CN104775170B - 一种静电纺丝的连续收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静电纺丝连续收集的方法，将凝固浴溶液雾化进行静电纺丝的连续收集，避免更换凝固浴溶液，实现了静电纺丝的连续收集。本发明还公开了一种静电纺丝连续收集的装置，包括：接收装置，其为圆筒状，其两端分别通过支架水平固定；电机，其连接接收装置；凝固浴雾化装置，其设置在接收装置的前方，其包括：壳体，其呈锥形，壳体的下部分具有中空的容水空间，壳体的下部外壁上设有一连通容水空间的进水口；雾化器，其设置在壳体内；抽风扇，其设置在壳体的上部；喷嘴，其设置在壳体的上部，且与壳体连通，面向接收装置设置。本发明通过设置凝固浴雾化装置将凝固浴溶液雾化，提高了凝固浴溶液的利用率和凝固效率，减少了废液的排放。

Description

一种静电纺丝的连续收集装置
技术领域
本发明涉及一种静电纺丝领域。更具体地说，本发明涉及聚合物溶液中的溶剂不易挥发的情况下使用的静电纺丝的连续收集装置。
背景技术
静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝，其基本原理可以简单概括为，聚合物溶液或熔体在高压静电场中电场力的作用下进行喷射纺丝，从毛细管或者气泡的末端形成射流飞向接收装置，一般的静电纺丝装置包括高压电源、溶液储存、喷射和接收装置，其中接收装置对应纤维的接收，射流在到达接收装置的过程中产生高度拉伸，纤维变细，同时溶液中的溶剂蒸发或是熔体固化，最后纤维沉积在接收装置上，对于不易挥发的溶剂则一般采用水浴固化的方法。
现有的静电纺丝装置在处理溶剂不易挥发的情形中，主要通过水浴槽与喷射装置对接，使聚合物溶液中的溶剂溶于水浴槽的凝固液中，而使纤维析出，该方法得到的纤维的形状和厚度无法控制，同时，水浴槽中的凝固液为非流动的流体，在处理一部分纤维后，需要暂停静电纺丝装置的工作，更换凝固液后再继续，使得静电纺丝的工作不连续，浪费不必要的时间，且水浴槽中的凝固液在处理一部分纤维后，凝固率会降低，延长了凝固时间。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种利用雾化凝固浴溶液进行静电纺丝收集的方法，可以使雾化的凝固浴溶液充分与聚合物溶液接触，避免了需要暂停静电纺丝发生装置以更换凝固浴溶液，实现了静电纺丝的连续收集。
本发明还有一个目的是通过附加一个凝固浴雾化装置，以使凝固浴雾化的方法，提高静电纺丝收集的效率。
本发明还有一个目的是将凝固浴雾化装置与接收装置通过一对L型连杆连接，同时采用伸缩结构制作L型连杆，可以灵活调整和固定凝固浴雾化装置相对接收装置的位置。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种静电纺丝连续收集的方法，将凝固浴溶液雾化进行静电纺丝的连续收集。
为了实现本发明所述的静电纺丝连续收集的方法，提供了一种静电纺丝连续收集的装置，包括：
接收装置，其为圆筒状，所述接收装置的两端分别通过支架水平固定；
电机，其连接所述接收装置，并驱动所述接收装置转动；
凝固浴雾化装置，其设置在所述接收装置的前方，并距离所述接收装置一定距离，其包括：
壳体，其呈锥形，所述壳体的下部分具有中空的容水空间，所述壳体的下部外壁上设有一连通所述容水空间的进水口；
雾化器，其设置在所述壳体内；
抽风扇，其设置在所述壳体的上部；
