CN220759607U - 一种移动式静电纺丝接收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式静电纺丝接收装置，包括底座支架、y轴移动平台、x轴移动平台和纤维膜收集模块，y轴移动平台和x轴移动平台用于驱动纤维膜收集模块在平面内沿y轴方向和x轴方向移动，纤维膜收集模块具有旋转辊和平板两种不同接收方式，用于收集喷头喷出的纺丝，y轴移动平台固定安装在底座支架上，x轴移动平台固定安装在y轴移动平台中的滑台上，纤维膜收集模块固定安装在x轴移动平台的滑台上。本实用新型所述的移动式静电纺丝接收装置，将旋转辊和收集平板至于一体，实现二者切换方便快捷；并加入电动控制的移动模块，实现了在纺丝过程中根据条件的变化，精准调节接收装置在静电纺丝机中的位置，达到均匀收集纤维膜的效果。

Description

一种移动式静电纺丝接收装置

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝设备领域，具体涉及一种静电纺丝接收装置。

背景技术

静电纺丝设备主要包括三个部分：注射泵推进系统、喷头和接收装置。其主要工作原理是，在喷头和接收装置之间施加高压电源形成静电场。注射泵以一定推进速率将纺丝液推至喷头处，纺丝液在静电场中克服表面张力形成微纳米纤维。随着电压的不断增大，液滴开始从球形变成锥形，当电压到达临界状态时，“泰勒锥”形成，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。在喷丝过程中液体蒸发或固化，最终落在接收装置上，形成纤维膜。

静电纺丝技术所制备的纤维具有许多优良的特性，较高的比表面积、孔隙率大、通透性好，很好的生物相容性及可降解性等，且静电纺丝技术对环境要求较低、制备条件温和、适用范围广、生产效率高、易于商业化，可以控制纺丝过程可实现对聚合物纤维改良的目的，因此，静电纺丝技术在生物医学、过滤材料、复合增强材料、催化剂、环境保护、食品科学等方面得到了广泛应用。

目前市面上的静电纺丝机制备纤维膜的接收装置多为旋转辊或平板，两者之间相对独立，在更换时较为不便，且接收装置不能自动控制其移动。不同纺丝液形成的“泰勒锥”并不相同，且“泰勒锥”在纺丝过程中也会发生变化，故在纺丝过程中，需要根据 “泰勒锥”的形态，手动移动接收装置，以此来得到厚度均匀的纤维膜。此外，接收装置和喷头等装置都置于一个温度控制箱内，且静电纺丝机一般置于通风橱内，在纺丝过程中开箱较为不便，易产生污染、且费时费力。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提出一种移动式静电纺丝接收装置，以解决上述背景技术中提到的静电纺丝机的不同接收装置的更换过程较为复杂以及使用过程中可能会出现的开箱调整接收装置位置的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可移动式的静电纺丝接收装置，包括底座支架、y轴移动平台、x轴移动平台和纤维膜收集模块，所述y轴移动平台和x轴移动平台用于驱动所述收集模块沿彼此垂直且均与水平方向平行的y轴方向和x轴方向移动，所述纤维膜收集模块具有两种不同接收方式，用于收集喷头喷出的纺丝，所述y轴移动平台固定安装在底座支架上，所述x轴移动平台固定安装在y轴移动平台中的滑台上，所述纤维膜收集模块固定安装在x轴移动平台的滑台上。

y轴移动平台包括：y轴丝杆底座、y轴丝杆、y轴滑轨、y轴滑台和电机一，所述y轴丝杆底座固定安装在底座支架上，所述y轴丝杆一端穿过y轴丝杆底座前方的连接板与电机一的输出端相连接，另一端通过轴承与y轴丝杆底座后端固定，所述电机一固定于y轴丝杆底座前端，所述y轴滑台与y轴丝杆利用螺纹连接，所述两条y轴滑轨固定安装在y轴丝杆底座上平行于y轴丝杆，辅助y轴滑台移动。

