一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构的制作方法

本实用新型属于喷气纺丝技术领域，具体涉及一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构。

背景技术：

静电纺丝技术因其成本低廉，操作简单，已经成为制备纳米纤维最为直接有效的方法。目前为止，静电纺丝技术原理虽然已经较为成熟，但是仅停留在实验室生产阶段，纺丝效率还较为低下，无法真正实现纳米纤维的产业化生产。喷气纺丝技术以气泡纺丝为基础，保留开放式无针纺丝技术特性的同时，进一步提高了纳米纤维的生产效率，已经能够实现一定程度上的规模化生产。有序纳米纤维因为具有优良的力学性能，良好的生物相容性，因而在生物医学，增强材料，光电子器件等领域有着广泛的的应用。只有结合无针纺丝技术生产有序纳米纤维，才能满足日益增长的有序纳米纤维的市场需求。

喷气纺丝技术是纤维由喷丝头内部由下而上向上喷发，而后纤维在高压电的拉伸下，纤维经历卷曲、拉伸、缠绕等运动最后沉积在金属极板上。该技术相比传统单针静电纺丝技术，生产速度已经提升上千倍，具有其他生产技术无法比拟的优势。同时相比其他几种有序纳米纤维的收集方式，磁纺法制备有序纳米纤维，具有生产稳定性高，易操作的优异性能，能够高速生产一定数量的有序纳米纤维。基于此，以喷气纺丝技术为基础，同时以一对异性磁铁作为收集装置制备高取向性纤维具有广阔的探索空间。但在纤维收集过程中，因为收集磁铁以及用以收敛射流的辅助圆环等辅助装置需要悬空放置，给实验的顺利进行带来诸多不便，因而有必要实用新型一种装置，使各辅助结构实现空间上的巧妙结合，使各种结构保持良好的稳定性，为纤维的高效收集创造条件。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构，通过采用一框架结构配合连接棒固定喷气纺丝装置中的多个部件，使的各部件实现空间上的对应结合，同时使得框架结构中各部分保持良好的稳定性，为纤维的高效收集创造条件。

根据本实用新型的目的提出的一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构，用于连接固定喷气纺丝装置中的多个部件，所述喷气纺丝装置至少包括纤维纺丝装置与接收装置，所述框架结构包括通过若干棱柱拼接形成的一框架主体，所述框架主体内部形成一容置所述喷气纺丝装置的纺丝空间，所述框架主体上向内侧伸出有用于连接固定所述接收装置的连接棒，所述连接棒将所述接收装置稳定支撑于所述纤维纺丝装置的正上方；

所述框架主体至少包括竖立设置的支撑棱柱，所述连接棒垂直于所述支撑棱柱设置，且连接棒相对纤维纺丝装置的高度可调，所述接收装置随连接棒上下移动调节高度。

优选的，所述支撑棱柱上由上至下均布有固定孔，所述连接棒可拆卸地穿插于所述固定孔内。

优选的，所述框架主体为一长方体框架，包括水平设置的顶部棱柱、底部棱柱及垂直设置的所述支撑棱柱，所述支撑棱柱上由上至下均布有固定孔，且多个支撑棱柱上的固定孔位置对应，所述连接棒可拆卸地穿插于所述固定孔内。

优选的，所述顶部棱柱、底部棱柱及支撑棱柱两两连接处为榫口连接形式。

优选的，所述框架主体的外侧罩设有一透明罩体，所述框架主体底部形成开口，所述框架主体盖于所述喷气纺丝装置的正上方。

优选的，所述支撑棱柱上相邻的固定孔间隔为1cm。

优选的，所述框架结构整体为绝缘材料。

优选的，所述接收装置包括接收板与对称设置的两块收集磁铁，所述接收板与所述收集磁铁分别通过上下设置的两组连接棒支撑固定于所述框架主体上，所述收集磁铁附着于所述连接棒上，且能够沿所述连接棒水平移动调节间距。