喷嘴，其设置在所述壳体的上部，且与所述壳体连通，所述喷嘴面向所述接收装置设置。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述喷嘴与所述壳体是可拆卸连接。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述喷嘴呈一字型腔体，所述喷嘴面向所述接收装置的一面上设有多个间隔排列的长方形通孔，且所述喷嘴的中部汇聚于所述壳体的上部，与所述壳体连通。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述喷嘴的上表面设有多个间隔排列的圆形通孔。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述接收装置的两端分别通过一对L型连杆与所述凝固浴雾化装置连接，所述一对L型连杆与所述凝固浴雾化装置连接的一端设有弧形夹具。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述一对L型连杆的横向部分为竹节式伸缩结构。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述一对L型连杆的纵向部分为竹节式伸缩结构。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，还包括底座，其呈圆柱形，所述底座具有与所述凝固浴雾化装置的底部相配合的容置空间，所述底座上沿圆周方向等间隔分布有四个脚轮，且其中两个相邻的脚轮为活动脚轮，另外两个为固定脚轮。
优选的是，所述的静电纺丝连续收集的装置，还包括底座，其呈圆柱形，所述底座具有与所述凝固浴雾化装置的底部相配合的容置空间，所述底座下部固接有连接四个支撑脚的支撑架，所述支撑架为伸缩结构。
本发明至少包括以下有益效果：将凝固浴溶液雾化，避免更换凝固浴溶液，可以连续加入凝固浴溶液，实现了静电纺丝的连续收集；由于设置了凝固浴雾化装置，得以将凝固浴溶液雾化，提高了凝固浴溶液的利用率和凝固效率，减少了凝固时间和废液的排放；同时，通过可以伸缩调节的L型连杆固定凝固浴雾化装置相对接收装置的位置，可以将凝固浴喷雾与接收装置上的聚合物溶液充分接触，以使纤维析出。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的静电纺丝连续收集的装置的左视图；
图2为本发明所述的静电纺丝连续收集的装置的俯视图；
图3为本发明所述的凝固浴雾化装置的俯视图；
图4和图5分别为本发明所述凝固浴雾化装置的两种方案中底座结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
一种静电纺丝连续收集的方法，在于将凝固浴溶液雾化进行静电纺丝的连续收集。
图1-2示出了根据本发明的一种实现形式，提供了一种静电纺丝连续收集的装置，包括：
接收装置1，其为圆筒状，所述接收装置1的两端分别通过支架水平固定；
电机2，其连接所述接收装置1，并驱动所述接收装置1转动，所述电机为可调节变频电机，可以根据接收速率需要调节转速；
凝固浴雾化装置3，其设置在所述接收装置1的前方，并距离所述接收装置1一定距离，其包括：
壳体31，其呈锥形，所述壳体31的下部分具有中空的容水空间311，用于盛载凝固浴溶液，所述壳体31的下部外壁上设有一连通所述容水空间的进水口312，可以通过管道加入凝固浴溶液，也可以直接通过该进水口312添加凝固浴溶液；
雾化器32，其设置在所述壳体31内，用于将凝固浴溶液变成雾态，所述雾化器32可选用能调节功率的雾化器；
抽风扇33，其设置在所述壳体31的上部，用于将雾化的凝固浴溶液抽到喷嘴处；
喷嘴34，其设置在所述壳体31的上部，且与所述壳体31连通，所述喷嘴34面向所述接收装置1设置，所述喷嘴34与所述壳体31可以是一体成型也可以是拆卸连接。
在另一种方案中，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述喷嘴34与所述壳体31是可拆卸连接，可以根据喷雾量选用不同尺寸的喷嘴以满足凝固接收装置1上的聚合物溶液。
在另一种方案中，如图4所示，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述喷嘴34呈一字型腔体，所述喷嘴34面向所述接收装置1的一面上设有多个间隔排列的长方形通孔341，且所述喷嘴34的中部汇聚于所述壳体31的上部，与所述壳体31连通，所述长方形通孔341面向接收装置1，将雾化的凝固浴溶液喷出，实现聚合物溶液与其充分接触。
