CN217438357U - 一种静电纺丝设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及静电纺丝设备技术领域，尤其是指一种静电纺丝设备，其包括机架及分别设置于机架上的接料装置、高压电源、纺丝液供应装置和喷射装置，所述喷射装置与高压电源的正极电连接；所述接料装置包括升降设置于机架上的压辊、转动设置于机架上的接料辊及分别活动设置于机架上的辊筒驱动机构和升降驱动机构，所述压辊与升降驱动机构的输出端转动连接；所述辊筒驱动机构的输出端分别与接料辊和压辊连接；所述接料辊与高压电源的负极电连接。压辊将纳米纤维膜压紧在接料辊上，使得纳米纤维结合的更为紧密。升降驱动机构带动压辊在机架上逐渐向远离接料辊的方向运动，使得织出的纳米纤维织物的蓬松度一致。

Description

一种静电纺丝设备

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝设备技术领域，尤其是指一种静电纺丝设备。

背景技术

静电纺丝和静电喷涂是极其方便和节能的制造纳米涂层的工艺。近年来静电纺丝和静电喷涂工艺在产业界得到了越来越多的重视，对于静电纺丝和静电喷涂的量产级设备在制备精密度和产能的要求上也越来越高。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即"泰勒锥")，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。然而现有静电纺丝设备生产出来的纳米纤维膜的纳米纤维之间的粘粘力不强，纳米纤维膜表面的平整和光滑度不够，容易起皱。因此，缺陷十分明显，亟需提供一种解决方案。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种静电纺丝设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种静电纺丝设备，其包括机架及分别设置于机架上的接料装置、高压电源、纺丝液供应装置和喷射装置，所述纺丝液供应装置用于向喷射装置供应纺丝液；所述喷射装置与高压电源的正极电连接；所述接料装置包括升降设置于机架上的压辊、转动设置于机架上的接料辊及分别活动设置于机架上的辊筒驱动机构和升降驱动机构，所述压辊与升降驱动机构的输出端转动连接；所述辊筒驱动机构的输出端分别与接料辊和压辊连接；所述接料辊与高压电源的负极电连接。

进一步地，所述辊筒驱动机构包括装设于机架上的辊筒驱动器及设置于辊筒驱动器的输出端的传动组件，所述传动组件分别与接料辊和压辊传动连接。

进一步地，所述升降驱动机构包括与机架连接的连接结构、设置于连接结构上的升降驱动器、设置于升降驱动器的输出端的推板、升降地滑动设置于机架上并与推板连接的滑动板一，所述压辊与滑动板一转动连接。

进一步地，所述传动组件包括转动设置于辊筒驱动器的输出端的传动轮一、转动设置于机架上的导向轮一、设置于接料辊上的传动轮二、设置于压辊上的传动轮三、活动设置于机架上的张紧结构及分别与传动轮一、导向轮一、传动轮二、传动轮三和张紧结构传动连接的传动带一，所述张紧结构用于为传动带一提供张紧力。

进一步地，所述张紧结构包括一端转动设置于机架上的摆杆、转动设置于摆杆的另一端的导向轮二及连接于机架与摆杆的另一端的弹性件，所述导向轮二与传动带一传动连接，所述弹性件用于向传动带一提供张紧力。