优选的，所述连接棒为多个，且长度不等，在调节收集磁铁间距时，随收集磁铁的间距逐渐增大或减小，支撑收集磁铁的连接棒长度逐渐减小或增大。

优选的，所述喷气纺丝装置还包括辅助收敛射流的辅助装置，所述辅助装置通过连接棒支撑固定于纤维纺丝装置与接收装置之间。

与现有技术相比，本实用新型公开的用以辅助定位纺丝设备的框架结构的优点是：通过采用一框架结构配合连接棒固定喷气纺丝装置中的多个部件，使的各部件实现空间上的对应结合，同时使得框架结构中各部分保持良好的稳定性，为纤维的高效收集创造条件。

框架结构整体为绝缘材料，避免发生漏电危险，保证工作环境的安全。

通过设置透明罩体将纺丝装置与外部环境隔离开来，避免环境污染。

该喷气纺丝装置在喷出气流与高压电拉伸的联合作用为纤维提供了原始动力使纤维在保持高速运动下，能够克服重力作用有序沉积在收集磁铁之间，有效减少重力对纤维运动路径的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型公开的框架结构的示意图。

图2为实施例1中连接棒连接固定示意图。

图3为实施例2中连接棒连接固定示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、纤维纺丝装置 2、接收板 3、收集磁铁 4、高压电源 5、气泵 6、导气管 7、导线

11、框架主体 12、连接棒 13、固定孔 14、顶部棱柱 15、底部棱柱 16、支撑棱柱

31、U型卡件

具体实施方式

正如背景技术部分所述，目前以喷气纺丝技术为基础，同时以一对异性磁铁作为收集装置制备高取向性纤维具有广阔的探索空间。但在纤维收集过程中，因为收集磁铁以及用以收敛射流的辅助圆环等辅助装置需要悬空放置，给实验的顺利进行带来诸多不便。

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构，通过采用一框架结构配合连接棒固定喷气纺丝装置中的多个部件，使的各部件实现空间上的对应结合，同时使得框架结构中各部分保持良好的稳定性，为纤维的高效收集创造条件。

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请一并参见图1、图2，如图所示，一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构，用于连接固定喷气纺丝装置中的多个部件，喷气纺丝装置至少包括纤维纺丝装置1与接收装置，框架结构包括通过若干棱柱拼接形成的一框架主体11，框架主体11内部形成一容置喷气纺丝装置的纺丝空间，框架主体11上向内侧伸出有用于连接固定接收装置的连接棒12，连接棒12将接收装置稳定支撑于纤维纺丝装置1的正上方。

框架主体11至少包括竖立设置的支撑棱柱16，连接棒12垂直于支撑棱柱16设置，且连接棒12相对纤维纺丝装置1的高度可调，接收装置随连接棒上下移动调节高度。

优选的，框架主体11为一长方体框架或正方体框架，由12根棱柱组成，包括水平设置的4根顶部棱柱14、4根底部棱柱15及垂直设置的4根支撑棱柱16。顶部棱柱、底部棱柱及支撑棱柱两两连接处为榫口连接形式。

因为喷气纺丝技术所需电压至少为40KV以上，属于高压纺丝，除负极接收装置为金属板外，任何外部金属部件的掺入都有可能会有漏电现象的发生对人身安全造成危害，对实验造成干扰。因此该框架结构所用材质全部为高级绝缘材料，各部件之间均为榫口连接，无金属存在，在保证整体结构具备良好稳定性的同时，又具有简单方便易操作的特性。此外，该框架主体还可包括一连接件，该连接件位于框架主体8个顶点处，分别与两两垂直的三根棱柱连接固定。此外，框架主体除采用长方体或正方体框架外，还可采用多边形框架结构，具体不做限制。

支撑棱柱16上由上至下均布有固定孔13，且多个支撑棱柱16上的固定孔13位置对应。相邻固定孔13之间间隔为1cm(根据实际需要设定，不做限制)，连接棒12穿插于该固定孔13内固定，且该框架结构配有数根长度不等的连接棒，每根连接棒可以随意抽插在固定孔里，用以固定悬空放置的具有特定功能的接收装置以及用以收敛射流的金属铜质圆环等辅助装置，辅助装置通过连接棒支撑固定于纤维纺丝装置与接收装置之间。随着长度不等的连接棒在垂直方向上的随意抽拔调节，接收装置以及辅助装置便不仅可以随意调节高度，而且可以随意调节相对间距，且每根连接棒均经过防呆处理，使结构保持良好的整体稳定性。

