一种针对高均匀性超细纤维膜生产的防堵塞静电纺丝系统的制作方法

本发明涉及静电纺丝，特别涉及一种针对高均匀性超细纤维膜生产的防堵塞静电纺丝系统。

背景技术：

1、静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液在强电场中形成射流延展得到纤维细丝沉积在基材上。一种静电纺丝方式是多个喷头安装在喷丝座上，聚合物溶液同时供应至多个喷头中。

2、在现有的静电纺丝系统中，当溶液供应至多个喷头时，由于多个喷头所在位置不同，部分喷头内溶液的压力偏低，喷出的溶液较少，而且由于溶液易凝胶、溶液中存在杂质或在喷丝管拐角位置集聚，导致多个喷头分流不均，而且对于生产超细纤维膜的喷头孔径小，喷头容易堵塞，使多个喷头的溶液喷射量不均匀，导致基材上的纤维沉积分布不均匀，影响正常纺丝。

3、另外，在纺丝过程中，部分沉积的纤维可能仍处于固液混合状态，在固液混合状态下导致电荷聚集，聚集的电荷会吸引在后形成的射流，导致纤维局部聚集形成纺丝云斑，造成纤维沉积不均匀。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种针对高均匀性超细纤维膜生产的防堵塞静电纺丝系统，旨在解决现有技术中使用多个喷头时容易出现喷射量不均匀而影响纺丝的均匀性，以及喷头容易堵塞的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种针对高均匀性超细纤维膜生产的防堵塞静电纺丝系统，包括：

3、喷头装置，其包括喷丝座，所述喷丝座上设有多个用于喷射溶液的喷头，所述喷丝座内设有分流腔，多个所述喷头均与所述分流腔连通；

4、增压供液装置，其与所述喷头装置连接，所述增压供液装置用于对溶液进行加压并供应至所述分流腔内；

5、接收装置，其与所述喷头装置位置对应设置，所述喷头装置和所述接收装置之间形成纺丝空间；

6、电场发生装置，其与所述喷头装置和所述接收装置电连接，以在所述喷头装置和所述接收装置之间形成纺丝电场，使得所述喷头装置喷出的溶液形成纤维并沉积在所述接收装置上的基材上。

7、聚合物溶液经过增压供液装置增压后供应至喷丝座的分流腔内，使分流腔内充满高压的溶液，使得每个喷头位置的溶液的压力更加一致，每个喷头的溶液喷射量更相近，使得基材上的纤维沉积分布更均匀，而且溶液的压力升高之后，高压的溶液可以减少喷头堵塞的情况，高压的溶液也可以提高喷出量，提高纺丝生产效率。

8、优选地，所述增压供液装置包括储液容器、供液管和第一气压加压装置，所述储液容器内设有储液腔，所述储液容器上设有与所述储液腔连通的第一进气口，所述供液管设有第一进液口和供液口，所述第一进液口设于所述储液腔的内侧，所述供液口与所述分流腔连通，所述第一气压加压装置与所述第一进气口连接并能够向所述储液腔内施加气压，使得所述储液腔内的溶液在气压的作用下从所述第一进液口进入所述供液管内并向所述分流腔供应溶液。

9、聚合物溶液在储液容器的储液腔内，供液管的第一进液口在液面的下侧，第一气压加压装置对储液腔内施加气压提高压力，溶液在高气压的压力下从第一进液口进入供液管内，经供液管供应至喷丝座的分流腔内，可方便对溶液加压和供应溶液，而且压力容易控制，气压能够适应液面的变化保持施加压力；利用气压对带电的溶液进行无接触式加压，可降低对装置的绝缘要求。

10、优选地，所述增压供液装置还包括溶液消耗量检测装置，所述溶液消耗量检测装置用于检测所述储液容器内的溶液的消耗量，所述溶液消耗量检测装置包括重量检测器，所述重量检测器承托所述储液容器，所述重量检测器能够检测所述储液容器内溶液的重量变化值。

11、重量检测器可检测储液容器中溶液的重量变化值，可得到在生产过程中溶液的减少量，得到溶液的喷射量，从而可方便生产者监测和控制纺丝的量，使生产过程更可控，提高纺丝量的均匀性。