进一步地，所述静电纺丝设备还包括连接于机架的固定座、升降地滑动设置于固定座上的移动机构，所述移动机构的输出端与喷射装置连接。

进一步地，所述移动机构包括与固定座升降地滑动连接的升降板、设置于升降板上的移动驱动器及设置于移动驱动器的输出端的传动结构，所述传动结构与喷射装置传动连接。

进一步地，所述移动机构还包括转动设置于固定座上的调节件、设置于调节件上的链轮及设置于升降板上的齿条，所述齿条与链轮啮合。

进一步地，所述移动机构还包括用于将调节件锁紧在固定座上的锁止结构。

进一步地，所述喷射装置包括与传动结构传动连接的安装板及设置于安装板上的喷头，所述安装板与升降板滑动连接；所述喷头的进液口分别与纺丝液供应装置的出液口连通。

本实用新型的有益效果：本实用新型的压辊将纳米纤维膜压紧在接料辊上，使得纳米纤维结合的更为紧密，纳米纤维膜的表面更为平整光滑；还增强了纳米纺丝液之间的结合力，提高了纳米纤维膜的拉伸强度，从而减少了纳米纤维织物的表面孔洞、褶皱，使得纳米纤维织物更加紧密、力学性能更加优良。通过升降驱动机构带动压辊在机架上逐渐向远离接料辊的方向运动，有利于压辊将纳米纤维膜均匀地压紧在接料辊的表面，以保证静电纺丝设备织出的纳米纤维织物的蓬松度一致，提高了纳米纤维织物的成品质量。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的接料装置的立体结构示意图一。

图3为本实用新型的接料装置的侧视结构示意图。

图4为本实用新型的接料装置的立体结构示意图二。

图5为本实用新型的接料装置和喷射装置的立体结构示意图一。

图6为本实用新型的接料装置和喷射装置的立体结构示意图二。

图7为本实用新型的局部剖视图。

附图标记说明：

1、机架；2、接料装置；3、喷射装置；4、移动机构；5、锁止结构；6、调节件；7、链轮；8、齿条；9、固定座；21、连接结构；22、压辊；23、接料辊；24、辊筒驱动机构；25、升降驱动机构；26、张紧结构；27、辊筒驱动器；28、传动组件；31、安装板；32、喷头；41、升降板；42、移动驱动器；43、传动结构；44、主动轮；45、从动轮；46、传动带二；211、连接件；212、连接板一；213、导向柱；214、连接板二；251、升降驱动器；252、推板；253、滑动板一；254、滑动板二；255、丝杆；256、连接杆；261、摆杆；262、导向轮二；263、弹性件；281、传动轮一；282、传动轮二；283、传动轮三；284、导向轮一；285、传动带一。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图7所示，本实用新型提供的一种静电纺丝设备，其包括机架1及分别设置于机架1上的接料装置2、高压电源(图中未示出)、纺丝液供应装置(图中未示出)和喷射装置3，所述纺丝液供应装置用于向喷射装置3供应纺丝液；所述喷射装置3与高压电源的正极电连接；所述接料装置2包括升降设置于机架1上的压辊22、转动设置于机架1上的接料辊23及分别活动设置于机架1上的辊筒驱动机构24和升降驱动机构25，所述压辊22与升降驱动机构25的输出端转动连接；所述辊筒驱动机构24的输出端分别与接料辊23和压辊22连接；所述接料辊23与高压电源的负极电连接；在高压电源的作用下，所述喷射装置3用于将纺丝液喷射至接料辊23。

具体地，所述辊筒驱动机构24用于分别带动接料辊23相对于机架1转动及压辊22相对于升降驱动机构25的输出端转动；所述升降驱动机构25用于带动压辊22相对于机架1向靠近或远离接料辊23的方向往复升降；所述压辊22与接料辊23之间设置有容纳间隙，所述容纳间隙用于容纳纳米纤维膜通过；所述接料辊23与高压电源的负极电连接或接地。在实际使用过程中，纺丝液供应装置内装设于有纳米纺丝液，纺丝液供应装置不断地向喷射装置3供应纳米纺丝液，由于接料辊23与高压电源的负极电连接，喷射装置3与高压电源的正极电连接，所以在高压电源的作用下，喷射装置3将带正电荷的纳米纺丝液喷出并覆盖在接料辊23上，使得带正电荷的纳米纺丝液吸附在接料辊23上形成纳米纤维膜，通过辊筒驱动机构24带动接料辊23转动以使得纳米纤维膜均匀地包覆在接料辊23的表面，辊筒驱动机构24能同步带动压辊22相对于纳米纤维膜转动，压辊22抵压在纳米纤维膜上并向纳米纤维膜施压，从而将纳米纤维膜压紧在接料辊23上，使得纳米纤维结合的更为紧密，纳米纤维膜的表面更为平整光滑；同时还增强了纳米纺丝液之间的结合力，提高了纳米纤维膜的拉伸强度，从而减少了纳米纤维织物的表面孔洞、褶皱，使得纳米纤维织物更加紧密、力学性能更加优良。在生产过程中，喷射装置3持续将纳米纺丝液喷涂在接料辊23上，包覆在接料辊23的表面的纳米纤维膜的厚度逐渐增加，通过升降驱动机构25带动压辊22在机架1上逐渐向远离接料辊23的方向运动，容纳间隙增大，以保持压辊22施加在纳米纤维膜表面的压力不变(即压辊22与包覆在接料辊23的表面的最外层的纳米纤维膜之间的间距不变)，有利于压辊22将纳米纤维膜均匀地压紧在接料辊23的表面，以保证静电纺丝设备织出的纳米纤维织物的蓬松度一致，提高了纳米纤维织物的成品质量。

