CN105588203A - 一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置 - Google Patents

一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，包括底座、空调装置、加热器、设备箱体外壳和除湿机，其中设备箱体外壳安装在底座上，设备箱体外壳内部设有工作室，除湿机回流风口与除湿机回流风道一端连接，除湿机回流风道另一端安装在设备箱体外壳的侧面的下部、与工作室连接，除湿机再生风口与除湿机再生风道一端连接，除湿机再生风道另一端安装在设备箱体外壳侧面的上部、与工作室连接，空调装置安装在底座内部、后端，空调装置的进风口与空调回流风道一端连接，空调回流风道另一端安装在设备箱体外壳的正上方、与工作室连接。本发明解决了连续化静电纺丝的温湿度调节难题，且可以在连续供液的情况下，规模化、产量化生产纳米纤维。

Description

一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置
技术领域
本发明属静电纺丝设备技术领域，特别是涉及一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置。
背景技术
静电纺丝技术是目前生产纳米纤维的最简便、易行、有效的方法之一，其所得纳米纤维有很大的比表面积和孔隙率，较强的柔性和较好的机械性能。静电纺丝生产成本低廉，操作简单，产出率相对较高，潜力巨大，因此得到了学术界和工业界的广泛关注。纳米纤维优异的特性使静电纺丝产品在生物医学、光电、过滤防护、化妆品、催化、传感材料、吸声吸波材料等应用中发挥着关键作用。
传统的静电纺丝技术常常利用单一圆形针管作为纺丝液的存储装置，连接一个微量推进泵作为供液装置进行纺丝，这种传统的纺丝设备存在储液量小，供液速度慢，易堵塞，纺丝不稳定等缺点，同时实验人员往往在开放的实验室系统中进行试验，不易控制纺丝设备周边环境的温湿度及其他条件，故无法满足特殊化、规模化、高产量的静电纺丝要求。当前人们在喷头和纺丝方法等方面进行了大量研究，为大产量、规模化静电纺丝技术的发展奠定了基础，加之连续供液设备的改进，使得规模化、产业化静电纺丝的发展势如破竹。目前针对静电纺丝技术的研究表明纺丝溶液的性质、纺丝工艺参数的控制、环境参数的控制对静电纺丝的效果影响很大。在前两种影响因素被逐渐研究和突破的同时，为了静电纺丝规模化生产的发展，应该实现对静电纺丝环境温湿度的精细化控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，该装置能够实现规模化静电纺丝环境的温湿度的控制，解决了静电纺丝环境温湿度无法调节和即使有调节装置，形成的气流也会对纺丝过程造成不稳定影响的难题，并且，本发明能够适用于各种形式的规模化静电纺丝装置，其工作过程容易控制，工作范围可调节。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，包括底座、空调装置、加热器、设备箱体外壳和除湿机，其中所述的设备箱体外壳安装在底座上，所述的设备箱体外壳内部设有工作室，所述的除湿机和电源箱安装在设备箱体外壳后端的底座上，所述的除湿机回流风口与除湿机回流风道一端连接，所述的除湿机回流风道另一端安装在设备箱体外壳的侧面的下部、与工作室连接，所述的除湿机再生风口与除湿机再生风道一端连接，所述的除湿机再生风道另一端安装在设备箱体外壳侧面的上部、与工作室连接，所述的空调装置安装在底座内部、后端，所述的空调装置的进风口与空调回流风道一端连接，所述的空调回流风道另一端安装在设备箱体外壳的正上方、与工作室连接，所述的空调装置的处理风出风口与空调处理风道一端连接，所述的空调处理风道另一端安装在设备箱体外壳下方的底座内、与工作室垂直连接，所述的工作室内、空调处理风道的正上方设有纺丝区，所述的加热器安装在设备箱体外壳与工作室之间、且紧贴在除湿机回流风道的下端。
所述的空调装置的功率与实际情况相配，所述的空调装置用于制冷，且制冷管道位于工作室的正下方。
所述的除湿机的功率与实际情况相配，且湿度调节范围为15％—90％，温度调节范围15—70℃。
所述的除湿机和空调装置独立运行、分别用于系统的加热除湿和制冷，保证温湿度可以灵敏地调控，联合形成温湿度调控的核心结构。
所述的空调装置将外部空气处理后，将处理空气通过空调处理风道，垂直送入工作室内，处理空气垂直通过纺丝区后进入空调回流风道内，然后回到空调装置再次处理，形成温度调节的内循环。
所述的加热器对内部空气进行加热回流到除湿机内进行热湿处理，再由除湿机再生风道流回工作室中，从而对工作室内的环境进行湿度调节。
