CN201024236Y - 连续静电纺丝的供液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续静电纺丝供液装置，柱塞泵通过连接管路同时与供液容器、喷丝嘴连接，往复式运动机构与柱塞泵连接并带动柱塞在缸体内往复运动，所述柱塞泵及其连接管路均为至少两个，该至少两个柱塞泵分别通过各自的连接管路与所述供液容器、喷丝嘴连接；该至少两个柱塞泵的柱塞均与所述往复式运动机构连接，并由往复式运动机构带动该至少两个柱塞泵在同一时刻分别作吸进、挤出运动。本实用新型相对于现有技术而言，可以连续向喷丝嘴供液，可实现连续制样。

Description

连续静电纺丝的供液装置

技术领域

本实用新型属于材料成型领域，包括纤维材料、由纤维组成的织造和/或非织造材料，及其它含纤维的复合材料，具体涉及一种静电纺丝的供液装置。

背景技术

微米、纳米纤维以其小尺寸效应的独特性质和优势使其在众多的纤维材料中脱颖而出，这类纤维具有比表面积大、力学特性独特，使其在医学、环境保护、能源利用、工业建筑以及军事国防等方面具有显著的应用优势。

制备纳米纤维的方法中最为引人注目的是利用高压静电场，静电纺丝工艺，它可以通过电压、原液浓度、接收距离、流量等工艺参数的控制实现纳米纤维的制备；另一方面，它突破了传统熔纺、溶液法纺丝成型的界限，可以实现多种聚合物材料的纤维纺丝成型过程以及纳米纤维的制备，因此，纳米纤维的制备以及纳米纤维成型设备的研究开发具有重要的意义。

现有技术中，静电纺丝设备一般采用间歇式供液装置，需要人为的控制纺丝原液的供给(即需要人工加料)，这种供液装置的供液不连续性导致其在实际纳米纤维材料的制备中存在可操作性不足的弊端，同时对于工业实际推广应用也存在显著的局限性。

发明内容

本实用新型的技术问题在于提供一种连续静电纺丝供液装置，从而可实现大量微米、纳米纤维毡、织物或长丝的生产。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种连续静电纺丝供液装置，柱塞泵通过连接管路同时与供液容器、喷丝嘴连接，往复式运动机构与柱塞泵连接并带动柱塞在缸体内往复运动，所述柱塞泵及其连接管路均为至少两个，该至少两个柱塞泵分别通过各自的连接管路与所述供液容器、喷丝嘴连接；该至少两个柱塞泵的柱塞均与所述往复式运动机构连接，并由往复式运动机构带动其中一个柱塞泵做吸进运动时，另一个柱塞泵做挤出运动。

本实用新型中，由于设有至少两个柱塞泵，两个柱塞泵均与往复式运动机构连接，在每一时刻，均有至少一个柱塞泵向喷丝嘴供液，使喷丝嘴的供液连续，本实用新型可以实现连续进样，从而可实现大量微米、纳米纤维毡或长丝的生产。

本实用新型的进一步改进是：

所述往复运动机构包括螺杆、与该螺杆螺纹配合的移动件以及对该移动件的行程进行感测的行程开关，该行程开关与控制电路连接；至少两个所述柱塞泵反向设置且均与移动件连接。该结构为一种串联式设计，移动件向一个方向移动时，带动第一个柱塞泵向喷丝嘴供液，第二个柱塞泵停止向喷丝嘴供液，移动件反向运动时，带动第二个柱塞泵向喷丝嘴供液，第一个柱塞泵停止向喷丝嘴供液。

所述往复运动机构包括铰接在基座上的导槽、设于铰接点两侧且可在导槽内滑动的滑动件，驱动该导槽的驱动机构和对该导槽的行程进行监控的行程控制开关；该行程控制开关与控制电路连接；所述至少两个柱塞泵的柱塞分别连接在铰接点两侧的滑动件上。在驱动机构的驱动作用下，导槽相对于铰接点转动，分别使至少两个滑动件反向运动，即若其中一个柱塞泵停止向喷丝嘴供液时，另一个柱塞泵可以向喷丝嘴供液，使喷丝嘴的供液连续。

