CN206799801U - 一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置 - Google Patents
一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206799801U CN206799801U CN201720685195.7U CN201720685195U CN206799801U CN 206799801 U CN206799801 U CN 206799801U CN 201720685195 U CN201720685195 U CN 201720685195U CN 206799801 U CN206799801 U CN 206799801U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- receiver board
- preparation facilities
- canted coil
- twisting
- rice fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，包括注射单元、喷射单元、金属针、接收单元以及高压电源，所述喷射单元设置在所述注射单元的下部出口端，所述接收单元设置在所述喷射单元的正下方，所述高压电源分别与所述喷射单元和所述接收单元电连接，所述金属针设置有多根，所述接收单元包括水平设置的第一接收板，多根所述金属针均布设置在所述第一接收板上表面。本实用新型至少有以下优点：纤维直径细、螺旋成捻结构好、产量高、生产成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及静电纺丝设备技术领域，尤其涉及一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置。
背景技术
静电纺丝技术自上世纪发展至今已有近百年的历史，随着纳米技术的兴起，静电纺丝技术在近二十年得到了快速的发展，并逐渐实现了产业化。该技术因工艺简单、设备占地小、生产成本低廉，能够快速且大量生产直径在几十纳米到几微米之间的超细纤维材料，被广泛应用于纳米纤维的工业化生产。其生产的超细纤维具有直径小、比表面积大、纤维连续性好、形成的纳米纤维孔径小。孔隙率较高等优点，可以应用于能源、环境、电子、信息、国家安全以及医疗等领域。
在静电纺丝过程中，纺丝溶液或溶体在高压静电场作用下带点并发生形变，在纺丝喷头的末端形成悬垂液滴(泰勒锥)。在液滴表面的电荷斥力超过其表面张力时，微小的液体流就会从液滴的表面告诉喷射出来形成射流，在电场的作用下，射流被开始拉伸。随着溶剂的挥发和固体物质的固化，最终形成超细纤维，沉降在接收板上。
相对普通直线型纳米纤维，具有扭曲旋转结构的微纳米纤维有着良好的柔韧性、弹性、高蓬松性、高孔隙率，在很多领域有着广泛的应用前景。目前现有的技术中陆续公开了扭曲螺旋纤维的电纺制备，比如单根纤维的螺旋大多数利用纺丝材料某些性能的不均匀分布来制备，利用两种不同断裂伸长率的高聚物共混纺丝，这些方法应用范围往往受材料性能和成分限制。目前较为广泛的是采用并列型双组份静电纺丝装置，该装置的缺点是，必须具有两种固化时性能不同的纺丝液，需要能够将两种纺丝液平列输送至喷丝口的喷头和两套互相配合的溶液供给装置，纺丝装置较为复杂，不便于操作和维护，且无法制备单组分纤维。
专利CN101586258A公开了“一种扭曲螺旋结构微纳米纤维的制备方法”，通过对喷丝针头的改进，在普通中空针头内嵌设金属针尖，用直径2-3㎝的金属圆片作为接受板，制备了螺旋纤维。该装置通过在中空针头中嵌入金属针，容易造成纺丝针头堵塞。技术上有较大的局限性，该方法只适合内径较大的中空针头，而利用大内径针头纺制的纤维较粗，因而该装置不能纺制直径较细的纤维。其次，该方法只能实现单根纤维的螺旋结构，不能同时对多根纤维进行扭曲和加捻，纺制的纤维量效率低且结构上存在区别。目前的纺丝装置，普遍存产量低、生产成本高、适用性差的缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型目的在于提供一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，以解决现有技术中的纳米纤维直径较粗、螺旋成捻结构差、产量低、生产成本高的问题。
本实用新型的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，包括注射单元、喷射单元、金属针、接收单元以及高压电源，所述喷射单元设置在所述注射单元的下部出口端，所述接收单元设置在所述喷射单元的正下方，所述高压电源分别与所述喷射单元和所述接收单元电连接，所述金属针设置有多根，所述接收单元包括水平设置的第一接收板，多根所述金属针均布设置在所述第一接收板上表面。
进一步地，所述接收单元还包括设置在所述第一接收板上方的第二接收板，所述第二接收板上设置有供多根所述金属针穿设的通孔。
进一步地，所述金属针的高度沿竖直方向延伸且大于所述第二接收板的厚度。
进一步地，所述第一接收板和所述第二接收板在竖直方向上的相对距离可调节。
进一步地，所述金属针的高度在5-40㎜之间，相邻两所述金属针之间的间距在3-20㎜之间。
进一步地，所述金属针的高度和所述第二接收板的厚度之差在1-35㎜之间。
进一步地，多根所述金属针的底部连接在同一金属板上，所述金属板嵌设在所述第一接收板中并沿竖直方向的高度可调节。
进一步地，所述喷射单元包括一个或多个纺丝喷头，每个所述纺丝喷头为管式中空金属针头。
进一步地，所述注射单元包括注射器和与其滑动连接的推进电机，所述推进电机为可调节速度的电机。
