纺丝针在线自清洁装置，包括其的静电纺丝设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高端装备制造产业中智能加工装备等领域，提供了一种纺丝针在线自清洁装置，包括其的静电纺丝设备

【技术实现步骤摘要】
纺丝针在线自清洁装置
，
包括其的静电纺丝设备


[0001]本专利技术涉及高端装备制造产业中智能加工装备，新材料产业中新型化学纤维及功能纺织材料等领域，尤其涉及一种纺丝针在线自清洁装置，包括其的静电纺丝设备
。

技术介绍

[0002]静电纺丝技术是一种基于高压静电场驱动的纳米纤维制备方法，静电纺丝技术可以制备各种有机
、
无机或复合的纳米纤维，其直径范围从几纳米到几微米不等，具有大比表面积
、
高孔隙率和表面可功能化等特点
。
静电纺丝技术在电子能源
、
传感器
、
催化反应
、
过滤分离
、
生物医学等领域都具有广泛的应用前景
。
[0003]静电纺丝的原理是将聚合物溶液或熔体置于高压静电场中，使其带电并产生形变，在喷嘴末端处形成泰勒锥
。
当液滴表面的电荷斥力超过表面张力时，在液滴表面会高速喷射出聚合物微小液体流，简称“射流”。
这些射流经过电场力的高速拉伸
、
溶剂挥发和固化，最终沉积在接收板上，形成聚合物纤维
。
并且，目前静电纺丝已经成功应用于大规模的工业生产中，相关量产设备可达上万针头，由于针头数量多
、
直径细，生产过程中经常容易堵塞，从而影响纳米纤维产品质量，而依靠工人实时监测
、
清理很难实现，因此静电纺丝自高压喷气清洁组件的开发对于提高多针静电纺丝产品的均匀性至关重要
。

