CN207091567U - 一种静电纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种静电纺丝装置，包括注射器、接收板、高压电源和推进装置，推进装置包括推进泵和输出杆，输出杆与注射器之间连接有推进杆，推进泵的壳体上设置有相配合的滑槽和滑块，输出杆的一端与滑块固定连接，输出杆的另一端与推进杆的一端固定连接，用于支撑输出杆和推进杆的支撑块固定安装在推进泵的壳体上，注射器由柱塞杆、筒体和喷头组成，推进杆的另一端与柱塞杆固定连接，筒体固定安装在支撑架上，接收板垂直布设在靠近喷头的一侧。本实用新型增加了推进泵与注射器之间的距离，防止了推进泵被高压电源击穿的情况发生，防止了推进泵的外壳沉积喷射的纳米纤维，提高了纺丝的效率，设计简单，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于纺织设备技术领域，具体涉及一种静电纺丝装置。
背景技术
近年来，通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料已经成为世界材料科学技术领域的最重要的学术与技术活动之一。静电纺丝技术以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控性好等优点，成为了有效制备纳米纤维材料的主要途径之一，它能将大部分聚合物及其共聚物、嵌段共聚物、衍生物等成功地制备成直径3nm到5μm范围内的电纺纤维。当下，静电纺丝技术已经制备出了种类丰富的纳米纤维，包括有机纳米纤维、无机纳米纤维和有机/无机复合纳米纤维。静电纺丝装置通常由高压电源、溶液存储装置，喷射装置和收集装置四部分组成，其中，高压电源用以提供喷射装置和收集装置间的强电场；溶液存储装置用于存储聚合物溶液或熔融体；喷射装置为内径0.15mm～2mm的毛细管或注射器针头，在未通电时，液体能够充满喷嘴但又不至于滴落；收集装置用于接收喷射装置所喷射的纳米纤维。静电纺丝的原理是：在高压静电发生器的作用下，电纺液喷丝装置和电纺纤维接收板之间形成高压静电场，聚合物溶液在电纺液喷丝装置的喷嘴处形成液滴并被充电，带电液滴在电场力作用下在泰勒锥顶被加速，当电场力足够大时，带电液滴克服表面张力形成带电射流，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，最终被接收板收集，形成随机排列的电纺纤维膜。但是，普通静电纺丝装置的喷射装置和收集装置之间距离过近，又由于喷射装置与高压电源相接，喷射装置与推进泵连接且距离过近而容易造成推进泵被高压电压击穿损坏的情况。另外，普通静电纺丝装置的推进泵直接推动喷射装置，使得推进泵与接收装置之间的距离太近，导致推进泵的外壳极易沉积喷射的纳米纤维，造成纳米纤维材料的浪费，降低了纺丝的效率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种静电纺丝装置，增加了推进泵与注射器之间的距离，纺丝效率高，设计新颖合理，结构简单，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种静电纺丝装置，其特征在于：包括注射器、接收板、用于在所述注射器和接收板之间形成静电场的高压电源、以及用于推动所述注射器的推进装置，所述推进装置包括推进泵和输出杆，所述输出杆与注射器之间连接有推进杆，所述推进泵的壳体上设置有相配合的滑槽和滑块，所述输出杆的一端与滑块固定连接，所述输出杆的另一端与推进杆的一端固定连接，用于支撑输出杆和推进杆的支撑块固定安装在推进泵的壳体上，所述注射器由柱塞杆、筒体和喷头组成，所述推进杆的另一端与柱塞杆固定连接，所述筒体固定安装在支撑架上，所述喷头为金属喷头，所述接收板垂直布设在靠近喷头的一侧，所述接收板为塑料接收板，所述塑料接收板靠近所述喷头的一侧覆有铝箔，所述高压电源的正极与喷头连接，所述高压电源的负极与所述铝箔连接。
上述的一种静电纺丝装置，其特征在于：所述推进杆的长度为20cm～50cm。
上述的一种静电纺丝装置，其特征在于：所述喷头与接收板的距离为10cm～15cm。
上述的一种静电纺丝装置，其特征在于：所述高压电源的电压输出值为5kV～30kV。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置推进杆，增加了推进泵与注射器之间的距离，有效地防止了由于距离过近而造成推进泵被高压电源击穿的情况发生，并且有效地防止了推进泵的外壳沉积喷射的纳米纤维，避免了纳米纤维材料的浪费，提高了纺丝的效率。
2、本实用新型通过设置支撑架，将注射器和推进杆稳定可靠地固定在推进泵和支撑架之间，设计简单，使用效果好。
3、本实用新型设计设计新颖合理，结构简单，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型增加了推进泵与注射器之间的距离，防止了推进泵被高压电源击穿的情况发生，防止了推进泵的外壳沉积喷射的纳米纤维，提高了纺丝的效率，设计简单，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型注射器的结构示意图。
