CN210560894U - 一种静电纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种静电纺丝装置。该静电纺丝装置中储液装置内储存有纺丝复合溶液；纺丝复合溶液是由静电纺丝溶液与磁性无机材料混合而成；压力泵分别与储液装置和喷丝装置连接，用于将纺丝复合溶液输送至喷丝装置内；喷丝装置与纺丝接收部对应设置；高压电源的正极与喷丝装置连接，负极与纺丝接收部连接；喷丝装置用于喷出纺丝复合溶液，并电纺出纤维丝；纺丝接收部包括接收板和软磁板，用于接收纤维丝；接收板与喷丝装置对应设置；接收板的两侧均粘贴有软磁板；软磁板的形状与待接收纤维聚集体的形状相同；运动控制装置与纺丝接收部连接，用于控制纺丝接收部翻转。本实用新型的可控性强，能够实现对多种不同形状的电纺丝结构的接收。
Description
技术领域
本实用新型涉及纺丝技术领域，特别是涉及一种静电纺丝装置。
背景技术
静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，利用带电荷的高分子溶液或溶体在高压静电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端雾化***出聚合物微小射流，经过高速拉伸运行到接收装置上，同时溶剂快速挥发并最终固化成纤维。相比于一般的纺丝方法，静电纺丝技术制备的纤维具有比表面积大、直径小、孔隙度高等优点，其作为一种简单有效的新型纺丝加工方法，在生物医用材料、能源、光电、化妆品等领域发挥着巨大的作用。
静电纺丝技术为了满足多方面的应用需求，纺丝纤维的有序性、接收的可控性等要求也越来越高，特定图案的电纺丝能够得到具有特定结构和功能的纤维聚集体。为了获得有序的电纺丝，目前，通常采用滚筒接收、带有绝缘端口的导电板接收和带有凸起图案的接收板接收等。现有的静电纺丝装置通常只能得到某一种形状的电纺丝结构，可控性较差。
发明内容
基于此，有必要提供一种可控性强的静电纺丝装置，以实现对多种形状的电纺丝结构的接收。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种静电纺丝装置，包括：储液装置、喷丝装置、压力泵、高压电源、纺丝接收部和运动控制装置；
所述储液装置内储存有纺丝复合溶液；所述纺丝复合溶液是由静电纺丝溶液与磁性无机材料混合而成；所述压力泵将所述储液装置与所述喷丝装置连通，用于将所述纺丝复合溶液输送至所述喷丝装置内；所述喷丝装置与所述纺丝接收部对应设置；所述高压电源的正极与所述喷丝装置连接，负极与所述纺丝接收部连接；所述喷丝装置用于喷出所述纺丝复合溶液，并电纺出纤维丝；所述纺丝接收部包括接收板和软磁板，用于接收所述纤维丝；所述接收板与所述喷丝装置对应设置；所述接收板的两侧均粘贴有所述软磁板；所述软磁板的形状与待接收纤维聚集体的形状相同；所述运动控制装置与所述纺丝接收部连接，用于控制所述纺丝接收部翻转。
可选的，所述喷丝装置包括喷丝容器和喷头；
所述喷丝容器的顶部设有多个与所述喷丝容器的内腔连通的喷丝孔；每个所述喷丝孔内均设有所述喷头；所有的所述喷头相互连通，且与所述高压电源的正极连接。
可选的，所述静电纺丝装置还包括纺丝液缓冲器；
所述纺丝液缓冲器的一端通过液体输送管与所述压力泵连接，另一端与所述喷丝装置连接。
可选的，所述静电纺丝溶液为有机高分子材料；所述磁性无机材料为磁性纳米粒子。
可选的，所述运动控制装置包括转轴和步进电机；
所述转轴的一端与所述纺丝接收部固定连接，另一端与所述步进电机的电机轴连接。
可选的，所述静电纺丝装置还包括设置在所述喷丝装置底部的温度控制装置。
可选的，所述压力泵分别通过液体输送管与所述储液装置和所述喷丝装置连接。
可选的，所述喷丝容器的材料为绝缘材料；所述喷头和所述接收板的材料均为金属。
可选的，所述喷丝容器的材质为PVC、PP或PE；所述喷头的材质为铜、铝或不锈钢。
可选的，所述喷丝装置为方形或圆柱形容器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出了一种静电纺丝装置，由压力泵控制储液装置内的纺丝复合溶液输入至喷头装置，喷丝装置用于喷出纺丝复合溶液，并电纺出纤维丝，纤维丝在电场力的作用下落到接收板附近时，受到软磁板的吸引作用，在电场力和强力软磁条磁力的双重作用下，纤维丝落到接收纤维聚集体的预设区域之内，只需改变粘贴的软磁板的形状即可获得不同形状的电纺丝结构，可控性强，且纺丝接收部在运动控制装置的控制下，可以实现在纺丝过程中的翻转，提高了纺丝的效率和均匀度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一种静电纺丝装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例一种静电纺丝装置的结构示意图。
参见图1，实施例的静电纺丝装置，包括：储液装置1、喷丝装置、压力泵2、高压电源3、纺丝接收部和运动控制装置。所述储液装置2内储存有纺丝复合溶液；所述纺丝复合溶液是由静电纺丝溶液与磁性无机材料混合而成；所述压力泵2通过液体输送管将所述储液装置2与所述喷丝装置连通，用于将所述纺丝复合溶液输送至所述喷丝装置内；所述喷丝装置与所述纺丝接收部对应设置；所述喷丝装置为方形或圆柱形容器；所述高压电源3的正极与所述喷丝装置连接，负极与所述纺丝接收部连接；所述喷丝装置用于喷出所述纺丝复合溶液，并电纺出纤维丝；所述纺丝接收部包括接收板4和软磁板5，用于接收所述纤维丝；所述接收板4与所述喷丝装置对应设置；所述接收板4的两侧均粘贴有所述软磁板5；所述软磁板5的形状与待接收纤维聚集体的形状相同；所述运动控制装置与所述纺丝接收部连接，用于控制所述纺丝接收部翻转；所述软磁板5为强力软磁板5；所述喷丝装置与所述纺丝接收部之间的距离为150mm-300mm。
本实施例中，所述接收板4的两侧粘贴的软磁板5的形状可以相同，也可以不同。例如可以一侧为圆形，一侧为六边形，也可以两侧均为圆形或六边形。
本实施例中，所述喷丝装置包括喷丝容器6和喷头；所述喷丝容器6的顶部设有多个与所述喷丝容器6的内腔连通的喷丝孔7；每个所述喷丝孔7内均设有所述喷头；所有的所述喷头相互连通，且与所述高压电源3的正极连接。作为一种可选的实施方式，所述喷丝容器6的内腔的顶部设置金属网格，该金属网格将所有的喷头连通，并通过电极片与高压电源3的正极连接。通过设置在喷丝容器6的内腔的顶部的金属网格将所有的金属喷头连通，可以尽可能减少纺丝射流之间产生的排斥现象。
本实施例中，所述静电纺丝装置还包括纺丝液缓冲器8；所述纺丝液缓冲器8的一端通过液体输送管与所述压力泵2连接，另一端与所述喷丝装置连接。设置所述纺丝液缓冲器8，使得对压力泵2输送过来的纺丝复合溶液进行缓冲后再进入到喷丝装置中，使得进入到喷丝装置中的纺丝复合溶液各处的压力相等，提高纺丝质量。
本实施例中，所述静电纺丝溶液为有机高分子材料；所述磁性无机材料为磁性纳米粒子。作为优选的实施方式，所述磁性无机材料的组分采用Fe3O4。
本实施例中，所述运动控制装置包括转轴9和步进电机10；所述转轴9的一端与所述纺丝接收部固定连接，另一端与所述步进电机10的电机轴连接。
本实施例中，所述静电纺丝装置还包括设置在所述喷丝装置底部的温度控制装置11。温度控制装置11由电加热元件和温控器构成，通过设置温度控制装置11，可以有效的控制喷丝装置内纺丝复合溶液的温度，使得纺丝过程中溶液可纺的稳定性。
本实施例中，所述喷丝容器6的材料为绝缘材料；所述喷头和所述接收板4的材料均为金属。作为优选的实施方式，所述喷丝容器6的材质为PVC、PP或PE；所述喷头的材质为铜、铝或不锈钢。
本实施例在实施过程中，启动所述高压电源3进行静电纺丝，在所述纺丝接收部朝向喷丝装置的一面完成静电纺丝后，进行翻转，将未静电纺丝的一面朝向喷丝装置，继续静电纺丝；在所述纺丝接收部的两面均静电纺丝结束后，再利用所述运动控制装置将其换成未经过静电纺丝的纺丝接收部继续进行静电纺丝。
作为一种可选的实施方式，所述喷丝装置与所述纺丝接收部之间的距离为180mm或200mm。
本实施例的静电纺丝装置，只需改变粘贴的软磁板的形状即可获得不同形状的电纺丝结构，可控性强，且纺丝接收部在运动控制装置的控制下，可以实现在纺丝过程中的翻转，提高了纺丝的效率和均匀度。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种静电纺丝装置，其特征在于，包括：储液装置、喷丝装置、压力泵、高压电源、纺丝接收部和运动控制装置；
所述储液装置内储存有纺丝复合溶液；所述纺丝复合溶液是由静电纺丝溶液与磁性无机材料混合而成；所述压力泵将所述储液装置与所述喷丝装置连通，用于将所述纺丝复合溶液输送至所述喷丝装置内；所述喷丝装置与所述纺丝接收部对应设置；所述高压电源的正极与所述喷丝装置连接，负极与所述纺丝接收部连接；所述喷丝装置用于喷出所述纺丝复合溶液，并电纺出纤维丝；所述纺丝接收部包括接收板和软磁板，用于接收所述纤维丝；所述接收板与所述喷丝装置对应设置；所述接收板的两侧均粘贴有所述软磁板；所述软磁板的形状与待接收纤维聚集体的形状相同；所述运动控制装置与所述纺丝接收部连接，用于控制所述纺丝接收部翻转。
2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述喷丝装置包括喷丝容器和喷头；
所述喷丝容器的顶部设有多个与所述喷丝容器的内腔连通的喷丝孔；每个所述喷丝孔内均设有所述喷头；所有的所述喷头相互连通，且与所述高压电源的正极连接。
3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装置还包括纺丝液缓冲器；
所述纺丝液缓冲器的一端通过液体输送管与所述压力泵连接，另一端与所述喷丝装置连接。
4.根据权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝溶液为有机高分子材料；所述磁性无机材料为磁性纳米粒子。
5.根据权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述运动控制装置包括转轴和步进电机；
所述转轴的一端与所述纺丝接收部固定连接，另一端与所述步进电机的电机轴连接。
6.根据权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装置还包括设置在所述喷丝装置底部的温度控制装置。
7.根据权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述压力泵分别通过液体输送管与所述储液装置和所述喷丝装置连接。
8.根据权利要求2所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述喷丝容器的材料为绝缘材料；所述喷头和所述接收板的材料均为金属。
9.根据权利要求8所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述喷丝容器的材质为PVC、PP或PE；所述喷头的材质为铜、铝或不锈钢。
10.根据权利要求8所述的一种静电纺丝装置，其特征在于，所述喷丝装置为方形或圆柱形容器。
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