进一步地，所述喷射单元和所述接收单元之间的竖直距离可调节。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
1、通过设置有金属针，利用金属针通电来改变电场的分布，从而增强射流在电场中摆动的不稳定性，利用射流在电场中螺旋摆动的不稳定性对纺丝过程中的纤维进行扭曲和加捻；
2、通过设置有第二接收板，便于收集纺丝纤维，同时第二接收板与第一接收板在竖直方向上的相对距离可调节，间接调整金属针延伸出所述第二接收板上表面的距离，适应不同的纺丝要求；
3、通过设置有金属板，金属针设置在金属板上，金属板与第一接收板在竖直方向上的相对距离可调节，进一步调整金属针延伸出所述第二接收板上表面的距离，适应不同的纺丝要求；
4、通过设置有推进电机，根据实际要求改变纺丝溶液的供给速度，满足不同的纺丝要求；
5、通过设置有喷射单元和接收单元，根据实际要求情况，通过调整两者之间的竖直距离以改变电场强度，满足不同的纺丝要求；
6、本实用新型结构简单，操作灵活，成本较低，适应性强。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的部分结构示意图。
以上附图中：1、金属针；2、高压电源；3、第一接收板；4、第二接收板；5、金属板；6、纺丝喷头；7、注射器；8、推进电机；9、通孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
结合图1和图2所示，本实用新型公开了一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，包括注射单元、喷射单元、金属针1、接收单元以及高压电源2。所述喷射单元设置在所述注射单元的下部出口端，所述接收单元设置在所述喷射单元的正下方且两者之间的竖直距离可调节，以改变电场强度，满足不同的纺丝要求，所述高压电源2分别与所述喷射单元和所述接收单元电连接。所述接收单元包括水平设置的第一接收板3和设置在所述第一接收板3上方的第二接收板4，所述第二接收板4上设置有供多根所述金属针1穿设的通孔9。所述第一接收板3和所述第二接收板4在竖直方向上的相对距离可调节，所述第一接收板3接地。通过设置有第二接收板4，便于收集纺丝纤维，同时第二接收板4与第一接收板3在竖直方向上的相对距离可调节，间接调整金属针1延伸出所述第二接收板4上表面的距离，适应不同的纺丝要求。
所述金属针1设置有多根，多根所述金属针1的底部连接在同一金属板5上，所述金属板5嵌设在所述第一接收板3中并沿竖直方向的高度可调节，所述金属板5与所述第一接收板3电连接。通过设置有金属板5，金属针1设置在金属板5上，金属板5与第一接收板3在竖直方向上的相对距离可调节，进一步调整金属针1延伸出所述第二接收板4上表面的距离，适应不同的纺丝要求。所述金属针1的高度沿竖直方向延伸且大于所述第二接收板4的厚度，所述金属针1的高度和所述第二接收板4的厚度之差在1-35㎜之间。所述金属针1的高度在5-40㎜之间，相邻两所述金属针1之间的间距在3-20㎜之间。通过设置有金属针1，利用金属针1通电来改变电场的分布，从而增强射流在电场中摆动的不稳定性，利用射流在电场中螺旋摆动的不稳定性对纺丝过程中的纤维进行扭曲和加捻。
所述喷射单元包括纺丝喷头6，所述纺丝喷头6为管式中空金属针头，所述纺丝喷头6与所述第二接收板4的上表面之间的垂直距离在110-150㎜之间，本实用新型中优选的距离为130㎜。所述注射单元包括注射器7和与其滑动连接的推进电机8，所述推进电机8为可调节速度的电机，通过设置有推进电机8，根据实际要求改变纺丝溶液的供给速度，满足不同的纺丝要求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，包括注射单元、喷射单元、金属针、接收单元以及高压电源，所述喷射单元设置在所述注射单元的下部出口端，所述接收单元设置在所述喷射单元的正下方，所述高压电源分别与所述喷射单元和所述接收单元电连接，其特征在于：所述金属针设置有多根，所述接收单元包括水平设置的第一接收板，多根所述金属针均布设置在所述第一接收板上表面。
2.根据权利要求1所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述接收单元还包括设置在所述第一接收板上方的第二接收板，所述第二接收板上设置有供多根所述金属针穿设的通孔。
3.根据权利要求2所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述金属针的高度沿竖直方向延伸且大于所述第二接收板的厚度。
4.根据权利要求2所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述第一接收板和所述第二接收板在竖直方向上的相对距离可调节。
5.根据权利要求1所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述金属针的高度在5-40㎜之间，相邻两所述金属针之间的间距在3-20㎜之间。
6.根据权利要求2所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述金属针的高度和所述第二接收板的厚度之差在1-35㎜之间。
7.根据权利要求1所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：多根所述金属针的底部连接在同一金属板上，所述金属板嵌设在所述第一接收板中并沿竖直方向的高度可调节。
8.根据权利要求1所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述喷射单元包括一个或多个纺丝喷头，每个所述纺丝喷头为管式中空金属针头。
