CN211005729U - 一种静电纺丝机复合场结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种静电纺丝机复合场结构，包括：溶液仓、喷射头、高压电源、收集器、载体输送装置、纵向磁场生成装置和横向静电场生成装置，所述载体输送装置具有输送平面；所述纵向磁场生成装置，其包括磁场电源以及至少一组电磁线圈；所述横向静电场生成装置，包括静电场电源、静电场正极板和静电场负极板。于喷射头和收集器之间增设了纵向磁场生成装置和横向静电场生成装置，该聚合物溶液从喷射头射出后先穿过纵向磁场生成装置的电磁线圈，受到电磁线圈的加速而进一步拉伸；所述横向静电场生成装置能够令纤维受到横向的吸引力，配合下方载体输送装置带动载体匀速直线运动能够将静电纺丝纤维平整均匀地使纤维平铺于载体表面。
Description
技术领域
本实用新型涉及经静电丝技术领域，特别涉及一种静电纺丝机复合场结构。
背景技术
静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。静电纺丝时，聚合物喷射流的运动轨迹是十分复杂的三维非直线型“鞭动”，喷丝开始的时候是直的，后来变得不稳定，所以会导致接收装置上收集到的通常是无规则排列的网状纤维集聚体。这是因为纤维在电场内运动过程中由于鞭动使纤维快速弯曲而产生很大的拉伸率，使聚合物射流迅速拉细并最终成为亚微米至纳米级的纤维，这是静电纺丝纤维能最终形成纳米纤维的主要力学因素。
然而，射流在三维空间经历弯曲、螺旋和成环，其振幅会越来越大，同时纤维的直径不断减小，可能形成连珠状、扁平状、螺旋状、树枝状等不同形态的纤维。这对使得具体控制静电纺丝编织顺序产生较大的困难。使得接收器表面的编织载体需要采用步进的输送方式，实现一段时间的驻留，才能保证静电纺丝的编织密度符合要求。但是这样很容易使得编织载体上的纺丝分布不均匀。
发明内容
本技术方案旨在提供一种静电纺丝机复合场结构，其通过在纺丝喷头与接收器之间添加复合的磁场和电场，使得聚合物溶液在喷射流的过程中由常见的螺旋状鞭动变为近似于摆动的运动状态，从而易于控制，使得纺丝分布均匀。
一种静电纺丝机复合场结构，包括：
溶液仓，其具有储存聚合物溶液的空间；
喷射头，其与溶液仓管道连通，且具有向下的出口；
高压电源，其正极接入喷射头内；
收集器，位于喷射头的正下方，其接地或接通高压电源的负极；
载体输送装置，其具有输送平面，所述输送平面位于喷射头与收集器之间且紧靠收集器，所述输送平面带动可承接纺丝的载体匀速穿过喷射头与收集器之间的空间；
纵向磁场生成装置，其包括磁场电源以及至少一组电磁线圈，所述磁场电源向电磁线圈供电，所述电磁线圈位于所述喷射头与所述输送平面之间，所述喷射头的出口的中线与电磁线圈的中线重合；
横向静电场生成装置，包括静电场电源、静电场正极板和静电场负极板，所述静电场正极板和静电场负极板垂直于输送平面，且相互靠近并平行，所述静电场正极板和静电场负极板分别与所述静电场电源连通生成静电场，所述静电场位于所述电磁线圈与所述输送平面之间。所述横向静电场生成装置至少有三组，各组所述横向静电场生成装置均处于同一水平高度，其两侧的横向静电场生成装置所生成的静电场的强度低于中间的横向静电场生成装置所生成的静电场。
进一步，所述载体输送装置为皮带式输送机。所述横向静电场生成装置还包括平移机构，所述平移机构包括导轨和夹具座，所述导轨与所述皮带式输送机的皮带平行设置，所述静电场正极板和静电场负极板均与夹具座固定连接，所述夹具座与所述导轨活动连接。所述夹具座上设有丝杆调距机构、第一定位夹和第二定位夹，所述第一定位夹固定于夹具座上，所述第二定位夹通过丝杆调距机构远离或靠近所述第一定位夹，所述丝杆调距机构的丝杆与所述导轨平行。
进一步，所述纵向磁场生成装置包括至少两组电磁线圈，各组电磁线圈共轴，且越靠近喷射头的电磁线圈的磁通量密度越小。
本公开具有以下优点：
于喷射头和收集器之间增设了纵向磁场生成装置和横向静电场生成装置，该聚合物溶液从喷射头射出后先穿过纵向磁场生成装置的电磁线圈，受到电磁线圈的加速而进一步拉伸，使纤维直径变细；所述横向静电场生成装置能够令纤维受到横向的吸引力，使得原本按圆形轨迹锥摆的纤维变成按椭圆轨迹摆动，配合下方载体输送装置带动载体匀速直线运动能够将静电纺丝纤维平整均匀地使纤维平铺于载体表面，实现静电纺丝纤维的有序化。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。
图1是实施例1所述静电纺丝机复合场结构的原理示意图；
图2中a是实施例1所述静电纺丝机复合场结构的静电纺丝纤维鞭动轨迹的俯视图，b是静电纺丝纤维落在载体上的轨迹的俯视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1：如图1和2所示，一种静电纺丝机复合场结构，包括：
溶液仓010，其具有储存聚合物溶液的空间；
喷射头020，其与溶液仓010管道连通，且具有向下的出口；
高压电源030，其正极031接入喷射头020内；
收集器040，位于喷射头020的正下方，其接地或接通高压电源030的负极；