x轴移动平台包括：x轴丝杆底座、x轴丝杆、x轴滑轨、x轴滑台和电机二，所述x轴丝杆底座固定安装在y轴滑台上，所述x轴丝杆一端穿过x轴丝杆底座右方的连接板与电机二的输出端相连接，另一端通过轴承与x轴丝杆底座左端固定，所述电机二固定于x轴丝杆底座右端，所述x轴滑台与x轴丝杆利用螺纹连接，所述两条x轴滑轨固定安装在x轴丝杆底座上平行于x轴丝杆，辅助x轴滑台移动。

纤维膜收集模块包括：底板、收集平板、左支板、转轴、旋转辊、右支板、电机三、支杆和合页，所述底板固定安装在x轴滑台上，所述收集平板连接安装在底板前方，底板上分别固定安装有绝缘的左支板和绝缘的右支板，两支板间连接转轴，所述转轴外固定安装有导电的旋转辊，转轴左侧通过轴承与左支板固定，右侧与电机三连接固定安装于右支板。

进一步的，所述底座支架各型材之间使用螺栓固定安装，确保其稳定性。

进一步的，所述y轴丝杆底座前端安装有电机一，电机一的输出端穿过y轴丝杆底座外板，通过联轴器与y轴丝杆连接，用于控制y轴丝杆转动，带动y轴滑台移动。

进一步的，所述x轴丝杆底座右端安装有电机二，电机二的输出端穿过x轴丝杆底座外板，通过联轴器与x轴丝杆连接，用于控制x轴丝杆转动，带动x轴滑台移动。

进一步的，所述右支板的外侧壁上固定有连接板，连接板上安装有电机三；电机三的输出端穿过连接板，与所述转轴的一端连接，可以实现对旋转辊转速的准确控制。

进一步的，所述转轴的另一端通过轴承穿过左支板并固定于左支板外侧。

进一步的，所述y轴滑台与x轴丝杆底座之间利用螺栓固定，所述x轴滑台与底板之间利用螺栓固定，确保各模块之间不会发生相对位移，有利于精准控制收集装置的移动。

进一步的，所述收集平板与底板之间利用两个合页装置固定，当静电纺丝使用收集平板时，将收集平板立起，利用两个支杆支撑，有利于平板在收集纤维膜时的稳定性。

进一步的，所述收集平板长与底板长度一致，宽度比左右支板高度长，确保使用平板作为接收装置时，纤维膜不会落于后方的旋转辊上。

进一步的，使用旋转辊作为接收装置时，所述平板应打开支杆卡扣，使平板与底板置于同一平面。

进一步的，所述底座支架、y轴移动平台、x轴移动平台、底板、左支板、右支板均使用绝缘材料，绝缘材料能降低电场对“泰勒锥”的影响，增强纤维膜收集效果。

相对于现有技术，本实用新型所述可移动式静电纺丝接收装置具有以下优势：

本实用新型所述可移动式静电纺丝接收装置，操作简单，省时省力、使用灵活，根据不同纺丝液、不同电压等条件下形成的不同“泰勒锥”，以及纺丝过程中“泰勒锥”的变化，通过电动控制来精准调节接收装置在静电纺丝机中的位置，实现均匀收集纤维膜的目的。

附图说明

图1为本实用新型移动式静电纺丝接收装置示意图；

图2为本实用新型移动式静电纺丝接收装置正视图；

图3为本实用新型移动式静电纺丝接收装置俯视图；

图4为本实用新型移动式静电纺丝接收装置右视图；

图5为本实用新型使用旋转辊收集纤维膜示意图；

图6为本实用新型使用平板收集纤维膜示意图；

附图标记说明：

1、底座支架； 2、y轴移动平台；21、y轴丝杆底座；22、y轴滑轨； 23、y轴丝杆；24、y轴滑台； 25、电机一；3、x轴移动平台；31、x轴丝杆底座；32、x轴滑轨；33、x轴丝杆；34、x轴滑台；35、电机二；4、纤维膜收集模块；41、底板； 42、收集平板； 43、左支板； 44、转轴； 45、旋转辊； 46、右支板；47、电机三；48、支杆；49、合页。

