转子(4)、上盖座(2)都位于收集装置(5)的内部；所述旋转轴(3)为中空结构，旋转轴(3)的轴内腔(31)经底轴座(7)内开设的座气道(71)后与外壳腔(42)相通；所述喷嘴(6)的一端与盛料腔(43)相通，喷嘴(6)的另一端依次穿经外壳腔(42)、通嘴孔(95)后与外部空间相通，通嘴孔(95)卡套在喷嘴(6)的侧壁上，喷嘴(6)的外侧壁与通嘴孔(95)的内侧壁相接触。...

【技术特征摘要】
1.一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统，包括盛料转子(4)、旋转轴(3)与收集装置(5)，所述盛料转子(4)与喷嘴(6)相通，盛料转子(4)的内部盛装有聚合物，盛料转子(4)的底部与旋转轴(3)相连接，盛料转子(4)的四周设置有收集装置(5)，其特征在于：所述纳米纤维制取系统还包括上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)、左滑动竖板(93)与右滑动竖板(94)，所述上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)上下相互平行，上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)的盘面上分别开设有上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)，上固定滑盘(91)、下固定滑盘(92)的中部分别开设有上中心孔(912)、下中心孔(922)，所述左滑动竖板(93)、右滑动竖板(94)左右相互平行，左滑动竖板(93)的顶、底端分别沿上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)进行滑动配合，右滑动竖板(94)的顶、底端分别沿上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)进行滑动配合，且左滑动竖板(93)、右滑动竖板(94)的中部均开设有通嘴孔(95)；所述左滑动竖板(93)的顶、底端分别与上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)的槽壁相接触，右滑动竖板(94)的顶、底端分别与上滑动环槽(911)、下滑动环槽(921)的槽壁相接触，上固定滑盘(91)或下固定滑盘(92)的外侧壁经上导电线(101)与外部电源(9)的正极进行电路连接，外部电源(9)的负极经下导电线(102)与导电盘(10)进行电路连接，导电盘(10)的底面与基座(1)的顶面相连接，导电盘(10)的顶面上置有收集装置(5)；所述盛料转子(4)包括外壳层(41)、外壳腔(42)与盛料腔(43)，所述外壳层(41)贯穿于上中心孔(912)、下中心孔(922)内，所述外壳腔(42)夹于外壳层(41)、盛料腔(43)之间，外壳腔(42)、盛料腔(43)的顶部与同一个上盖座(2)进行密封配合，外壳腔(42)的底部设置有底轴座(7)，该底轴座(7)与插入其内部的旋转轴(3)的顶端相连接，旋转轴(3)的底端依次穿经外壳层(41)、导电盘(10)、基座(1)后下延伸至基座(1)的正下方；所述盛料转子(4)与旋转轴(3)的交接处，以及盛料转子(4)、上盖座(2)都位于收集装置(5)的内部；所述旋转轴(3)为中空结构，旋转轴(3)的轴内腔(31)经底轴座(7)内开设的座气道(71)后与外壳腔(42)相通；所述喷嘴(6)的一端与盛料腔(43)相通，喷嘴(6)的另一端依次穿经外壳腔(42)、通嘴孔(95)后与外部空间相通，通嘴孔(95)卡套在喷嘴(6)的侧壁上，喷嘴(6)的外侧壁与通嘴孔(95)的内侧壁相接触。2.根据权利要求1所述的一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智明，赖梓龙，陈博雅，徐巧，梅顺齐，姬巧玲，肖人彬，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42