优选的，框架主体的外侧还罩设有一透明罩体(未示出)，框架主体11底部形成开口，框架主体11盖于喷气纺丝装置的正上方。通过透明罩体将纺丝装置与外部环境隔离开。本实用新型中的喷气纺丝装置包括设置于框架结构外侧的气泵5与高压电源4，气泵5通过导气管6与纤维纺丝装置的储液池连接，高压电源通过导线7连接纤维纺丝装置的储液池及接收板，透明罩体上还开设有供导线与导气管穿过的通孔。

由于无针纺丝技术均为开放式纺丝，且喷丝头与空气接触面积大，溶剂易挥发，污染环境的问题已经成为制约无针纺丝技术发展的重要难题。更因为喷气纺丝技术纺丝速度快，纺丝过程中会伴随有絮状纤维产生，流动的纤维会对实验人员的身体造成一定危害。该框架结构在外围包覆有透明罩体结构的同时，盖于喷气纺丝装置上方纺丝。在一定程度上保持了实验所需温湿度恒定的同时，又降低了空气的流动性，减少了溶剂的挥发，最大程度上保证了实验的顺利进行。

本实用新型中以外加磁场辅助的接收装置为例，接收装置包括接收板2与对称设置的两块收集磁铁3，接收板2与收集磁铁3分别通过上下设置的两组连接棒12支撑固定于框架主体11上，收集磁铁3附着于连接棒12上，且能够沿连接棒12水平移动调节间距。其中连接棒为多个，且长度不等，在调节收集磁铁间距时，随收集磁铁的间距逐渐增大或减小，支撑收集磁铁的连接棒长度逐渐减小或增大。

一般而言，基于传统单针静电纺丝技术制备有序纳米纤维时，成对放置的收集磁铁只能相对于针头水平放置，纤维在脱离针头后，缺少原始动力，在向收集磁铁运动过程中受到重力作用弯曲了运动路径，最终导致纤维的有序程度受到很大影响。本实用新型中的框架结构可垂直放置于喷气纺丝装置的上方，在喷出气流与高压电拉伸的联合作用为纤维提供了原始动力使纤维在保持高速运动下，能够克服重力作用有序沉积在收集磁铁之间，有效减少重力对纤维运动路径的影响，使得收集磁铁的放置不受限制。

本实用新型工作原理如下：

在喷气纺丝过程中，首先将纤维纺丝装置1放置于整体框架结构正中央，然后将负极接收板2通过连接棒12垂直固定于喷丝头上方。同时，根据收集磁铁3的间距选择相应的连接棒长度，在所需纺丝高度条件下，使用卷尺量取对应高度的固定孔，然后将连接棒插入固定孔之内，同时附着于连接棒之上的磁铁可以实现在水平方向的精确移动。最后打开气泵5看到在喷丝头顶端有突起形成时，此时打开高压电源4，将会看到大量纤维喷发而出，此时可看到收集磁铁中间有平行纤维沉积，直至形成均匀的纳米纤维膜。

实施例2

请参见图3，其余与实施1相同，不同之处在于，所述支撑棱柱上未设置固定孔，可通过在连接棒的一端成型U型卡件31，通过U型卡件的弹性预紧力将连接棒固定于支撑棱柱上，且可拆卸，方便调节连接棒的相对高度。

此外，连接棒与框架主体间的连接形式根据需要设定，在此不做限制。

本实用新型公开了一种用以辅助定位纺丝设备的框架结构，通过采用一框架结构配合连接棒固定喷气纺丝装置中的多个部件，使的各部件实现空间上的对应结合，同时使得框架结构中各部分保持良好的稳定性，为纤维的高效收集创造条件。

框架结构整体为绝缘材料，避免发生漏电危险，保证工作环境的安全。

通过设置透明罩体将纺丝装置与外部环境隔离开来，避免环境污染。

该喷气纺丝装置在喷出气流与高压电拉伸的联合作用为纤维提供了原始动力使纤维在保持高速运动下，能够克服重力作用有序沉积在收集磁铁之间，有效减少重力对纤维运动路径的影响。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。