CN112430859B - 一种静电喷射装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电喷射装置及方法，包括一安装板，安装板固定在主机机架上，安装板上通过法兰盘安装一机壳，机壳上环绕机壳一圈嵌入设置有一个以上的喷射筒，一个以上的喷射筒均具有一个喷嘴，位于机壳的内部具有一个喷射腔，各喷射筒的喷嘴伸入于喷射腔内，所述机壳的外侧端固定安装一弹性气囊；本发明的静电喷射装置，使得整个喷嘴喷射纳米细丝的过程在一个相对封闭的空间内，减少外部气流对喷出过程的影响，同时借助对喷射筒的一个压力来使得接收辊位移，使得纳米细丝能够均匀的覆盖在接收辊上，满足均匀收集的目的，省去了接收辊的位移这一机构，结构上更加的简单，并具有空气干燥功能，实现对溶液的快速恢复。

Description

一种静电喷射装置及方法

技术领域

本发明涉及一种喷射装置，具体涉及一种静电喷射装置。

背景技术

静电纺丝是高分子流体静电雾化的特殊形式，静电纺丝采用的是较高粘度的非牛顿流体，在高压静电发生器的作用下，喷丝装置与接收装置之间形成高压静电场，聚合物溶液在喷嘴处形成液滴并被充电，带电液滴在电场力作用下在Taylor锥顶被加速，当电场力足够大时，带电液滴克服表面张力形成带电射流，可以运行相当长的距离，带电射流在静电纺丝空间运行时，伴随溶剂挥发、弯曲和拉伸，最终被接收装置收集，固化形成纤维材料。

目前，在喷射过程中，一般裸露在空气中进行，这样的情况很受外部环境影响，导致纳米细丝的收集出现不均匀的情况，由于外部空气环境中的湿度高，导致溶液的蒸发速度变慢，进而导致纳米细丝的收集效率降低，同时为了使得接收辊位移，还需要设置位移机构，实现边位移边接收的均匀动作，所以结构上非常的复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种静电喷射装置，将推动喷射筒的力与接收辊位移的结构相结合，简化整体结构，设计合理，整个过程在相对封闭的环境中进行，受外部环境影响小，并具有干燥空气的功能，提升溶液的蒸发速度，进而提升整体效率。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种静电喷射装置，包括一安装板，安装板固定在主机机架上，安装板上通过法兰盘安装一机壳，机壳上环绕机壳一圈嵌入设置有一个以上的喷射筒，一个以上的喷射筒均具有一个喷嘴，位于机壳的内部具有一个喷射腔，各喷射筒的喷嘴伸入于喷射腔内，所述机壳的外侧端固定安装一弹性气囊，弹性气囊内具有一个储气腔；

弹性气囊的外侧端固定安装一加热板，加热板的外部设置一动力推杆，推动动力推杆来挤压弹性气囊，加热板上开设有一安装孔，安装孔内安装一接收辊；

弹性气囊上正对着安装孔的位置设置有外径大于安装孔的第一通孔，第一通孔内壁面均设置有一个以上的出气微孔，正对第一通孔的机壳上安装有第二通孔，正对第二通孔的法兰盘上设置有第三通孔，正对第三通孔的安装板嵌入设置有一空心管，空心管相对接收辊一端开口，加热板移动带动接收辊左右移动，所述弹性气囊上设置有一根以上的输出管，输出管均与喷射筒的进气端连接。

作为优选的技术方案，所述喷射筒内具有一个密封活塞，密封活塞将喷射筒分割成上端的进气腔以及底部的储液腔，储液腔内存储高分子材料，进气腔与输出管的输出端相通。

作为优选的技术方案，所述喷射筒上还设置有注液孔，所述弹性气囊上还设置有一吸气管，吸气管上设置有单向进气阀。

作为优选的技术方案，所述安装孔内壁面设置有弹性橡胶层，接收辊穿过弹性橡胶层并通过弹性橡胶层压紧。

作为优选的技术方案，所述加热板内嵌入设置电加热丝，电加热丝配置有一个温度控制器，使得电加热丝恒温发热，电加热丝对弹性气囊内的气体进行烘干。

作为优选的技术方案，所述动力推杆的外部接一气缸或者油缸。

作为优选的技术方案，所述空心管内具有一个容纳腔，接收完纳米细丝的接收辊插入于空心管内。

作为优选的技术方案，利用气缸或者油缸对加热板施加一个挤压力，来推动喷射筒内部的溶液，形成纳米细丝，同时带动接收辊位移，利用接收辊来接收喷出的纳米细丝。

本发明的有益效果是： 一、本发明在一个相对封闭的喷射腔内进行喷射动作，受外部的环境影响较小；

二、本发明能够利用推动喷射筒的力来实现对接收辊的位移，省去了接收辊接收纳米细丝时的位移机构，简化了整体结构，且采用一个气缸或者油缸即可推动多个喷射筒，结构设计更加合理；

三、本发明可以对气囊内部吸入的气体进行加热干燥，使得加热干燥后的气体能够赶走周边的潮湿空间，增加溶液的蒸发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大示意图；

图3为本发明的喷射筒的内部结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明的一种静电喷射装置，包括一安装板2，安装板2固定在主机机架上，安装板2上通过法兰盘4安装一机壳1，机壳1上环绕机壳1一圈嵌入设置有一个以上的喷射筒13，一个以上的喷射筒13均具有一个喷嘴134，位于机壳1的内部具有一个喷射腔16，各喷射筒13的喷嘴134伸入于喷射腔16内，机壳1的外侧端固定安装一弹性气囊7，弹性气囊7内具有一个储气腔72；

