用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置制造方法
【专利摘要】一种用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其包括料桶、活塞、喷丝头、高压供电装置、接收板以及接地电源线，静电纺丝装置还包括接收板加热装置、接收板温度探测装置及接收板温度调节装置，接收板加热装置分为多层，每一层包括至少一个加热圈，所述加热圈的工作状态由一电路控制装置实现，所述纺丝区域为密闭的空间。本实用新型通过设置加热圈来对接收板进行加热，并通过设置接收板温度探测装置与接收板温度调节装置来实时观测并调节接收板的温度，进而控制电路控制装置启动的加热圈数量，保证接收板的温度，利于溶剂的挥发和多孔纤维的形成，同时将纺丝区域设计为密闭的空间，避免在纺丝过程中有机溶剂挥发污染了实验室的空气环境。
【专利说明】用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种静电纺丝装置，尤其涉及一种用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置。
【背景技术】
[0002]纳米多孔纤维具有超高吸附、高表面能、高表面活性等特性，可用于过滤、阻隔、分离膜、服装材料、生物医用材料和新型轻质复合材料等，在生物、医药、能源、环境、先进制造技术和国防等方面显示出了巨大的应用前景，制备纳米多孔材料的方法大致有溶胶一凝胶法、水热合成法和静电纺丝技术等。
[0003]静电纺丝技术这为制备纳米多孔材料提供了一种简单、廉价、快速而又有效的方法。静电纺丝一步法直接制备纳米多孔纤维是通过将疏水性聚合物溶解在高挥发性溶剂中，通过静电纺丝过程，高分子的微小液体流在高压静电场中高速拉伸和溶剂快速挥发，促使液体流发生快速相分离，形成聚合物富集相和溶剂富集相，聚合物富集相固化最终形成纤维的骨架，而溶剂富集相形成纤维的孔道。
[0004]在利用静电纺丝一步法直接制备得到纳米多孔纤维的过程中，一般会受到很多因素的制约，如，温度，湿度。温度起着很重要的作用，所以控制接收板的温度有利于更加方便的制备纳米多孔纤维。
[0005]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，该制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置可对接收板进行加热并能够实时监测并调节接收板的温度，用以解决通过静电纺丝技术制备纳米多孔纤维的问题。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其包括料桶、设于料桶内且能在料桶内运动的活塞、设于料桶一端且与料桶连接的喷丝头、连接在喷丝头上的高压供电装置、对应喷丝头位置设置的接收板以及给接收板接地的接地电源线，所述静电纺丝装置的纺丝区域为密闭的空间，所述静电纺丝装置包括设于纺丝区域外围以形成一片密闭纺丝区域的罩子，所述静电纺丝装置还包括接收板加热装置、探测接收板温度的接收板温度探测装置及调节接收板温度的接收板温度调节装置，所述接收板加热装置分为多层，每一层包括至少一个加热圈，所述加热圈的工作状态由一电路控制装置实现。
[0009]优选的，在上述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置中，所述加热圈的形状为圆形、矩形或者规则多边形。
[0010]优选的，在上述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置中，所述电路控制装置主要部件为PLC可编程控制器或PID控制器。[0011]优选的，在上述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置中，所述罩子为一玻璃罩。
[0012]优选的，在上述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置中，所述静电纺丝装置还包括保持接收板温度的恒温控制器。
[0013]从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例的用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置结构简单、操作方便、控制简单、工艺流程短。
[0014]与现有技术相比，本实用新型用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置的有益效果包括:
[0015](I)通过设置加热圈来对接收板进行加热，并通过设置接收板温度探测装置来实时观测接收板的温度，根据温度探测装置探测的温度值，指示温度调节装置控制电路控制装置启动的加热圈数量，能够快捷的调节并保证接收板的温度，利于溶剂的挥发和多孔纤维的形成；
[0016](2)将纺丝区域设计为密闭的空间，避免在纺丝过程中有机溶剂挥发污染了实验室的空气环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]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，下面描述中的有关本实用新型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。
[0018]图1是本实用新型用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置的示意图。
[0019]其中:1、料桶；2、活塞；3、喷丝头；4、罩子；5、接收板；6、高压供电装置；7接收板加热装置。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型公开了一种制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，该制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置可对接收板进行加热并能够实时监测并调节接收板的温度，用以解决通过静电纺丝技术制备纳米多孔纤维的问题。