进一步地，所述辊筒驱动机构24包括装设于机架1上的辊筒驱动器27及设置于辊筒驱动器27的输出端的传动组件28，所述传动组件28分别与接料辊23和压辊22传动连接。

具体地，所述传动组件28包括转动设置于辊筒驱动器27的输出端的传动轮一281、转动设置于机架1上的导向轮一284、设置于接料辊23上的传动轮二282、设置于压辊22上的传动轮三283、活动设置于机架1上的张紧结构26及分别与传动轮一281、导向轮一284、传动轮二282、传动轮三283和张紧结构26传动连接的传动带一285，所述张紧结构26用于为传动带一285提供张紧力。在实际使用过程中，辊筒驱动器27启动，通过辊筒驱动器27带动传动轮一281传动，传动轮一281通过传动带一285带动导向轮一284、传动轮二282、接料辊23、压辊22及传动轮三283转动，传动组件28的结构简单、传动方便；传动组件28能带动接料辊23和压辊22反向转动，有利于压辊22进一步压紧纳米纤维膜，提高了纳米纤维膜的平整度。升降驱动机构25带动接料辊23和传动轮三283往复升降时，通过张紧结构26调节传动带一285始终保持恒定张紧，辊筒驱动机构24的结构简单，生产和安装方便。

进一步地，所述张紧结构26包括一端转动设置于机架1上的摆杆261、转动设置于摆杆261的另一端的导向轮二262及连接于机架1与摆杆261的另一端的弹性件263，所述导向轮二262与传动带一285传动连接，所述弹性件263用于向摆杆261提供弹力，弹力经由导向轮二262作用在传动带一285上，以向传动带一285提供张紧力。

在实际使用过程中，弹性件263可采用弹簧。当升降驱动机构25带动压辊22和传动轮三283往复升降时，为了使得传动带一285保持张紧，当传动带一285处于松弛状态时，弹性件263处于伸缩状态并存储有弹性势能，此时弹性件263释放弹性势能并拉动摆杆261及导向轮二262向远离压辊22的方向转动，使得传动带一285保持张紧。张紧结构26的结构简单，此结构设计，避免了传动带一285卡滞或滑脱的问题，提高了传动组件28的稳定性和可靠性。

进一步地，所述升降驱动机构25包括与机架1固定连接的连接结构21、设置于连接结构21上的升降驱动器251、设置于升降驱动器251的输出端的推板252、升降地滑动设置于机架1上并与推板252连接的滑动板一253，所述压辊22与滑动板一253转动连接。

具体地，所述滑动板一253的数量设置于两个，两个所述滑动板一253分别位于机架1的两侧，所述压辊22的两端分别插设于两个滑动板一253内并分别与两个滑动板一253转动连接，所述推板252位于两个滑动板一253的下方并分别与两个滑动板一253固定连接，两个滑动板一253与机架1滑动连接。在实际使用过程，所述辊筒驱动器27可采用电机。通过升降驱动器251带动推板252、滑动板一253及压辊22往复升降，滑动板一253相对于机架1滑动，滑动板一253能对压辊22的升降运动进行导向，提高了压辊22在运动过程中的稳定性和精准度。