所述驱动机构为凸轮传动机构。在凸轮转动时，至少两个滑动件的运动方向相反，而保证喷丝嘴的供液连续。

所述连接管路包括分别与所述喷丝嘴、供液容器、柱塞泵连接且相互接通的喷嘴段管路、容器段管路、泵口段管路，在容器段管路上设有朝向所述柱塞泵方向的第一单向阀，在喷嘴段管路上设有朝向喷丝嘴方向的第二单向阀。在柱塞泵吸液时，液体经供液容器、容器段管路、泵口段管路进入柱塞泵，在柱塞泵排液时，液体经柱塞泵、泵口段管路、喷嘴段管路进入喷丝嘴，如此反复，该结构适用于柱塞泵只有一个泵口的情况。若柱塞泵有进口、出口两个泵口时，所述连接管路包括前段管路、后段管路，所述柱塞泵进口与所述供液容器之间通过前段管路连接相通，所述柱塞泵出口与所述喷丝嘴之间通过后段管路连接相通。此时，若柱塞泵的进口、出口不带有单向阀，还需在前段管路设有朝向所述柱塞泵的单向阀、在后段管路还设有朝向所述喷丝嘴方向的单向阀，以利于对液体的流向进行控制。

所述供液容器包括储液箱及与储液箱相通的备用箱，在储液箱内设置有搅拌叶片。储液箱中的液化气体用到一定程度之后，液体便从备用箱中流出，同时，储液箱内的搅拌叶片对液体起到搅拌作用，使液体更为均匀。

该供液装置还包括有对所述至少两个柱塞泵的柱塞的推进距离行程进行调节的行程调节开关。经行程调节开关对柱塞泵的行程调节之后，各柱塞泵向喷丝嘴供液量发生变化，以适应不同的需要。

所述行程调节开关包括调节片及与该调节片接触的抵压弹簧。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中，其应用示意图；

图2是供液容器与连接管路的结构图；

图3是本实用新型实施例二中，柱塞泵、滑动件与驱动机构的连接结构图；

附图标记说明：

1、柱塞泵，2、供液容器，3、喷丝嘴，4、螺杆，5、移动件，6、行程开关，7、控制电路，8、导槽，9、滑动件，10、行程控制开关，11、凸轮，12、变速箱，13、喷嘴段管路，14、容器段管路，15、泵口段管路，16、第一单向阀，17、第二单向阀，18、储液箱，19，备用箱，20、搅拌叶片，21、调节片，22、抵压弹簧，23、电机。

具体实施方式

实施例一：

请参见图1、图2，一种连续静电纺丝供液装置，柱塞泵1通过连接管路同时与供液容器2、喷丝嘴3连接，往复式运动机构与柱塞泵1连接并带动柱塞在缸体内往复运动，柱塞泵1及其连接管路均为两个，该两个柱塞泵1分别通过各自的连接管路与供液容器2、喷丝嘴3连接；该两个柱塞泵1的柱塞均与往复式运动机构连接，并由往复式运动机构带动该两个柱塞泵1在同一时刻分别作吸进、挤出运动。

其中，供液容器2包括储液箱18及与储液箱18相通的备用箱19，在储液箱18内设置有搅拌叶片20；连接管路包括分别与喷丝嘴3、供液容器2、柱塞泵1连接且相互接通的喷嘴段管路13、容器段管路14、泵口段管路15，在容器段管路14上设有朝向柱塞泵1方向的第一单向阀16，在喷嘴段管路13上设有朝向喷丝嘴3方向的第二单向阀17；往复运动机构包括螺杆4、与该螺杆4螺纹配合的移动件5以及对该移动件5的行程进行感测的行程开关6，该行程开关6与控制电路7连接；两个柱塞泵1反向设置且均与移动件5连接；在两个柱塞泵1的柱塞之间设置有调节片21以及与该调节片21接触的抵压弹簧22构成行程调节开关，静电发生器25的一个电极与喷丝嘴3连接，另一个电极与收集装置26连接。