12、优选地，所述溶液消耗量检测装置包括从上至下依次设置的绝缘支承板、绝缘结构和所述重量检测器，所述储液容器放置于所述绝缘支承板的上侧。

13、装有带电溶液的储液容器与重量检测器之间设置绝缘支承板和绝缘结构，储液容器放置在绝缘支承板上，绝缘结构在绝缘支承板的下侧，经过绝缘支承板和绝缘结构的绝缘作用，可保护重量检测器，使重量检测器运行更稳定。

14、优选地，所述绝缘结构包括从上至下依次设置的第一绝缘件、中间隔绝板和第二绝缘件，所述第一绝缘件和/或所述第二绝缘件的外侧壁上均设有多个上下间隔排列的环状凹槽，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件的横截面积均小于所述中间隔绝板的横截面积。

15、第一绝缘件和第二绝缘件的外侧壁上设置多个上下间隔排列的环状凹槽，可增加爬电距离，减弱电流，增强绝缘效果；第一绝缘件和第二绝缘件之间设置横截面积较大的中间隔绝板，突变增加的爬电距离能增强重量检测器与储液容器和带电溶液之间的绝缘效果，进一步保护重量检测器。

16、优选地，所述溶液消耗量检测装置还包括绝缘密封罩，所述绝缘密封罩的上端和下端分别连接于所述绝缘支承板和所述重量检测器，所述绝缘结构设于所述绝缘密封罩的内侧，所述绝缘密封罩、所述绝缘支承板和所述重量检测器之间形成密封空间，所述绝缘密封罩上设有用于向所述密封空间内充入惰性气体的第二进气口。

17、绝缘密封罩、绝缘支承板和重量检测器之间形成密封空间，通过第二进气口可向密封空间内充入惰性气体，惰性气体可降低空气被电流击穿的可能，进一步增强绝缘性能。

18、优选地，所述增压供液装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置的检测端设于所述分流腔内，所述压力检测装置用于检测所述分流腔内的溶液压力。压力检测装置可检测分流腔内溶液的压力，方便了解监测溶液的实时压力。

19、优选地，所述压力检测装置包括连接于所述喷丝座上的检测管，所述检测管的下侧与所述分流腔连通，所述检测管的上侧高于所述分流腔的上端，所述检测管的上侧连接有第二气压加压装置和气压感应器，所述第二气压加压装置能够向所述检测管内加入气压并使得所述检测管内的液面与所述分流腔的上端平齐，所述气压感应器能够检测所述检测管内的空气压力，并指示当所述检测管内的液面与所述分流腔的上端平齐时的空气压力。

20、在工作时，分流腔中的部分溶液从下侧进入检测管内，第二气压加压装置从上侧向检测管内加入气压，产生与第二气压加压装置对分流腔内溶液方向相反的压力，调节第二气压加压装置的气压输出压力使得检测管内的溶液液面与分流腔的上端持平，此时气压感应器所检测的气压值即为分流腔的内部压力，气压感应器仅以空气为介质，不接触带电溶液，有利于保护气压感应器，降低绝缘和耐腐蚀要求。

21、优选地，所述防堵塞静电纺丝系统还包括扰流装置，所述扰流装置能够向所述纺丝空间内吹风，以改变所述纺丝空间内射流的沉积位置。扰流装置对纺丝空间内吹风，风场对纺丝空间内的射流产生扰动，使得纤维射流可以改变在只有纺丝电场作用下的沉积位置，使纤维沉积在基材上整体更均匀。

22、优选地，所述喷丝座上设有多个环状的喷气孔，多个所述喷气孔一一对应地设于多个所述喷头的外周，所述喷气孔在对应的所述喷头的外周向下喷出环状气流，以限制位于内侧的所述喷头所射出的射流向外偏移。

23、针对约束要求高、牵伸力稳定性要求高的材料的生产时，可在喷头的外周设置环状的喷气孔，喷气孔喷出的气体与喷头喷出的射流同轴，限制射流向外偏移，减少因旁侧射流的静电吸引力的影响。