CN103060931B - 一种无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
一种无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，包括接收装置、静电发生装置、纺丝电极、接收电极、至少两个储液槽、装有绝缘空心管输液装置的模块和导电丝喷射装置，其中一个储液槽的出口与进液气泵连接，进液气泵与绝缘空心管一端连通，绝缘空心管的另一端与抽液气泵连通，抽液气泵与其中另一个储液槽的进口连接，至少两个储液槽中相邻的储液槽之间连通，且至少两个相邻的储液槽之间设有循环气泵；绝缘空心管的两端可滑动地安装导电丝喷射装置，模块可滑动地安装在底座上，模块与用于带动模块移动的驱动机构连接，底座正上方设置接收装置，导电丝喷射装置与纺丝电极连接。本发明提高生产效率、纺丝纤维质量较高、实现大面积连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米纤维静电纺丝装置
背景技术
静电纺丝作为目前微米、纳米纤维成型的一种最新颖、便捷的技术，已日益受到重视，但目前大多数静电纺丝设备都是采用单喷头、多喷头、旋转喷头或复合喷头的方式。但不管是单喷头、多喷头、旋转喷头或复合喷头的方式，由于喷头直径小，都存在难以清洗、产量提高难度大等问题，特别对于多喷头方式，相邻喷头之间的电场干扰无法有效避免，影响到大批量生产纤维的均匀性，生产纤维的质量及效率有待提高，无法满足产品应用的要求。
发明内容
为了克服现有纳米纤维静电纺丝装置的生产效率低下、喷丝孔易堵塞、纺丝纤维质量低、不能大面积连续生产的不足，本发明提供一种提高生产效率、纺丝纤维质量较高、实现大面积连续生产的无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置。
为了解决上述技术问题提供的技术方案为：
一种无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，包括接收装置、静电发生装置、 纺丝电极和接收电极，所述接收装置与接收电极连接，所述纺丝电极和接收电极均与所述静电发生装置连接，所述静电纺丝装置还包括至少两个储液槽、装有绝缘空心管输液装置的模块和导电丝喷射装置，其中一个储液槽的出口与进液气泵连接，所述进液气泵与绝缘空心管一端连通，所述绝缘空心管的另一端与抽液气泵连通，所述抽液气泵与其中另一个储液槽的进口连接，至少两个储液槽中相邻的储液槽之间连通，且至少两个相邻的储液槽之间设有循环气泵；所述绝缘空心管的两端可滑动地安装导电丝喷射装置，所述模块可滑动地安装在底座上，所述模块与用于带动模块移动的驱动机构连接，所述底座正上方设置所述接收装置，所述导电丝喷射装置与所述纺丝电极连接。
进一步，所述储液槽有两个，其中另一个储液槽的出口与循环气泵连接，所述循环气泵与所述其中另一个储液槽连接。
再进一步，所述至少两个储液槽均为全密封式储液槽。
所述导电丝喷射装置的导电丝的直径0.005-0.05mm之。
所述接收装置包括接收帘、放卷装置和收卷装置，所述接收帘的一端安装放卷装置，所述接收窗的另一端安装收卷装置。
本发明的有益效果为: 高生产效率、纺丝纤维质量较高、实现大面积连续生产。
附图说明
图1是自下向上无喷头大面积连续静电纺丝系统主视图。
图2是接收装置主视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发现。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
参照图1和图2，一种无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，包括至少两个储液槽、装有绝缘空心管输液装置的输液模块6、绝缘空心管输液传送装置包括循环气泵3、抽液气泵4和进液气泵5，导电丝喷射装置7和8、接收装置9、静电发生装置12、 纺丝电极10和接收电极11，13和14分别为接收装置的放卷装置和收卷装置，15为输液模块6的驱动机构，16为静电纺丝接收帘。
本发明中，两个储液槽1、2、与循环气泵3、抽液气泵4、进液气泵5以及输液模块6之间采用绝缘空心管连接，纺丝液在气泵的作用下可在绝缘空心管中朝一个方向自由的流动，喷射钢丝7、8穿过输液模块6与纺丝液接触。其中9为静电纺丝接收装置，10、11分别为纺丝电极和接收电极，12为高压静电了生装置，分别与纺丝电极10和接收电极11相连接。13为接收装置9的放卷装置，14为接收装置9的收卷装置。
本发明中所述的两个储液槽1、2除了进液口和与气泵相连的管道口以外，为全密封式储液槽，以防止纺丝液和挥发而造成纺丝液和浓度及粘度的变化。
