一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，包括高压直流电源、静电纺丝液喷射机构、喇叭口驱动组件、喇叭口本体和纺丝导向组件；所述高压直流电源的正极与所述静电纺丝液喷射机构的电连接，所述高压直流电源的接地端与所述喇叭口本体电连接；所述静电纺丝液喷射机构的流体出口朝向所述喇叭口本体的喇叭口。所述高压直流电源为制备核

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备


[0001]本技术涉及静电纺丝
具体地说是一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备。

技术介绍

[0002]静电纺丝由静电纺丝设备在电场的作用下将聚合物溶液由球形变成圆锥形，并从圆锥形尖端延展形成纤维细丝；现有的静电纺丝设备一般由高压直流电源、注射泵、注射器、接收器组成，注射器的针头上施加高压直流电源，使其与接收器之间形成电场，注射器在注射泵的控制下将注射器中的聚合物溶液喷向接收器，并在电场作用下形成纤维，纤维被接收器接收。
[0003]目前，当需要利用静电纺丝设备制备具有特殊结构的纺丝时，采用传统的静电纺丝设备无法实现，比如，若要将静电纺丝在接收器上形成具有壳状结构的纤维，并将纤维壳包覆在特殊芯材上时，则需要对传统的静电纺丝设备做进一步改进。