载体输送装置050为皮带式输送机，其具有输送平面，所述输送平面位于喷射头010与收集器040之间且紧靠收集器040，所述输送平面带动可承接纺丝的载体060匀速穿过喷射头010与收集器040之间的空间，还包括平移机构，所述平移机构包括导轨和夹具座，所述导轨与所述皮带式输送机的皮带平行设置，所述静电场正极板082和静电场负极板083均与夹具座固定连接，所述夹具座与所述导轨活动连接，所述夹具座上设有丝杆调距机构、第一定位夹和第二定位夹，所述第一定位夹固定于夹具座上，所述第二定位夹通过丝杆调距机构远离或靠近所述第一定位夹，所述丝杆调距机构的丝杆与所述导轨平行；
纵向磁场生成装置070，其包括磁场电源071以及至少两组电磁线圈072，所述磁场电源071向电磁线圈供电072，所述电磁线圈072位于所述喷射头010与所述输送平面之间，所述喷射头010的出口的中线与电磁线圈072的中线重合，各组电磁线圈共轴，且越靠近喷射头010的电磁线圈的磁通量密度越小；
横向静电场生成装置080，包括静电场电源081、静电场正极板082和静电场负极板083，所述静电场正极板082和静电场负极板083垂直于输送平面，且相互靠近并平行，所述静电场正极板082和静电场负极板083分别与所述静电场电源081连通生成静电场，所述静电场位于所述电磁线圈082与所述输送平面之间。
作为进一步优选的实施方式，所述横向静电场生成装置至少有三组，各组所述横向静电场生成装置均处于同一水平高度。可以通过调节各横向静电场生成装置所产生电场的强度以实现控制静电纺丝走向的目的。例如采用两侧的横向静电场生成装置所生成的静电场的强度低于中间的横向静电场生成装置所生成的静电场。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种静电纺丝机复合场结构，其特征在于，包括：
溶液仓，其具有储存聚合物溶液的空间；
喷射头，其与溶液仓管道连通，且具有向下的出口；
高压电源，其正极接入喷射头内；
收集器，位于喷射头的正下方，其接地或接通高压电源的负极；
载体输送装置，其具有输送平面，所述输送平面位于喷射头与收集器之间且紧靠收集器，所述输送平面带动可承接纺丝的载体匀速穿过喷射头与收集器之间的空间；
纵向磁场生成装置，其包括磁场电源以及至少一组电磁线圈，所述磁场电源向电磁线圈供电，所述电磁线圈位于所述喷射头与所述输送平面之间，所述喷射头的出口的中线与电磁线圈的中线重合；
横向静电场生成装置，包括静电场电源、静电场正极板和静电场负极板，所述静电场正极板和静电场负极板垂直于输送平面，且相互靠近并平行，所述静电场正极板和静电场负极板分别与所述静电场电源连通生成静电场，所述静电场位于所述电磁线圈与所述输送平面之间。
2.根据权利要求1所述的静电纺丝机复合场结构，其特征在于，所述载体输送装置为皮带式输送机。
3.根据权利要求2所述的静电纺丝机复合场结构，其特征在于，所述横向静电场生成装置还包括平移机构，所述平移机构包括导轨和夹具座，所述导轨与所述皮带式输送机的皮带平行设置，所述静电场正极板和静电场负极板均与夹具座固定连接，所述夹具座与所述导轨活动连接。
4.据权利要求3所述的静电纺丝机复合场结构，其特征在于，所述夹具座上设有丝杆调距机构、第一定位夹和第二定位夹，所述第一定位夹固定于夹具座上，所述第二定位夹通过丝杆调距机构远离或靠近所述第一定位夹，所述丝杆调距机构的丝杆与所述导轨平行。
5.根据权利要求1、3或4所述的静电纺丝机复合场结构，其特征在于，所述横向静电场生成装置至少有三组，各组所述横向静电场生成装置均处于同一水平高度。
6.根据权利要求5所述的静电纺丝机复合场结构，其特征在于，两侧的横向静电场生成装置所生成的静电场的强度低于中间的横向静电场生成装置所生成的静电场。
7.根据权利要求1所述的静电纺丝机复合场结构，其特征在于，所述纵向磁场生成装置包括至少两组电磁线圈，各组电磁线圈共轴，且越靠近喷射头的电磁线圈的磁通量密度越小。
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|---|---|---|---|---|
| CN113564734A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-29 | 黄景雅 | 可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置及方法 |
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2019
- 2019-09-29 CN CN201921647881.0U patent/CN211005729U/zh active Active
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| CN113564734B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-01-20 | 江苏优舒科技有限公司 | 可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置及方法 |
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