所述的循环气泵3、抽液气泵4、进液气泵5除了进行帮助纺丝液的流动以外，还附带有气动搅拌，以达到使纺丝液处于完全的均匀状态。
所述的输液模块6驱动装置15的作用下，可以在Ａ、Ｂ间快速来回运动，使Ａ、Ｂ间0-2米的钢丝沾上纺丝液，进行大面种纺丝。
所述喷射装置钢丝7、8直径为0.005-0.1mm之间，优选直径为0.01-0.03mm，更优级选0.02mm。
所述接收装置9由接收电极11、接收帘16、放卷装置13、收卷装置14共同组成，如图2。
所述纺丝电极10与喷射装置钢丝7、8通过导线相连。
所述静电发生装置12与纺丝电极10、接收电极11相连。
工作时，纺丝液开始注入储液槽２中，通过气泵5经绝缘空心管打入模块６中，流过喷射钢丝7、8，喷射钢丝7、8在高压静电的作用下向上面的接收装置9喷射纳米纤维丝进行静电纺丝，同时模块６在Ａ、Ｂ之间快速来回运动，使得钢丝在一个大平面上可以同时向上喷射纳米纤维丝达到大面积纺丝的效果，最宽可达到２米，而模块６中剩下的纺丝液通过气泵４经绝缘空心管打入储液槽１中，进入储液槽的纺丝液能这过气泵３再打入储液槽２中，如此循环可进行大面积的连续静电纺丝，与此同时，接收装置９上的接收帘16在收、放卷的作用下向收卷方向以一定的速率匀速收卷。根据所需纳米纤维膜的厚度自由调节收卷速率，速率可控制范围为0.02-20m/min。
实施例1
本发明提供一种自下向上的无喷头可大面积连续静电纺丝装置，本实施例采用0.01mm不锈丝作为喷射钢丝，接收装置的收卷速率0.02m/min，纺丝液为尼龙66，浓度12%，接收帘为ＰＰ无纺布。
将配好的尼龙66纺丝液注入储液槽2中，通过气泵5将纺丝液打入供液装置模块６中，同时模块6在A、Ｂ之间来回快速移动，使得整条喷射钢丝7、8在一个固定长度上粘上纺丝液，然后在高压静电发生装置12的作用下，调节纺丝电极的电压为+60Ｖ，接收电极的电压为-40Ｖ，喷射钢丝在100Ｖ的高压静电下在一固定长度上向上进行静电纺丝，同时接收装置0.02m/min的速率向收卷方向移动，完成静电纺丝的接收，而模块6中剩下的纺丝液在气泵4的作用下抽回到储液槽1中，储液槽1中的纺丝液在气泵3的作用下送回来储液槽2中，如此循环，可以连续不断的进行大面积静电纺丝。
实施例2
本实施例爱用钢丝为0.05mm的导电丝做为喷射钢丝，接收装置的收卷速率设定为0.1m/min，纺丝电极的电压设定为+60V，接收电极的电压设定为-50Ｖ，其余与实施例1相同，完成静电纺丝。
实施例3
本实施例爱用钢丝为0.1mm的导电丝做为喷射钢丝，接收装置的收卷速率设定为0.1m/min，纺丝电极的电压设定为+55V，接收电极的电压设定为-40Ｖ，其余与实施例1相同，完成静电纺丝。
Claims (5)
1.一种无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，包括接收装置、静电发生装置、纺丝电极和接收电极，所述接收装置与接收电极连接，所述纺丝电极和接收电极均与所述静电发生装置连接，其特征在于：所述静电纺丝装置还包括至少两个储液槽、导电丝喷射装置和装有绝缘空心管输液装置的输液模块，其中一个储液槽的出口与进液气泵连接，所述进液气泵与绝缘空心管一端连通，所述绝缘空心管的另一端与抽液气泵连通，所述抽液气泵与其中另一个储液槽的进口连接，至少两个储液槽中相邻的储液槽之间连通，且至少两个相邻的储液槽之间设有循环气泵；所述绝缘空心管的两端可滑动地安装导电丝喷射装置，所述模块可滑动地安装在底座上，所述模块与用于带动模块移动的驱动机构连接，所述底座正上方设置所述接收装置，所述导电丝喷射装置与所述纺丝电极连接。
2.如权利要求1所述无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，其特征在于：所述储液槽有两个，其中另一个储液槽的出口与循环气泵连接，所述循环气泵与所述的另一个储液槽连接。
3.如权利要求1或2所述无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，其特征在于：所述至少两个储液槽均为全密封式储液槽。
4.如权利要求1或2所述无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，其特征在于：所述导电丝喷射装置的导电丝的直径在0.005-0.05mm之间。
5.如权利要求1所述无喷头大面积连续纳米纤维静电纺丝装置，其特征在于：所述接收装置包括接收帘、放卷装置和收卷装置，所述接收帘的一端安装放卷装置，所述接收帘的另一端安装收卷装置。
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