所述的空调回流风道、除湿机回流风道、除湿机再生风道和空调处理风道为软质材料、且呈圆形的褶皱状。
所述的空调回流风道、除湿机回流风道、除湿机再生风道和空调处理风道根据通气量的要求选择内径大于12cm、外径大于15cm的风道，在保证通气量的同时，可达到气流更平稳。
所述的空调回流风道、空调处理风道、除湿机回流风道和除湿机再生风道与工作室的连接口处都安装有孔径很小的多层过滤筛网，这些筛网可以保证气流的平稳，使空气调节气流不影响纺丝过程，同时防止异物进入通道形成堵塞。
所述的设备箱体外壳前端设有控制面板，所述的控制面板上设有总开关。
本发明形成了一个半封闭系统，解决了静电纺丝中温湿度无法精细化、稳定化控制的难题，在进行温湿度控制的同时，形成的气流不会对纺丝过程和产品造成影响，能够实现规模化静电纺丝生产过程中的温湿度的稳定控制，且操作方便，使用安全，能达到程控效果。
有益效果
本发明的优点有：
1、能够持续、稳定、精细地调控静电纺丝过程中的温湿度，解决了连续化静电纺丝的温湿度调节难题；
2、成功突破了传统静电纺丝在开放系统中对于易挥发性溶剂不易抽离的技术难题，可以在连续供液的情况下，规模化、产量化生产纳米纤维；
3、提供了一个相对封闭的系统，在生产中可以隔离刺激性、有毒性气体，保护生产人员的人身安全；
4、良好的管道通路，实现了对气流的平稳控制，从而达到了静电纺丝连续化和均匀化生产纳米纤维目的，进一步推进了静电纺丝稳定化、规模化和产业化的进程。
附图说明
图1是本发明的内部结构及风向循环示意图(箭头表示空气循环方式)；
图2是本发明的正面结构示意图；
图3是本发明的背面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1～3所示，一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，包括底座1、空调装置2、加热器3、设备箱体外壳7和除湿机8，其中所述的设备箱体外壳7安装在底座1上，所述的设备箱体外壳7内部设有工作室10，所述的除湿机8和电源箱14安装在设备箱体外壳7后端的底座1上，所述的除湿机8回流风口与除湿机回流风道5一端连接，所述的除湿机回流风道5另一端安装在设备箱体外壳7的侧面的下部、与工作室10连接，所述的除湿机8再生风口与除湿机再生风道6一端连接，所述的除湿机再生风道6另一端安装在设备箱体外壳7侧面的上部、与工作室10连接，所述的空调装置2安装在底座1内部、后端，所述的空调装置2的进风口与空调回流风道4一端连接，所述的空调回流风道4另一端安装在设备箱体外壳7的正上方、与工作室10连接，所述的空调装置2的处理风出风口与空调处理风道11一端连接，所述的空调处理风道11另一端安装在设备箱体外壳7下方的底座1内、与工作室10垂直连接，所述的工作室10内、空调处理风道11的正上方设有纺丝区9，所述的加热器3安装在设备箱体外壳7与工作室10之间、且紧贴在除湿机回流风道5的下端。
所述的空调装置2的功率与实际情况相配，所述的空调装置2用于制冷，且制冷管道位于工作室10的正下方，所述的除湿机8的功率与实际情况相配，且湿度调节范围为15％—90％，温度调节范围15—70℃，所述的除湿机8和空调装置2独立运行、分别用于系统的加热除湿和制冷，保证温湿度可以灵敏地调控，联合形成温湿度调控的核心结构。
所述的空调装置2将外部空气处理后，将处理空气通过空调处理风道11，垂直送入工作室10内，处理空气垂直通过纺丝区9后进入空调回流风道4内，然后回到空调装置2再次处理，形成温度调节的内循环。
所述的加热器3对内部空气进行加热回流到除湿机8内进行热湿处理，再由除湿机再生风道6流回工作室10中，从而对工作室10内的环境进行湿度调节。
所述的空调回流风道4、除湿机回流风道5、除湿机再生风道6和空调处理风道11为软质材料、且呈圆形的褶皱状，且根据通气量的要求选择内径大于12cm、外径大于15cm的风道，在保证通气量的同时，可达到气流更平稳。
所述的空调回流风道4、空调处理风道11、除湿机回流风道5和除湿机再生风道6与工作室10的连接口处都安装有孔径很小的多层过滤筛网，这些筛网可以保证气流的平稳，使空气调节气流不影响纺丝过程，同时防止异物进入通道形成堵塞。
所述的设备箱体外壳7前端设有控制面板12，所述的控制面板12上设有总开关13。本发明装置的工作过程是：在进行静电纺丝大规模生产或特殊溶液纳米纤维静电纺丝时，先接通电源箱14，将总开关13打开，在控制面板12上设置所需的温湿度，同时根据显示的数据将除湿机8和空调装置2打开，待工作室10内湿度稳定后，开始规模化静电纺丝，本发明装置的温度在15—70℃范围内可调，湿度在15％—90％范围内可调，除湿量最大可达1.0Kg/h，最低限度为0.5Kg/h。