本实施例中，电机23通过变速箱12带动螺杆旋转，移动件5沿螺杆4移动，并带动反向设置的两个柱塞泵1的柱塞运动，其中一个柱塞泵吸进液体时，另一个柱塞泵便排出液体，可连续向喷丝嘴3供液，在每个行程中，移动件5达到行程之后被行程开关6感测，行程开关6将感测信号传输至控制电路7，电机23反转，带动柱塞泵1的柱塞作反向运动，如此反复，通过调节行程调节开关可调整柱塞泵1中柱塞的行程。

实施例二：

请参见图3，本实施例与实施例一的不同之处在于：往复运动机构包括铰接在基座上的导槽8、设于铰接点两侧且可在导槽8内滑动的滑动件9，驱动该导槽8的驱动机构和对该导槽8的行程进行监控的行程控制开关10；该行程控制开关10与控制电路7连接；两个柱塞泵1的柱塞分别连接在铰接点两侧的滑动件9上，驱动机构为凸轮传动机构；在两个滑动件9与铰接点之间设置有调节片21以及与调节片21接触的抵压弹簧22构成行程调节开关。

使用时，电机23启动之后，凸轮11旋转并带动导槽8往复运动，导槽8内的两个滑动件9反向滑动并分别带动两个柱塞泵1反向运动，即其中一个柱塞泵1吸液、另一个柱塞泵1排液，通过该结构设计使喷丝嘴3的供液连续，更重要的是，通过对凸轮曲线进行优化设计，可以保证在整个工作过程中，喷丝嘴3可均匀喷液，通过调节行程调节开关可以分别调整两个柱塞的行程以调整柱塞泵1的进给量。

Claims (9)

1.一种连续静电纺丝供液装置，柱塞泵(1)通过连接管路同时与供液容器(2)、喷丝嘴(3)连接，往复式运动机构与柱塞泵(1)连接并带动柱塞在缸体内往复运动，其特征在于：所述柱塞泵(1)及其连接管路均为至少两个，该至少两个柱塞泵(1)分别通过各自的连接管路与所述供液容器(2)、喷丝嘴(3)连接；该至少两个柱塞泵(1)的柱塞均与所述往复式运动机构连接，并由往复式运动机构带动其中一个柱塞泵(1)做吸进运动时，另一个柱塞泵(1)作挤出运动。

2.如权利要求1所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述往复运动机构包括螺杆(4)、与该螺杆(4)螺纹配合的移动件(5)以及对该移动件(5)的行程进行感测的行程开关(6)，该行程开关(6)与控制电路(7)连接；至少两个所述柱塞泵(1)反向设置且均与移动件(5)连接。

3.如权利要求1所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述往复运动机构包括铰接在基座上的导槽(8)、设于铰接点两侧且可在导槽(8)内滑动的滑动件(9)，驱动该导槽(8)的驱动机构和对该导槽(8)的行程进行监控的行程控制开关(10)；该行程控制开关(10)与控制电路(7)连接；所述至少两个柱塞泵(1)的柱塞分别连接在铰接点两侧的滑动件(9)上。

4.如权利要求3所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述驱动机构为凸轮传动机构。

5.如权利要求1至4中任一项所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述连接管路包括分别与所述喷丝嘴(3)、供液容器(2)、柱塞泵(1)连接且相互接通的喷嘴段管路(13)、容器段管路(14)、泵口段管路(15)，在容器段管路(14)上设有朝向所述柱塞泵(1)方向的第一单向阀(16)，在喷嘴段管路(13)上设有朝向喷丝嘴(3)方向的第二单向阀(17)。

6.如权利要求1至4中任一项所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述连接管路包括前段管路、后段管路，所述柱塞泵(1)进口与所述供液容器(2)之间通过前段管路连接相通，所述柱塞泵(1)出口与所述喷丝嘴(3)之间通过后段管路连接相通。

7.如权利要求1至4中任一项所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述供液容器(2)包括储液箱(18)及与储液箱(18)相通的备用箱(19)，在储液箱(18)内设置有搅拌叶片(20)。

8.如权利要求1至4中任一项所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：该供液装置还包括有对所述至少两个柱塞泵(1)的柱塞的行程进行调节的行程调节开关。

9.如权利要求8所述连续静电纺丝供液装置，其特征在于：所述行程调节开关包括调节片(21)及与该调节片(21)接触的抵压弹簧(22)。

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