9.根据权利要求1所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述注射单元包括注射器和与其滑动连接的推进电机，所述推进电机为可调节速度的电机。
10.根据权利要求1所述的一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置，其特征在于：所述喷射单元和所述接收单元之间的竖直距离可调节。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720685195.7U CN206799801U (zh) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | 一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720685195.7U CN206799801U (zh) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | 一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206799801U true CN206799801U (zh) | 2017-12-26 |
Family
ID=60746798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720685195.7U Active CN206799801U (zh) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | 一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206799801U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110219064A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-09-10 | 武汉理工大学 | 一种具有三维螺旋结构的高拉伸压电微纤维及其制备方法 |
-
2017
- 2017-06-12 CN CN201720685195.7U patent/CN206799801U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110219064A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-09-10 | 武汉理工大学 | 一种具有三维螺旋结构的高拉伸压电微纤维及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100503905C (zh) | 一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置 | |
| CN107022794B (zh) | 一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备方法 | |
| CN102703998B (zh) | 一种静电纺纳米纤维的喷气纺成纱装置及制备方法 | |
| CN106868675B (zh) | 一种纳米纤维包芯纱的连续制备装置 | |
| CN201141056Y (zh) | 朝上喷的多喷头静电纺丝机 | |
| CN100516322C (zh) | 一种纳米纤维的静电纺丝装置 | |
| CN104593880A (zh) | 一种聚合物纳米纤维批量化生产的静电纺丝装置 | |
| CN102828259A (zh) | 一种锯齿式无针头静电纺丝装置 | |
| CN203583028U (zh) | 一种纳米纤维制备装置 | |
| CN109023557B (zh) | 一种静电纺丝装置 | |
| CN104611772B (zh) | 一种批量制备同轴纳米纤维的静电纺丝装置 | |
| CN107366029B (zh) | 一种批量化制备纳米纤维的静电纺丝装置 | |
| CN106222763B (zh) | 一种连续制备螺旋微纳米纤维的静电纺丝装置及其方法 | |
| CN104451911A (zh) | 一种静电辅助溶液喷射纺丝装置及纺丝方法 | |
| CN108411383B (zh) | 一种多孔球形静电纺丝喷头及其纺丝方法 | |
| CN107460642A (zh) | 一种纤维毡制备装置及其制备方法 | |
| CN107523887A (zh) | 环形静电喷丝机构以及静电喷丝装置 | |
| CN105369367A (zh) | 一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备 | |
| CN106591967A (zh) | 一种圆柱面螺旋阵列的静电纺丝装置及静电纺丝方法 | |
| CN103088444A (zh) | 一种提高静电纺丝多射流的方法及装置 | |
| CN105887223A (zh) | 一种一步成型制备纳米纤维纱线的高速离心纺装置及纳米纤维纱线制备方法 | |
| CN106367818B (zh) | 一种用于静电纺丝的点阵式接收器及制备纳米纤维的方法 | |
| CN206799801U (zh) | 一种自扭曲螺旋、成捻结构微纳米纤维的制备装置 | |
| CN110344125A (zh) | 一种批量电纺装置及其制备纳米纤维膜的方法 | |
| CN103668482B (zh) | 一种电场均布的多射流静电纺丝喷头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant |