CN100516321C - 一种纳米纤维的振动静电纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米纤维振动静电纺丝装置，包括用于存放纺丝用溶液或熔体的容器、高压静电发生器；还包括超声波发生器、压电传感器；存放溶液或熔体的容器为一顶部呈开口状的立方体贮液池，压电传感器设置在贮液池的近底部位置并与设置在贮液池外的超声波发生器相连；贮液池的上方设有纳米纤维的传送装置和接收装置；所述的传送装置包括导电极板、导辊、接地电极，导电极板通过接地电极接地形成负极，与溶液中液面之间形成静电场，贮液池内的溶液或熔体通过电极板与高压静电发生器相连；所述的接收装置包括接收帘。利用该装置进行纳米纤维的生产，生产效率高，可实现纳米纤维的规模化生产，完全能满足工业应用和日常用品等对纳米纤维毡的需求。
Description
技术领域
本发明属于纺织、材料领域，涉及一种纳米纤维的静电纺丝装置，尤其是一种可大批量生产纳米纤维的振动静电纺丝装置。
背景技术
目前，世界各国的纺织业对于纳米纤维的静电纺丝普遍使用的仍是单喷头或多喷头针筒式纺丝装置，如中国专利申请号ZL 200420107832.5、ZL200420020596.3、ZL 200320122276.4、ZL 200410025622.6等；美国专利US6616435，US6713011，US6753454，US6656394；世界专利WO06043968，WO 2005073441，WO2005073442，WO 2006018838，WO 2006007287，WO 2005026398，WO 2005123995，WO 2004016839，WO04074559，WO 0209288A1，WO 2005099308，WO 2006049664等。
如图1、2所示两种现有技术的纳米纤维的静电纺丝装置，其中，图1是一种单喷头针筒式静电纺丝装置；图2是一种多喷头针筒式静电纺丝装置。从图中可以清楚地看出，其高压静电发生器4′与存放有纺丝用的溶液或熔体2′的针筒1′相连，针筒1′上连接有作为喷丝孔的微孔针3′，在微量泵5′的作用下，射流6′被用作接收装置的收集屏7′进行收集。
其缺点在于，由于作为喷丝孔的微孔针3′孔径较小，极易被堵塞，需频繁更换及清洗喷丝孔，同时，微孔针3′清洗起来也比较困难，因而导致了纺丝生产效率低下，根本无法进行规模化生产，更无法满足产品应用的要求。
发明内容
本发明的目的是针对上述传统技术中所存在的不足，提供一种纳米纤维的振动静电纺丝装置，利用该装置，可大批量生产纳米纤维，以满足非织造纳米纤维毡的产业化和应用的需求。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种纳米纤维振动静电纺丝装置，包括用于存放纺丝用溶液或熔体的容器、高压静电发生器；其特征在于，还包括超声波发生器、压电传感器；
所述存放溶液或熔体的容器为一顶部呈开口状的立方体贮液池，两个压电传感器平行对称设置在贮液池的近底部位置并与设置在贮液池外的超声波发生器相连；
所述溶液或熔体表面的上方设有射流的传送装置和接收装置；所述的传送装置包括导电极板、导辊、接地电极，导电极板通过接地电极接地形成负极，与溶液中液面之间形成静电场，贮液池内的溶液或熔体通过电极板与高压静电发生器相连；所述的接收装置包括接收帘。
上述的纳米纤维振动静电纺丝装置，其中，所述的贮液池由绝缘塑料制成。由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明由于将传统的存放纺丝用溶液或熔体的针筒改为上部开口的立方体贮液池，无需频繁更换和清洗喷丝孔，因此，生产效率高，可实现纳米纤维的规模化生产，完全能满足工业应用和日常用品等对纳米纤维毡的需求。
附图说明
通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1为现有技术中的一种单喷头超细纤维或纳米纤维的静电纺丝装置的结构示意图；
图2为现有技术中的一种多喷头超细纤维或纳米纤维的静电纺丝装置的结构示意图；
图3为本发明的一种纳米纤维的静电纺丝装置的结构示意图；
图4为图2中的压电传感器在贮液池中的一种设置状况结构示意图。
图1、2中，1′-针筒，2′-溶液或熔体，3′-微孔针，4′-高压静电发生器，5′-微量泵，6′-射流，7′-收集屏；
图3、4中，1-贮液池，2-超声波发生器，3-高压静电发生器，4-压电传感器，5-溶液或熔体，6-接收帘，7-导电极板，8-射流，9-导辊。
具体实施方式
如图3、4所示的一种可大批量生产纳米纤维的振动静电纺装置，主要包括贮液池1、高压静电发生器3、超声波发生器2、压电传感器4。
贮液池1，为其顶部呈开口状的立方体结构，池体可以由绝缘塑料制成，当然，也可以采用其它材料。生产前，首先从贮液池1顶部的开口处向池内注入溶液或熔体5，所加液量应接近贮液池1顶端但稍低于池口。靠近贮液池1的底面装有两条平行对称的压电传感器4，压电传感器4与超声波发生器2相连，同时溶液或熔体5通过电极与设置在贮液池1外的高压静电发生器3相连。
工作时由于超声波发生器2的作用使得压电传感器4以一定的频率产生振动，从而在液体或熔体5自由面上形成连续有规律的微波峰凸起。压电传感器4的振动还有助于降低溶液或熔体的粘性，使纺丝更容易进行。同时，液体内部自由电荷在高压静电作用下被极化，被极化的电荷将集中在凸起溶液顶端，形成泰勒锥。距溶液或熔体表面一定距离设有传送装置和接收装置的接收帘6，传送装置为导电极板7和导辊9组成，导电极板7接地形成负极，与溶液中液面之间形成静电场。同时，液体内部自由电荷在高压静电作用下被极化，被极化的电荷将集中在凸起溶液顶端，形成泰勒锥。在适当条件下，由于静电力的作用，从泰勒锥顶端有极细的液体或熔体5形成射流8喷出，射向负极板7，沉积在接收装置的接收帘6上，形成大量的纳米纤维毡，随着传送装置被带离纤维沉降区。该装置可满足大批量生产纳米纤维非织造产品或有底衬的纳米纤维非织造复合制品的要求。
Claims (2)
1、一种纳米纤维振动静电纺丝装置，包括用于存放纺丝用溶液或熔体的容器、高压静电发生器；其特征在于，还包括超声波发生器、压电传感器；
所述存放溶液或熔体的容器为一顶部呈开口状的立方体贮液池，两个压电传感器平行对称设置在贮液池的近底部位置并与设置在贮液池外的超声波发生器相连；
所述贮液池的上方设有纳米纤维的传送装置和接收装置；所述的传送装置包括导电极板、导辊、接地电极，导电极板通过接地电极接地形成负极，与溶液中液面之间形成静电场，贮液池内的溶液或熔体通过电极板与高压静电发生器相连；所述的接收装置包括接收帘。
2、根据权利要求1所述的纳米纤维振动静电纺丝装置，其特征在于，所述的贮液池由绝缘塑料制成。
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