进一步地，所述连接结构21包括设置于机架1上的连接件211、与连接件211固定连接的连接板一212、一端与连接板一212连接的导向柱213及与导向柱213的另一端连接的连接板二214，所述升降驱动器251设置于连接板二214上。

具体地，所述升降驱动机构25还包括与导向柱213滑动连接的滑动板二254、与升降驱动器251的输出端连接的丝杆255及一端与滑动板二254连接的连接杆256，所述连接杆256的另一端贯穿连接板一212并与推板252连接，所述连接杆256与连接板一212滑动连接；所述丝杆255依次贯穿连接板二214、滑动板二254及连接板一212，所述丝杆255能分别相对于连接板二214和连接板一212转动，所述丝杆255与滑动板二254螺纹连接，所述升降驱动器251可以采用电机。在实际使用过程中，增设连接件211，便于连接板一212与机架1的连接。升降驱动器251启动并带动丝杆255转动，通过导向柱213限制滑动板二254转动，使得滑动板二254只能沿丝杆255或/和导向柱213的长度方向来回滑动，丝杆255带动滑动板二254、连接杆256、推板252、滑动板一253及压辊22向靠近或远离接料辊23的方向升降。连接结构21、滑动板二254、连接杆256和推板252的连接和安装方便，压辊22的升降时的稳定性好。

进一步地，所述静电纺丝设备还包括连接于机架1的固定座9、升降地滑动设置于固定座9上的移动机构4，所述喷射装置3经由移动机构4与固定座9连接，所述移动机构4的输出端与喷射装置3连接。

具体地，所述移动机构4包括与固定座9升降地滑动连接的升降板41、设置于升降板41上的移动驱动器42及设置于移动驱动器42的输出端的传动结构43，所述传动结构43与喷射装置3传动连接；所述移动机构4还包括转动设置于固定座9上的调节件6、设置于调节件6上的链轮7、设置于升降板41上的齿条8及竖直设置于固定座9上的标尺，所述齿条8与链轮7啮合。在实际使用过程，通过外部设备或人工调节转动调节件6，调节件6带动链轮7转动，链轮7通过齿条8带动升降板41、移动驱动器42、传动结构43及喷射装置3相对于固定座9沿竖直方向升降，直至喷射装置3调节至预设高度，喷射装置3的高度调节方便、快捷；增设标尺，便于读取喷射装置3在竖直方向上移动的距离；移动驱动器42通过传动结构43带动喷射装置3相对于升降板41沿水平方向滑动，有利于喷射装置3将纳米纤维纺丝液均匀地喷射至接料辊23上。

进一步地，所述移动机构4还包括用于将调节件6锁紧在固定座9上的锁止结构5。增设锁止结构5，当调节件6调节完毕后，通过锁止结构5将调节件6锁紧在固定座9上，避免调节件6相对于固定座9继续转动，使得喷射装置3的调节更为方便和可靠。

具体地，所述传动结构43包括装设于移动驱动器42的输出端的主动轮44、转动设置于升降板41上的从动轮45及分别与主动轮44和从动轮45连接的传动带二46，所述传动带二46与喷射装置3传动连接，所述主动轮44转动设置于升降板41，移动驱动器42可采用电机。

在实际使用过程中，通过移动驱动器42带动主动轮44、从动轮45及传动带二46转动，通过传动带二46带动喷射装置3沿水平方向往复运动。传动结构43的结构简单，传动稳定，提高了喷射装置3在移动过程中的稳定性。

进一步地，所述喷射装置3包括与传动带二46传动连接的安装板31及等间距地设置于安装板31上的多个喷头32，所述安装板31与升降板41滑动连接；多个所述喷头32的进液口分别与纺丝液供应装置的出液口连通。