附图标记说明:
1—推进泵； 2—输出杆； 3—推进杆；
4—注射器； 5—支撑架； 6—接收板；
7—高压电源； 1-1—滑槽； 1-2—滑块；
1-3—支撑块； 4-1—柱塞杆； 4-2—筒体；
4-3—喷头。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种静电纺丝装置，包括注射器4、接收板6、用于在所述注射器4和接收板6之间形成静电场的高压电源7、以及用于推动所述注射器4的推进装置，所述推进装置包括推进泵1和输出杆2，所述输出杆2与注射器4之间连接有推进杆3，所述推进泵1的壳体上设置有相配合的滑槽1-1和滑块1-2，所述输出杆2的一端与滑块1-2固定连接，所述输出杆2的另一端与推进杆3的一端固定连接，用于支撑输出杆2和推进杆3的支撑块1-3固定安装在推进泵1的壳体上，所述注射器4由柱塞杆4-1、筒体4-2和喷头4-3组成，所述推进杆3的另一端与柱塞杆4-1固定连接，所述筒体4-2固定安装在支撑架5上，所述喷头4-3为金属喷头，所述接收板6垂直布设在靠近喷头4-3的一侧，所述接收板6为塑料接收板，所述塑料接收板靠近所述喷头4-3的一侧覆有铝箔，所述高压电源7的正极与喷头4-3连接，所述高压电源7的负极与所述铝箔连接。
需要说明的是：实际使用时，所述推进装置呈水平设置，所述推进装置的设置是为了确保所述聚合物溶液按照一定的流量进行喷射；所述推进泵1的设置是为了推动输出杆2按照一定的速度沿滑槽1-1滑动；所述支撑块1-3的设置是为了支撑输出杆2和推进杆3，以免输出杆2和推进杆3由于过长而下垂，保证其呈水平状态；由于推进泵1是以电力为动力的推进泵，推进泵1与注射器4过近时，可能造成推进泵1被高压电源7击穿而导致损坏，通过设置推进杆3增加了推进泵1与注射器4之间的距离，避免了推进泵1被高压电源7击穿的现象发生，并且有效地防止了推进泵1的外壳沉积喷射的纳米纤维，避免了纳米纤维材料的浪费，提高了纺丝的效率；所述支撑架5的设置是为了支撑并固定注射器4的筒体4-2，实际使用过程中，筒体4-2内装有聚合物溶液，通过将筒体4-2固定安装在支撑架5上，从而保证了注射器4能够稳定可靠地进行喷射。喷头4-3喷丝的位置正对接收板6的中心位置；所述塑料接收板接收纳米纤维材料方便，实际使用过程中，所述铝箔的面积与所述塑料接收板的面积相同；由于喷头4-3为金属喷头，高压电源7的设置是使得注射器4与接收板6之间形成高压电场。
优选地，推进杆3的长度为20cm～50cm。
优选地，喷头4-3与接收板6的距离为10cm～15cm。
优选地，高压电源7的电压输出值为5kV～30kV。
本实用新型使用时，首先，通过柱塞杆4-1使注射器4的筒体4-2充入聚合物溶液，然后将高压电源7通电，使得注射器4与接收板6之间形成高压静电，最后，推进泵1按照一定的速度推动输出杆2沿滑槽1-1向注射器4的方向滑动，从而推动推进杆3和柱塞杆4-1同步滑动，柱塞杆4-1推动筒体4-2内的聚合物溶液，所述聚合物溶液通过喷头4-3喷出，最终沉积在接收板6上，形成聚合物纳米纤维。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种静电纺丝装置，其特征在于：包括注射器(4)、接收板(6)、用于在所述注射器(4)和接收板(6)之间形成静电场的高压电源(7)、以及用于推动所述注射器(4)的推进装置，所述推进装置包括推进泵(1)和输出杆(2)，所述输出杆(2)与注射器(4)之间连接有推进杆(3)，所述推进泵(1)的壳体上设置有相配合的滑槽(1-1)和滑块(1-2)，所述输出杆(2)的一端与滑块(1-2)固定连接，所述输出杆(2)的另一端与推进杆(3)的一端固定连接，用于支撑输出杆(2)和推进杆(3)的支撑块(1-3)固定安装在推进泵(1)的壳体上，所述注射器(4)由柱塞杆(4-1)、筒体(4-2)和喷头(4-3)组成，所述推进杆(3)的另一端与柱塞杆(4-1)固定连接，所述筒体(4-2)固定安装在支撑架(5)上，所述喷头(4-3)为金属喷头，所述接收板(6)垂直布设在靠近喷头(4-3)的一侧，所述接收板(6)为塑料接收板，所述塑料接收板靠近所述喷头(4-3)的一侧覆有铝箔，所述高压电源(7)的正极与喷头(4-3)连接，所述高压电源(7)的负极与所述铝箔连接。
2.按照权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于：所述推进杆(3)的长度为20cm～50cm。
3.按照权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于：所述喷头(4-3)与接收板(6)的距离为10cm～15cm。
4.按照权利要求1所述的一种静电纺丝装置，其特征在于：所述高压电源(7)的电压输出值为5kV～30kV。
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2017
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