技术实现思路

[0004]为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种能够制备核
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壳结构的纳米微螺旋纤维束的一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，包括高压直流电源、静电纺丝液喷射机构、喇叭口驱动组件、喇叭口本体和纺丝导向组件；所述高压直流电源的正极与所述静电纺丝液喷射机构的电连接，所述高压直流电源的接地端与所述喇叭口本体电连接；所述静电纺丝液喷射机构的流体出口朝向所述喇叭口本体的喇叭口；所述喇叭口本体具有一个沿其轴线的纺丝通道，所述喇叭口驱动组件驱动所述喇叭口本体旋转；所述纺丝导向组件带动纱芯从背离所述喇叭口本体的喇叭口的方向穿过所述纺丝通道。所述高压直流电源为制备核
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壳结构的纳米微螺旋纤维束提供电场环境，所述静电纺丝液喷射机构的流体出口喷射出所述静电纺丝溶液，在电场、所述喇叭口驱动组件和所述喇叭口本体的配合作用下，所述静电纺丝溶液包裹在所述纱芯表面上，并在所述纱芯表面上形成一层外壳，从而完成核
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壳结构的纳米微螺旋纤维束的制备；所述静电纺丝溶液是利用聚酰亚胺和二氧化硅气凝胶纳米粉配制成溶液；所述纱芯是利用聚四氟乙烯线和碳纤维丝制成的螺旋纤维束；所述静电纺丝溶液和所述纱芯并非本申请要求保护的内容，本领域技术人员可以利用本申请的静电纺丝设备制备发电纺丝，本领域技术人员可以自行选择所需的所述静电纺丝溶液和所述纱芯。本技术在所述静电纺丝液喷射机构的纺丝液流体出口、所述喇叭口驱动组件、所述喇叭口本体和所述纺丝导向组件外面设置亚克力罩，通过使用透明亚克力罩将所述静电纺丝液喷射机构、所述喇叭口驱动组件、所述喇叭口本体和所述纺丝导向组件与外部环境隔绝，避免制备核
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壳结构的纳米微螺旋纤维束受到外部环境影响。
[0007]上述一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，所述喇叭口驱动组件设置
在升降组件顶部，所述喇叭口驱动组件包括电机，所述电机的输出轴驱动连接有第一齿轮，所述第一齿轮顶部啮合有第二齿轮，所述第二齿轮中心固定连接有旋转轴，且所述喇叭口本体背离喇叭口的的一侧固定连接在所述旋转轴的第一端端部；
[0008]所述纱芯从所述旋转轴第二端端部穿入所述旋转轴的轴向中孔，并从所述喇叭口本体的纺丝通道穿出。由所述喇叭口本体中纺丝通道穿出的所述纱芯与所述喇叭口本体的轴线在同一条轴线上，使得所述静电纺丝液喷射机构喷射出所述静电纺丝溶液在所述喇叭口本体高速旋转的作用下，更加均匀地包裹在所述纱芯上，避免制备出表面不平整的核
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壳结构的纳米微螺旋纤维束。
[0009]上述一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，所述纺丝导向组件设置在所述升降组件顶部，所述纺丝导向组件包括第三支撑板、第四支撑板、导向轮和纺丝收集器，所述第三支撑板、所述第四支撑板和所述纺丝收集器均固定连接在所述升降组件顶部，且沿所述纱芯的运动方向上、所述第四支撑板位于所述第三支撑板和所述纺丝收集器之间，且所述第三支撑板临近所述电机，所述导向轮固定在所述第四支撑板朝向所述纺丝收集器一侧侧面上；
[0010]所述旋转轴固定安装在所述第三支撑板顶部的轴承内；
[0011]所述纱芯的一端从所述喇叭口本体的纺丝通道穿出之后，穿过所述第四支撑板顶部的通孔，绕过所述导向轮上，并固定在所述纺丝收集器上，所述纺丝收集器的转动使得所述纱芯缠绕在所述纺丝收集器上；
[0012]所述纺丝收集器为市面上常见具有收线功能并且可控速的纺丝收集器。
[0013]上述一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，所述升降组件包括第一支撑板、第二支撑板、X型支撑架和摇把，所述第一支撑板上表面两侧分别固定连接有第一固定块和第二固定块，所述第二支撑板下表面两侧分别固定连接有第三固定块和第四固定块，所述第二固定块和所述第四固定块上分别开设有长度方向平行于所述第一支撑板的滑动槽；所述X型支撑架包括第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部的中部和所述第二支撑部中部铰接；所述第一支撑部的下端铰接在所述第一固定块上，所述第一支撑部的上端固定连接有第一铰接轴，所述第一铰接轴的一部分位于所述第四固定块上的滑动槽内；所述第二支撑部的下端上固定连接有第二铰接轴，所述第二铰接轴的一部分位于所述第二固定块上的滑动槽内，所述第二支撑部的上端铰接在所述第三固定块上；所述摇把侧面与螺纹柱的第二端固定连接，所述螺纹柱的第一端螺纹穿过所述第一铰接轴，并固定安装在所述第二支撑板下表面中心的限位台侧面的轴承内；
[0014]所述喇叭口驱动组件和所述纺丝导向组件均设置在所述第一支撑板上表面。
[0015]上述一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，所述静电纺丝液喷射机构包括注射泵本体、针头支撑组件、针头本体和注射器本体，所述注射器本体夹固在所述注射泵本体上，且所述注射器本体的流体出口与所述针头本体的流体入口连通，所述针头本体夹固在所述针头支撑组件上；所述针头本体的流体出口朝向所述喇叭口本体的喇叭口，所述针头本体与所述高压直流电源的正极电连接。
[0016]上述一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，所述注射泵本体包括注射泵底座，所述注射泵底座上表面两侧分别固定设置有第一固定板和第二固定板，且所述第一固定板和所述第二固定板之间通过两个导向杆连接，所述第一固定板和所述第二固定板
之间分别设置有传动杆和推板，所述推板与所述传动杆螺纹连接，且两个所述推板两侧分别开设有一个导向孔，两个所述导向杆分别穿过一个所述导向孔，所述第二固定板顶部固定连接有第一限位块；
[0017]所述注射器本体通过固定螺栓夹固在所述第一限位块上，且所述注射器本体中的推杆贴合在所述推板侧面上，所述注射器本体内装有静电纺丝溶液，所述注射器本体的流体出口通过软管与所述针头本体的流体入口流体导通；
[0018]所述注射泵本体为市面上常见注射泵。
[0019]上述一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，所述针头支撑组件包括底板，所述底板上表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，其特征在于，包括高压直流电源(12)、静电纺丝液喷射机构、喇叭口驱动组件(6)、喇叭口本体(7)和纺丝导向组件(9)；所述高压直流电源(12)的正极与所述静电纺丝液喷射机构电连接，所述高压直流电源(12)的接地端与所述喇叭口本体(7)电连接，在所述静电纺丝液喷射机构的流体出口与所述喇叭口本体(7)的喇叭口之间形成电场；所述静电纺丝液喷射机构的流体出口朝向所述喇叭口本体(7)的喇叭口；所述喇叭口本体(7)具有一个沿其轴线的纺丝通道，所述喇叭口驱动组件(6)驱动所述喇叭口本体(7)旋转；所述纺丝导向组件(9)带动纱芯(8)从背离所述喇叭口本体(7)的喇叭口的方向穿过所述纺丝通道。2.根据权利要求1所述的一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，其特征在于，所述喇叭口驱动组件(6)设置在升降组件(5)顶部，所述喇叭口驱动组件(6)包括电机(61)，所述电机(61)的输出轴驱动连接有第一齿轮(63)，所述第一齿轮(63)顶部啮合有第二齿轮(64)，所述第二齿轮(64)中心固定连接有旋转轴(62)，且所述喇叭口本体(7)背离喇叭口的一侧固定连接在所述旋转轴(62)的第一端端部；所述纱芯(8)从所述旋转轴(62)第二端端部穿入所述旋转轴(62)的轴向中孔，并从所述喇叭口本体(7)的纺丝通道穿出。3.根据权利要求2所述的一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，其特征在于，所述纺丝导向组件(9)也设置在所述升降组件(5)顶部，所述纺丝导向组件(9)包括第三支撑板(91)、第四支撑板(92)、导向轮(93)和纺丝收集器(94)，所述第三支撑板(91)、所述第四支撑板(92)和所述纺丝收集器(94)均安装在所述升降组件(5)顶部，在沿所述纱芯(8)的运动方向上：所述第四支撑板(92)位于所述第三支撑板(91)和所述纺丝收集器(94)之间，且所述第三支撑板(91)临近所述电机(61)，所述导向轮(93)固定在所述第四支撑板(92)朝向所述纺丝收集器(94)一侧侧面上；所述旋转轴(62)固定安装在所述第三支撑板(91)顶部的轴承上，所述喇叭口本体(7)与所述第二齿轮(64)分别位于所述第三支撑板(91)的两侧；所述纱芯(8)的一端从所述喇叭口本体(7)的纺丝通道穿出之后，穿过所述第四支撑板(92)顶部的通孔，绕过所述导向轮(93)，并固定在所述纺丝收集器(94)上，所述纺丝收集器(94)的转动使得所述纱芯(8)缠绕在所述纺丝收集器(94)上。4.根据权利要求2所述的一种用于制备具有核壳结构纺丝的静电纺丝设备，其特征在于，所述升降组件(5)包括第一支撑板(51)、第二支撑板(55)、X型支撑架(54)和摇把(56)，所述第一支撑板(51)上表面两侧分别固定连接有第一固定块(52)和第二固定块(53)，所述第二支撑板(55)下表面两侧分别固定连接有第三固定块(59)和第四固定块(58)，所述第二固定块(53)和所述第四固定块(58...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓波，郭锋，陈宝东，邢方静，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：