具体地，所述喷射装置3的数量设置多个，多个喷射装置3沿接料辊23的圆周方向均匀分布，提高了纳米纺丝液的喷射效率。在实际使用过程中，喷头32的进液口与纺丝液供应装置的出液口可通过胶管连通。纺丝液供应装置可同时供应多种不同组分的纳米纺丝液，通过多个喷头32分别将多种不同组分的纳米纺丝液喷射至接料辊23上，从而制备出多组分的纳米纤维织物，提供了本实用新型的实用性。通过移动机构4带动安装板31及喷头32相对于升降板41沿水平方向滑动，有利于喷头32将纳米纤维纺丝液均匀地喷射至接料辊23上。喷射装置3与移动机构4和注射器的连接和配合方便。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种静电纺丝设备，其特征在于：包括机架(1)及分别设置于机架(1)上的接料装置(2)、高压电源、纺丝液供应装置和喷射装置(3)，所述纺丝液供应装置用于向喷射装置(3)供应纺丝液；所述喷射装置(3)与高压电源的正极电连接；所述接料装置(2)包括升降设置于机架(1)上的压辊(22)、转动设置于机架(1)上的接料辊(23)及分别活动设置于机架(1)上的辊筒驱动机构(24)和升降驱动机构(25)，所述压辊(22)与升降驱动机构(25)的输出端转动连接；所述辊筒驱动机构(24)的输出端分别与接料辊(23)和压辊(22)连接；所述接料辊(23)与高压电源的负极电连接。

2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述辊筒驱动机构(24)包括装设于机架(1)上的辊筒驱动器(27)及设置于辊筒驱动器(27)的输出端的传动组件(28)，所述传动组件(28)分别与接料辊(23)和压辊(22)传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述升降驱动机构(25)包括与机架(1)连接的连接结构(21)、设置于连接结构(21)上的升降驱动器(251)、设置于升降驱动器(251)的输出端的推板(252)、升降地滑动设置于机架(1)上并与推板(252)连接的滑动板一(253)，所述压辊(22)与滑动板一(253)转动连接。

4.根据权利要求2所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述传动组件(28)包括转动设置于辊筒驱动器(27)的输出端的传动轮一(281)、转动设置于机架(1)上的导向轮一(284)、设置于接料辊(23)上的传动轮二(282)、设置于压辊(22)上的传动轮三(283)、活动设置于机架(1)上的张紧结构(26)及分别与传动轮一(281)、导向轮一(284)、传动轮二(282)、传动轮三(283)和张紧结构(26)传动连接的传动带一(285)，所述张紧结构(26)用于为传动带一(285)提供张紧力。

5.根据权利要求4所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述张紧结构(26)包括一端转动设置于机架(1)上的摆杆(261)、转动设置于摆杆(261)的另一端的导向轮二(262)及连接于机架(1)与摆杆(261)的另一端的弹性件(263)，所述导向轮二(262)与传动带一(285)传动连接，所述弹性件(263)用于向传动带一(285)提供张紧力。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述静电纺丝设备还包括连接于机架(1)的固定座(9)、升降地滑动设置于固定座(9)上的移动机构(4)，所述移动机构(4)的输出端与喷射装置(3)连接。

7.根据权利要求6所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述移动机构(4)包括与固定座(9)升降地滑动连接的升降板(41)、设置于升降板(41)上的移动驱动器(42)及设置于移动驱动器(42)的输出端的传动结构(43)，所述传动结构(43)与喷射装置(3)传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述移动机构(4)还包括转动设置于固定座(9)上的调节件(6)、设置于调节件(6)上的链轮(7)及设置于升降板(41)上的齿条(8)，所述齿条(8)与链轮(7)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述移动机构(4)还包括用于将调节件(6)锁紧在固定座(9)上的锁止结构(5)。

10.根据权利要求7所述的一种静电纺丝设备，其特征在于：所述喷射装置(3)包括与传动结构(43)传动连接的安装板(31)及设置于安装板(31)上的喷头(32)，所述安装板(31)与升降板(41)滑动连接；所述喷头(32)的进液口分别与纺丝液供应装置的出液口连通。

Images