[0021]该用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其包括料桶、设于料桶内且能在料桶内运动的活塞、设于料桶一端且与料桶连接的喷丝头、连接在喷丝头上的高压供电装置、对应喷丝头位置设置的接收板以及给接收板接地的接地电源线，所述静电纺丝装置的纺丝区域为密闭的空间，所述静电纺丝装置包括设于纺丝区域外围以形成一片密闭纺丝区域的罩子，所述静电纺丝装置还包括接收板加热装置、探测接收板温度的接收板温度探测装置及调节接收板温度的接收板温度调节装置，所述接收板加热装置分为多层，每一层包括至少一个加热圈，所述加热圈的工作状态由一电路控制装置实现。
[0022]进一步的，所述加热圈的形状为圆形、矩形或者规则多边形。
[0023]进一步的，所述电路控制装置主要部件为PLC可编程控制器或PID控制器。
[0024]进一步的，所述罩子为一玻璃罩。
[0025]进一步的，所述静电纺丝装置还包括保持接收板温度的恒温控制器。
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，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做出创造性劳动的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。
[0027]如图1所示，本实用新型公开的用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其包括料桶1、设于料桶I内且能在料桶I内运动的活塞2、设于料桶I 一端且与料桶I连接的喷丝头3、连接在喷丝头3上的高压供电装置6、对应喷丝头3位置设置的接收板5以及给接收板5接地的接地电源线。所述静电纺丝装置还包括接收板加热装置7、探测接收板温度的接收板温度探测装置及调节接收板温度的接收板温度调节装置。接收板加热装置7分为多层，每一层包括至少一个加热圈，所述加热圈的工作状态由一电路控制装置实现。所述加热圈的形状为圆形、矩形或者规则多边形。所述电路控制装置主要部件为PLC可编程控制器或PID控制器。接收板温度调节装置通过调节电路控制装置来达成调节温度的目的。本实用新型通过设置加热圈来对接收板进行加热，并通过设置接收板温度探测装置与接收板温度调节装置来实时观测并调节接收板的温度，进而控制电路控制装置启动的加热圈数量，保证接收板的温度，利于溶剂的挥发和多孔纤维的形成。
[0028]本实用新型公开的用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置的纺丝区域为密闭的空间。在纺丝区域外围设有以形成一片密闭纺丝区域的罩子4。通过将纺丝区域设计为密闭的空间，避免在纺丝过程中有机溶剂挥发污染了实验室的空气环境。
[0029]所述罩子4为一玻璃罩或金属罩等其他材质具有密闭功能的罩子。
[0030]为了能够保持接收板的温度，本实用新型的静电纺丝装置还包括用以保持接收板温度的恒温控制器。
[0031]本实用新型用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置的工作原理为:首先，通过接收板加热装置7对接收板5进行加热，并通过接收板温度探测装置实时监控接收板5的温度，根据温度探测装置探测的温度值，指示温度调节装置控制电路控制装置启动的加热圈数量，能够快捷的调节并保证接收板5的温度达到要求温度，通过恒温控制器保持接收板温度；然后进行纺丝，聚合物在料桶I内，通过灌注泵推动活塞2进入喷丝头3纺丝，高压供电装置6连接在喷丝头3上，接收板5通过接地电源线接地，打开高压供电装置6的开关，在喷丝头3和接收板5之间形成了一个电场，使喷丝头3出口处的聚合物溶液在高压的作用下形成连续射流，经过摆动，蒸发，细化过程，最后在接收板5上收集到纳米级超细纤维。
[0032]本实用新型实施例的用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置结构简单、操作方便、控制简单、工艺流程短。
[0033]与现有技术相比，本实用新型用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置的有益效果包括:
[0034](I)通过设置加热圈来对接收板进行加热，并通过设置接收板温度探测装置来实时观测接收板的温度，根据温度探测装置探测的温度值，指示温度调节装置控制电路控制装置启动的加热圈数量，能够快捷的调节并保证接收板的温度，利于溶剂的挥发和多孔纤维的形成；
[0035](2)将纺丝区域设计为密闭的空间，避免在纺丝过程中有机溶剂挥发污染了实验室的空气环境。
[0036]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0037]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其包括料桶、设于料桶内且能在料桶内运动的活塞、设于料桶一端且与料桶连接的喷丝头、连接在喷丝头上的高压供电装置、对应喷丝头位置设置的接收板以及给接收板接地的接地电源线，其特征在于:所述静电纺丝装置的纺丝区域为密闭的空间，所述静电纺丝装置包括设于纺丝区域外围以形成一片密闭纺丝区域的罩子，所述静电纺丝装置还包括接收板加热装置、探测接收板温度的接收板温度探测装置及调节接收板温度的接收板温度调节装置，所述接收板加热装置分为多层，每一层包括至少一个加热圈，所述加热圈的工作状态由一电路控制装置实现。
2.根据权利要求1所述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其特征在于:所述加热圈的形状为圆形、矩形或者规则多边形。
3.根据权利要求1所述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其特征在于:所述电路控制装置主要部件为PLC可编程控制器或PID控制器。
4.根据权利要求1所述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其特征在于:所述罩子为一玻璃罩。
5.根据权利要求1所述用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，其特征在于:所述静电纺丝装置还包括保持接收板温度的恒温控制器。
【文档编号】D01D5/00GK203625535SQ201320746536
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】徐岚, 司娜, 刘洪莹, 唐晓鹏, 刘福娟, 何吉欢 申请人:苏州大学张家港工业技术研究院