技术实现思路

[0004](
一
)
要解决的技术问题
[0005]本专利技术期望能够至少部分解决上述技术问题中的其中之一
。
[0006](
二
)
技术方案
[0007]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种纺丝针在线自清洁装置
。
该丝针在线自清洁装置，用于静电纺丝设备，静电纺丝设备包括：纺丝箱；设置于纺丝箱内的
N
排纺丝针，每排包括至少2根纺丝针，
N≥1
；纺丝针在线自清洁装置包括：高压气源；输气总管，其上游侧连接至高压气源；监测组件，用于监测纺丝针的工作状态；
T
个高压喷嘴，分别连通至输气总管，并通过各自的旋转部件设置于输气总管的下方，每一高压喷嘴对应至少2根纺丝针，
T≥1
；中控组件，信号连接至监测组件
、
高压气源
、T
个旋转部件，其执行以下控制指令：步骤
A
，通过各自的工作形态判断每一根纺丝针的阻塞情况；步骤
B
，对于确定阻塞的纺丝针，确定其对应的高压喷嘴；步骤
C
，调整对应旋转组件的角度，令高压喷嘴对准纺丝针；步骤
D
，控制高压气流通过高压喷嘴喷向纺丝针
。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，输气总管为刚性部件；输气总管内部中空作为气流通路；高压喷嘴通过气管接头元件和软管连通至气流通路；旋转部件为旋转电机，其底座固定于输气总管外侧；高压喷嘴固定于旋转电机的旋转轴上
。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，高压喷嘴的旋转面与同排纺丝针延伸面之间呈
30
°
～
60
°
的夹角，优选地呈
45
°
的夹角
。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，中控组件所执行的控制指令中，步骤
C
中，调整对应旋
转组件的角度，令高压喷嘴对准纺丝针的针头
。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，监测组件包括：相机，对准纺丝针的针头设置；中控组件所执行的控制指令中，步骤
A
中，通过以下其中一种方式判断纺丝针的阻塞情况：方式一：通过针头处液滴的体积变化情况判断每一根纺丝针的阻塞情况；或方式二：通过纺丝液射流的直线流长度判断每一根纺丝针的阻塞情况
。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，静电纺丝设备包括：辊筒，设置于
N
排纺丝针的下方；纺丝针在线自清洁装置还包括：阻塞物收集元件，为油纸或布料，其设置于辊筒上，并可在辊筒的带动下前后传送，用于接收冲洗下来的纺丝针阻塞物
。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，高压气源为气泵
。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，高压气源与输气总管之间设置有：电动总阀；中控组件信号连接至电动总阀，步骤
D
还包括：通过电动总阀控制总气流通路的开启与关闭
。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，输气总管与每一高压喷嘴之间设置有：电动分阀；中控组件信号连接至电动总阀，步骤
D
还包括：通过电动分阀控制高压喷嘴对应气流通路的开启与关闭
。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，高压气源与输气总管之间设置有：调压阀，用于控制高压喷嘴喷出气流的压力
。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，高压喷嘴喷出气流的压力介于
0.6
～
160MPa
之间
。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，高压气源与输气总管之间设置有：气体加热装置；中控组件信号连接至气体加热装置，其所执行的控制指令中，步骤
D
还包括：控制气体加热装置调整高压喷嘴喷出气流的温度
。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，中控组件包括：显示部件；中控组件信号连接至显示部件，其所执行的控制指令中，步骤
D
之后还包括：步骤
E
，记录纺丝针的工作状态并实时显示；中控组件所执行的控制指令还包括：重复执行步骤
A
～
E
，直至确定阻塞的纺丝针被疏通
。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，，
N≥2
；纺丝针在线自清洁装置还包括：电动直线滑轨，固定于纺丝箱顶部，电性连接至中控组件；输气总管为刚性部件，其通过上下伸缩杆固定于电动直线滑轨；中控组件，信号连接至电动直线滑轨
、
上下伸缩杆；其执行的控制指令中，步骤
B
还包括：对于确定阻塞的纺丝针，确定其所在的排数；步骤
C
还包括：控制输送总管上升，避免与输液单元的干涉；控制电动直线滑轨运动，使其带动输气总管运动至纺丝针所在排对应的位置；控制输送总管下降至预设高度，对准纺丝针的针头
。
[0021]根据本专利技术的第二个方面，提供了一种静电纺丝设备
。
该静电纺丝设备包括：纺丝箱；输液泵，其上游侧连通至纺丝液储存装置，其出液口设置有流速阀；输液单元，其上游侧通过软管连接至流速阀；
N
排纺丝针，固定至输液单元上，每排包括至少2根纺丝针，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种纺丝针在线自清洁装置，用于静电纺丝设备，其特征在于，所述静电纺丝设备包括：纺丝箱；设置于纺丝箱内的
N
排纺丝针，每排包括至少2根纺丝针，
N≥1
；所述纺丝针在线自清洁装置包括：高压气源；输气总管，其上游侧连接至所述高压气源；监测组件，用于监测所述纺丝针的工作状态；
T
个高压喷嘴，分别连通至所述输气总管，并通过各自的旋转部件设置于所述输气总管的下方，每一高压喷嘴对应至少2根纺丝针，
T≥1
；中控组件，信号连接至所述监测组件
、
高压气源
、T
个旋转部件，其执行以下控制指令：步骤
A
，通过各自的工作形态判断每一根纺丝针的阻塞情况；步骤
B
，对于确定阻塞的纺丝针，确定其对应的高压喷嘴；步骤
C
，调整对应旋转组件的角度，令所述高压喷嘴对准所述纺丝针；步骤
D
，控制高压气流通过高压喷嘴喷向所述纺丝针
。2.
根据权利要求1所述的纺丝针在线自清洁装置，其特征在于，所述输气总管为刚性部件；所述输气总管内部中空作为气流通路；所述高压喷嘴通过气管接头元件和软管连通至所述气流通路；所述旋转部件为旋转电机，其底座固定于所述输气总管外侧；所述高压喷嘴固定于所述旋转电机的旋转轴上
。3.
根据权利要求2所述的纺丝针在线自清洁装置，其特征在于，所述高压喷嘴的旋转面与同排纺丝针延伸面之间呈
30
°
～
60
°
的夹角，优选地呈
45
°
的夹角
。4.
根据权利要求2所述的纺丝针在线自清洁装置，其特征在于，所述中控组件所执行的控制指令中，步骤
C
中，调整对应旋转组件的角度，令所述高压喷嘴对准所述纺丝针的针头
。5.
根据权利要求1所述的纺丝针在线自清洁装置，其特征在于，所述监测组件包括：相机，对准纺丝针的针头设置；所述中控组件所执行的控制指令中，步骤
A
中，通过以下其中一种方式判断纺丝针的阻塞情况：方式一：通过针头处液滴的体积变化情况判断每一根纺丝针的阻塞情况；或方式二：通过纺丝液射流的直线流长度判断每一根纺丝针的阻塞情况
。6.
根据权利要求1所述的纺丝针在线自清洁装置，其特征在于，所述静电纺丝设备包括：辊筒，设置于
N
排纺丝针的下方；所述纺丝针在线自清洁装置还包括：阻塞物收集元件，为油纸或布料，其设置于所述辊筒上，并可在所述辊筒的带动下前后传送，用于接收冲洗下来的纺丝针阻塞物
。7.
根据权利要求1所述的纺丝针在线自清洁装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜露，吴大伟，牛海涛，周怡琰，刘峻岩，鲁曼曼，
申请(专利权)人：联润翔青岛纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：