实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型提供的移动式静电纺丝接收装置进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，以术语 “上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“x”、“y”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

另外，需要说明的是，在没有指明是冲突的情况下，本实用新型的各实施例中的特征可以任意相互结合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实例1：

根据图1移动式静电纺丝接收装置示意图所示，一种移动式静电纺丝接收装置，对于 y轴移动平台和x轴移动平台，y轴丝杆底座21固定安装在底座支架1上，y轴丝杆23一端穿过y轴丝杆底座21前方的连接板与电机一25的输出端通过联轴器连接，另一端通过轴承与y轴丝杆底座21后端固定，电机一25固定于y轴丝杆底座21前端，两条y轴滑轨22安装在y轴丝杆底座21上平行于y轴丝杆23，y轴滑台24与y轴丝杆23利用螺纹连接，电机一25带动y轴丝杆23转动，y轴滑台24及其固定在其上的装置在y轴丝杆23转动作用下开始延y轴方向移动，实现静电纺丝收集装置y轴方向上的可控精准移动；x轴丝杆底座31固定安装在y轴滑台24上，x轴丝杆33一端穿过x轴丝杆底座31右方的连接板与电机二35的输出端通过联轴器连接，另一端通过轴承与x轴丝杆底座31左端固定，电机二35固定于x轴丝杆底座31右端，两条x轴滑轨32安装在x轴丝杆底板31上平行于x轴丝杆33，x轴滑台34与x轴丝杆33利用螺纹连接，电机二35带动x轴丝杆33转动，x轴滑台34及纤维膜收集装置4在x轴丝杆33转动作用下开始延x轴方向移动，实现静电纺丝收集装置x轴方向上的可控精准移动，从而实现在纺丝过程中根据“泰勒锥”的变化，使用电动控制来精准调节接收装置在静电纺丝机中的位置，达到均匀收集纤维膜的目的。

实例2：

根据图5使用旋转辊收集纤维膜示意图所示，一种利用旋转辊收集纤维膜的移动式静电纺丝接收装置，对于纤维膜收集装置，底板41固定安装在x轴滑台34上，导电的收集平板41通过合页49固定在底板前方，平板42与底板41处于同一平面，底板41上分别安有绝缘的左支板43和右支板46，两支板之间连接转轴44，转轴44外固定安装有导电的旋转辊45，转轴44左侧通过轴承与左支板43固定，右侧与电机三47连接固定安装于右支板46，当旋转辊斜45前方的金属喷头喷丝时通过观察“泰勒锥”的形状，调节接收装置位置，以及调节电机一47的转速，电机一47带动转轴44转动，转轴44带动旋转辊45转动，喷头液滴在电场的作用下向旋转辊喷射纤维，旋转辊45通过旋转定向收集喷出的纤维丝，通过一定的时间，旋转辊45上会形成非纺织结构的纤维膜，从而达到使用旋转辊45均匀收集纤维膜的目的。

实例3：

根据图6使用平板收集纤维膜示意图所示，一种利用平板收集纤维膜的移动式静电纺丝接收装置，对于纤维膜收集装置，导电的收集平板41通过合页49和两个可拆卸的支杆48固定在底板41前侧，与底板41成一定角度，收集平板42斜前方的金属喷头喷丝时，调节接收装置位置，喷头液滴在电场的作用下向收集平板喷射纤维，通过一定的时间，平板42上会形成一定厚度的非纺织结构的纤维垫，从而达到使用收集平板42收集具有一定厚度的纤维膜的目的。

Claims (7)