弹性气囊7的外侧端固定安装一加热板5，加热板5的外部设置一动力推杆9，推杆动力9推杆来挤压弹性气囊7，加热板5上开设有一安装孔，安装孔内安装一接收辊6；

弹性气囊7上正对着安装孔的位置设置有外径大于安装孔的第一通孔71，第一通孔71内壁面均设置有一个以上的出气微孔，通过出气微孔来排出干燥后的气体进入到喷射腔内；

正对第一通孔71的机壳1上安装有第二通孔14，正对第二通孔14的法兰盘上设置有第三通孔15，正对第三通孔15的安装板嵌入设置有一空心管3，空心管3相对接收辊一端开口，加热板5移动带动接收辊左右移动，弹性气囊7上设置有一根以上的输出管12，输出管12均与喷射筒13的进气端连接。

其中，如图3所示，喷射筒13内具有一个密封活塞132，密封活塞132将喷射筒13分割成上端的进气腔131以及底部的储液腔133，储液腔133内存储高分子材料，进气腔131与输出管的输出端相通，喷射筒上还设置有注液孔，弹性气囊上还设置有一吸气管8，吸气管8上设置有单向进气阀，通过注液孔对喷射筒内部注入高分子溶液，由于高分子溶液比较粘稠，粘滞系数比较大，因此溶液不容易流动，此时将配好的溶液装入喷射筒的储液腔内，在活塞的推动下，粘稠的溶液形成半球形滴液，由于其具有一定的浓度，所以液滴不会地下，在液滴和接受辊之间加上高压电场，在静电力的作用下喷出纳米细丝，干燥的空气使溶液挥发，纳米吸收则被接收辊搜集成为纳米材料。

其中，安装孔内壁面设置有弹性橡胶层，接收辊穿过弹性橡胶层并通过弹性橡胶层压紧，因此弹性橡胶的位移可以使得接受辊发生位移，这样即可省去了接收辊的位移机构，简化整体结构。

本实施例中，加热板11内嵌入设置电加热丝，电加热丝配置有一个温度控制器，使得电加热丝恒温发热，电加热丝对弹性气囊内的气体进行烘干，干燥的气体可以加速对溶液的挥发。

其中，动力推杆9的外部接一气缸或者油缸，动力推杆推动挤压弹性气囊，将弹性气囊内部气体挤出进入到各输出管内，进而进入到进气腔内，来推动密封活塞，进而利用密封活塞来挤压内部的高分子溶液。

其中，空心管3内具有一个容纳腔，接收完纳米细丝的接收辊插入于空心管内，退让的接收辊可以进入到空心管内避让，利用气缸或者油缸对加热板施加一个挤压力，来推动喷射筒内部的溶液，形成纳米细丝，同时带动接收辊位移，利用接收辊来接收喷出的纳米细丝。

本发明的有益效果是： 一、本发明在一个相对封闭的喷射腔内进行喷射动作，受外部的环境影响较小；

二、本发明能够利用推动喷射筒的力来实现对接收辊的位移，省去了接收辊接收纳米细丝时的位移机构，简化了整体结构，且采用一个气缸或者油缸即可推动多个喷射筒，结构设计更加合理；

三、本发明可以对气囊内部吸入的气体进行加热干燥，使得加热干燥后的气体能够赶走周边的潮湿空间，增加溶液的蒸发效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种静电喷射装置，其特征在于：包括一安装板，安装板固定在主机机架上，安装板上通过法兰盘安装一机壳，机壳上环绕机壳一圈嵌入设置有一个以上的喷射筒，一个以上的喷射筒均具有一个喷嘴，位于机壳的内部具有一个喷射腔，各喷射筒的喷嘴伸入于喷射腔内，所述机壳的外侧端固定安装一弹性气囊，弹性气囊内具有一个储气腔；

弹性气囊的外侧端固定安装一加热板，加热板的外部设置一动力推杆，推动动力推杆来挤压弹性气囊，加热板上开设有一安装孔，安装孔内安装一接收辊；

弹性气囊上正对着安装孔的位置设置有外径大于安装孔的第一通孔，第一通孔内壁面均设置有一个以上的出气微孔，正对第一通孔的机壳上安装有第二通孔，正对第二通孔的法兰盘上设置有第三通孔，正对第三通孔的安装板嵌入设置有一空心管，空心管相对接收辊一端开口，加热板移动带动接收辊左右移动，所述弹性气囊上设置有一根以上的输出管，输出管均与喷射筒的进气端连接；

所述喷射筒上还设置有注液孔，所述弹性气囊上还设置有一吸气管，吸气管上设置有单向进气阀。

2.根据权利要求1所述的静电喷射装置，其特征在于：所述喷射筒内具有一个密封活塞，密封活塞将喷射筒分割成上端的进气腔以及底部的储液腔，储液腔内存储高分子材料，进气腔与输出管的输出端相通。

3.根据权利要求1所述的静电喷射装置，其特征在于：所述安装孔内壁面设置有弹性橡胶层，接收辊穿过弹性橡胶层并通过弹性橡胶层压紧。

4.根据权利要求1所述的静电喷射装置，其特征在于：所述加热板内嵌入设置电加热丝，电加热丝配置有一个温度控制器，使得电加热丝恒温发热，电加热丝对弹性气囊内的气体进行烘干。

5.根据权利要求1所述的静电喷射装置，其特征在于：所述动力推杆的外部接一气缸或者油缸。

6.根据权利要求1所述的静电喷射装置，其特征在于：所述空心管内具有一个容纳腔，接收完纳米细丝的接收辊插入于空心管内。

7.一种利用权利要求1至6任意一项所述的静电喷射装置的喷涂方法，其特征在于：利用气缸或者油缸对加热板施加一个挤压力，来推动喷射筒内部的溶液，形成纳米细丝，同时带动接收辊位移，利用接收辊来接收喷出的纳米细丝。

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