在另一种方案中，如图3所示，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述喷嘴34的上表面设有多个间隔排列的圆形通孔342，接收装置为横向设置的圆柱形，在喷嘴34上表面设置圆形通孔342可以提高凝固浴溶液与聚合物的接触面积，减少凝固时间。
在另一种方案中，如图2所示，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述接收装置1的两端分别通过一对L型连杆4与所述凝固浴雾化装置3连接，所述一对L型连杆4与所述凝固浴雾化装置3连接的一端设有弧形夹具，凝固浴雾化装置3可以相对固定设在接收装置1的正前方，以满足反应需要。
在另一种方案中，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述一对L型连杆4的横向部分为竹节式伸缩结构，可以使凝固浴雾化装置3相对接收装置1左右移动，以控制纤维的厚度以及均匀性。
在另一种方案中，所述的静电纺丝连续收集的装置，所述一对L型连杆4的纵向部分为竹节式伸缩结构，可以使凝固浴雾化装置3相对接收装置1前后移动，可以满足当凝固浴溶液不同或雾化功率不同时，通过调节凝固浴雾化装置3相对接收装置1的距离，以控制纤维的厚度以及均匀性。在另一种方案中，如图4所示，所述的静电纺丝连续收集的装置，还包括底座5，其呈圆柱形，所述底座5具有与所述凝固浴雾化装置3的底部相配合的容置空间，所述底座5上沿圆周方向等间隔分布有四个脚轮51，且其中两个相邻的脚轮为活动脚轮，另外两个为固定脚轮，方便凝固浴雾化装置3向前后左右四个方向上移动和固定。
在另一种方案中，如图5所示，所述的静电纺丝连续收集的装置，还包括底座5，其呈圆柱形，所述底座5具有与所述凝固浴雾化装置的底部相配合的容置空间，所述底座5下部固接有连接四个支撑脚的支撑架6，所述支撑架6为伸缩结构，可以调节凝固浴雾化装置3的高度，以提高雾化效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种静电纺丝连续收集的装置，其特征在于，用于将凝固浴溶液雾化进行静电纺丝的连续收集，包括：
接收装置，其为圆筒状，所述接收装置的两端分别通过支架水平固定；
电机，其连接所述接收装置，并驱动所述接收装置转动；
凝固浴雾化装置，其设置在所述接收装置的前方，并距离所述接收装置一定距离，其包括：
壳体，其呈锥形，所述壳体的下部分具有中空的容水空间，所述壳体的下部外壁上设有一连通所述容水空间的进水口；
雾化器，其设置在所述壳体内；
抽风扇，其设置在所述壳体的上部；
喷嘴，其设置在所述壳体的上部，且与所述壳体连通，所述喷嘴面向所述接收装置设置；
其中，所述喷嘴与所述壳体是可拆卸连接，所述喷嘴呈一字型腔体，所述喷嘴面向所述接收装置的一面上设有多个间隔排列的长方形通孔，且所述喷嘴的中部汇聚于所述壳体的上部，与所述壳体连通，或者所述喷嘴的上表面设有多个间隔排列的圆形通孔；
所述接收装置的两端分别通过一对L型连杆与所述凝固浴雾化装置连接，所述一对L型连杆与所述凝固浴雾化装置连接的一端设有弧形夹具；所述一对L型连杆的横向部分为竹节式伸缩结构；所述一对L型连杆的纵向部分为竹节式伸缩结构。
2.如权利要求1所述的静电纺丝连续收集的装置，其特征在于，还包括底座，其呈圆柱形，所述底座具有与所述凝固浴雾化装置的底部相配合的容置空间，所述底座上沿圆周方向等间隔分布有四个脚轮，且其中两个相邻的脚轮为活动脚轮，另外两个为固定脚轮。
3.如权利要求1所述的静电纺丝连续收集的装置，其特征在于，还包括底座，其呈圆柱形，所述底座具有与所述凝固浴雾化装置的底部相配合的容置空间，所述底座下部固接有连接四个支撑脚的支撑架，所述支撑架为伸缩结构。
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