1.一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于，所述静电纺丝接收装置包括：底座支架（1）、y轴移动平台（2）、x轴移动平台（3）、纤维膜收集模块（4），其中，

所述y轴移动平台（1）包括：y轴丝杆底座（21）、y轴滑轨（22）、y轴丝杆（23）、y轴滑台（24）和电机一（25），所述y轴丝杆底座（21）固定安装在底座支架（1）上，所述y轴丝杆（23）一端穿过y轴丝杆底座（21）前方的连接板与电机一（25）的输出端相连接，另一端通过轴承与y轴丝杆底座（21）后端固定，所述电机一（25）固定于y轴丝杆底座（21）前端，所述y轴滑台（24）与y轴丝杆（23）利用螺纹连接，所述两条y轴滑轨（22）固定安装在y轴丝杆底座（21）上平行于y轴丝杆（23），辅助y轴滑台（24）移动；

所述x轴移动平台（3）包括：x轴丝杆底座（31）、x轴滑轨（32）、x轴丝杆（33）、x轴滑台（34）和电机二（35），所述x轴丝杆底座（31）固定安装在y轴滑台（24）上，所述x轴丝杆（33）一端穿过x轴丝杆底座（31）右方的连接板与电机二（35）的输出端相连接，另一端通过轴承与x轴丝杆底座（31）左端固定，所述电机二（35）固定于x轴丝杆底座（31）右端，所述x轴滑台（34）与x轴丝杆（33）利用螺纹连接，所述两条x轴滑轨（32）固定安装在x轴丝杆底座（31）上平行于x轴丝杆（33），辅助x轴滑台（34）移动；

所述纤维膜收集模块（4）包括：底板（41）、收集平板（42）、左支板（43）、转轴（44）、旋转辊（45）、右支板（46）、电机三（47）、支杆（48）和合页（49），所述底板（41）固定安装在x轴滑台（34）上，所述收集平板（42）连接安装在底板（41）前方，底板（41）上分别固定安装有绝缘的左支板（43）和绝缘的右支板（46），两支板间连接转轴（44），所述转轴（44）外固定安装有导电的旋转辊（45），转轴（44）左侧通过轴承与左支板（43）固定，右侧与电机三（47）连接固定安装于右支板（46）。

2.根据权利要求1所述的一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于：底座支架（1）各型材之间、y轴滑台（24）与x轴丝杆底座（31）之间、x轴滑台（34）与底板（41）之间均利用螺栓固定安装。

3.根据权利要求1所述的一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于：y轴丝杆底座（21）前端固定安装有电机一（25），电机一（25）的输出端穿过y轴丝杆底座（21）外板，通过联轴器与y轴丝杆（23）连接。

4.根据权利要求1所述的一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于：x轴丝杆底座（31）右端固定安装有电机二（35），电机二（35）的输出端穿过x轴丝杆底座（31）外板，通过联轴器与x轴丝杆（33）连接。

5.根据权利要求1所述的一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于：右支板（46）的外侧壁上固定有连接板，连接板上安装有电机三（47）；电机三（47）的输出端穿过连接板，与转轴（44）的一端连接，转轴（44）的另一端通过轴承穿过左支板（43）并固定于左支板（43）外侧。

6.根据权利要求1所述的一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于：收集平板（42）长与底板（41）长度一致，宽比左支板（43）、右支板（46）高度长，收集平板（42）与底板（41）之间利用两个合页（49）和两根支杆（48）固定，当静电纺丝使用平板（42）收集纤维膜时，将收集平板（42）立起，利用两个支杆（48）支撑，当静电纺丝使用旋转辊（45）收集纤维膜时，平板（42）应打开支杆（48）卡扣，使平板与底板置于同一平面。

7.根据权利要求1所述的一种移动式静电纺丝接收装置，其特征在于：底座支架（1）、y轴移动平台（2）、x轴移动平台（3）、底板（41）、左支板（43）、右支板（46）均使用绝缘材料。