Claims (10)

1.一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，包括底座(1)、空调装置(2)、加热器(3)、设备箱体外壳(7)和除湿机(8)，其特征在于：所述的设备箱体外壳(7)安装在底座(1)上，所述的设备箱体外壳(7)内部设有工作室(10)，所述的除湿机(8)和电源箱(14)安装在设备箱体外壳(7)后端的底座(1)上，所述的除湿机(8)回流风口与除湿机回流风道(5)一端连接，所述的除湿机回流风道(5)另一端安装在设备箱体外壳(7)的侧面的下部、与工作室(10)连接，所述的除湿机(8)再生风口与除湿机再生风道(6)一端连接，所述的除湿机再生风道(6)另一端安装在设备箱体外壳(7)侧面的上部、与工作室(10)连接，所述的空调装置(2)安装在底座(1)内部、后端，所述的空调装置(2)的进风口与空调回流风道(4)一端连接，所述的空调回流风道(4)另一端安装在设备箱体外壳(7)的正上方、与工作室(10)连接，所述的空调装置(2)的处理风出风口与空调处理风道(11)一端连接，所述的空调处理风道(11)另一端安装在设备箱体外壳(7)下方的底座(1)内、与工作室(10)垂直连接，所述的工作室(10)内、空调处理风道(11)的正上方设有纺丝区(9)，所述的加热器(3)安装在设备箱体外壳(7)与工作室(10)之间、且紧贴在除湿机回流风道(5)的下端。
2.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的空调装置(2)的功率与实际情况相配，所述的空调装置(2)用于制冷，且制冷管道位于工作室(10)的正下方。
3.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的除湿机(8)的功率与实际情况相配，且湿度调节范围为15％—90％，温度调节范围15—70℃。
4.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的除湿机(8)和空调装置(2)独立运行、分别用于系统的加热除湿和制冷，保证温湿度可以灵敏地调控，联合形成温湿度调控的核心结构。
5.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的空调装置(2)将外部空气处理后，将处理空气通过空调处理风道(11)，垂直送入工作室(10)内，处理空气垂直通过纺丝区(9)后进入空调回流风道(4)内，然后回到空调装置(2)再次处理，形成温度调节的内循环。
6.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的加热器(3)对内部空气进行加热回流到除湿机(8)内进行热湿处理，再由除湿机再生风道(6)流回工作室(10)中，从而对工作室(10)内的环境进行湿度调节。
7.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的空调回流风道(4)、除湿机回流风道(5)、除湿机再生风道(6)和空调处理风道(11)为软质材料、且呈圆形的褶皱状。
8.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的空调回流风道(4)、除湿机回流风道(5)、除湿机再生风道(6)和空调处理风道(11)根据通气量的要求选择内径大于12cm、外径大于15cm的风道，在保证通气量的同时，可达到气流更平稳。
9.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的空调回流风道(4)、空调处理风道(11)、除湿机回流风道(5)和除湿机再生风道(6)与工作室(10)的连接口处都安装有孔径很小的多层过滤筛网，这些筛网可以保证气流的平稳，使空气调节气流不影响纺丝过程，同时防止异物进入通道形成堵塞。
10.根据权利要求1中所述的一种控制规模化静电纺丝环境温湿度的装置，其特征在于：所述的设备箱体外壳(7)前端设有控制面板(12)，所述的控制面板(12)上设有总开关(13)。
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Legal Events

Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Qin Xiaohong

Inventor after: Ji Dongxiao

Inventor after: Yu Haonan

Inventor after: Ni Anqi

Inventor after: Xia Yuandong

Inventor before: Qin Xiaohong

Inventor before: Ji Dongxiao

Inventor before: Xia Yuandong

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
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