静电纺纱发射极的制作方法

文档序号:15602741发布日期:2018-10-02 20:40阅读:214来源:国知局

本实用新型属于静电纺纱设备技术领域,更具体地说,是涉及一种静电纺纱发射极。



背景技术:

作为一种特殊的纤维制造工艺,静电纺丝是高分子流体静电雾化的一种形式,其制造过程是聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在高压电场作用下,聚合物溶液液滴会由球形变为圆锥形,并从圆锥尖端延展得到纤维细丝,最终形成类似于非织造布状纳米纤维网,该方法制作的纳米纤维网具有比表面积大、孔隙率高等特性,使其在过滤材料、组织工程、复合材料等领域应用潜力巨大。

传统的静电纺丝设备通常采用喷嘴进行丝线的喷出,使用时容易造成喷嘴的堵塞,影响生产的正常进行,同时喷嘴式发射极产量低,不利于提高生产效率。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种静电纺纱发射极,以解决现有技术中存在的静电纺纱喷嘴易堵塞且生产效率低的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种静电纺纱发射极,设置于接收极的下方且用于向接收极发射溶液液滴,包括与高压电源的第一极相连的导电板、用于向导电板的上板面喷射原料溶液的气动发射喷头以及用于对气动发射喷头送风的送风组件。

作为进一步的优化,气动发射喷头包括入口与送风组件相连的壳体、设置于壳体外周且用于向壳体的内腔喷射原料溶液的至少两个供液嘴以及用于覆盖壳体的出口的导电栅网,导电栅网与高压电源的第一极相连。

作为进一步的优化,壳体包括与送风组件相连的入口段、与入口段相连的扩大段以及与扩大段相连的出口段,出口段的内径大于入口段的内径,供液嘴贯穿出口段的侧壁且出口均朝向出口段的轴心。

作为进一步的优化,供液嘴设有三个且围绕壳体中轴均匀设置。

作为进一步的优化,供液嘴与供液管相连,供液管上还设有蠕动泵。

作为进一步的优化,供液嘴为雾化喷头。

作为进一步的优化,导电栅网设有向壳体外侧凸起的弧面。

作为进一步的优化,送风组件包括与气动发射喷头的入口端相连的若干个送风管以及用于为送风管送风的鼓风机,送风管包括与鼓风机相连的主管以及与若干个分别与气动发射喷头相连的分支管。

作为进一步的优化,气动发射喷头设有两个且对称设于导电板的上方两侧,气动发射喷头的出口方向平行于导电板的板面。

作为进一步的优化,气动发射喷头贯穿导电板的板面设置于导电板的下方,气动发射喷头的出口不低于导电板的板面。

本实用新型提供的静电纺纱发射极的有益效果在于:本实用新型提供的静电纺纱发射极,设置于接收极的下方为接收极提供原料溶液,气动发射喷头向导电板的板面上方喷射原料溶液,进而使溶液液滴经过电场力拉伸得到的纳米级纤维,并在高压电场的作用下发射至接收极,实现在接收极上进行纤维细丝的成型,有助于提高静电纺丝的效率,同时避免传统纺纱过程中喷头堵塞的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的静电纺纱发射极的结构示意图;

图2为本实用新型另一个实施例提供的静电纺纱发射极的结构示意图;

图3为本实用新型实施例中气动发射喷头的剖视结构示意图;

其中,图中各附图标记:

100-导电板;200-气动发射喷头;210-壳体;211-入口段;212-扩大段;213-出口段;220-供液嘴;230-导电栅网;240-供液管;250-蠕动泵;300-送风组件;310-送风管;320-鼓风机。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3,现对本实用新型提供的静电纺纱发射极进行说明。静电纺纱发射极,设置于接收极400的下方且用于向接收极400发射溶液液滴,包括与高压电源的第一极相连的导电板100、用于向导电板100的上板面喷射原料溶液的气动发射喷头200以及用于对气动发射喷头200送风的送风组件300。

本实用新型提供的静电纺纱发射极,与现有技术相比,本实用新型提供的静电纺纱发射极设置于接收极400的下方,能够在高压电场的作用下将原料溶液喷射到接收极400上,在接收极400的基材表面形成纤维细丝网,完成基材表面粘附纤维细丝的加工过程。发射极通过送风组件300产生带有一定压力的风,在送风组件300的风力带动下气动发射喷头200中的原料溶液向外喷射,进而使溶液液滴经过电场力拉伸得到的纳米级纤维,并在高压电场的作用下发射至接收极400,在接收极400上进行纤维细丝的成形,该发射极的使用有助于提高静电纺丝的效率,同时避免传统纺纱过程中喷头堵塞的问题。

作为进一步的优化,请一并参阅图1至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,气动发射喷头200包括入口与送风组件300相连的壳体210、设置于壳体210外周且用于向壳体210的内腔喷射原料溶液的至少两个供液嘴220以及用于覆盖壳体210的出口的导电栅网230,导电栅网230与高压电源的第一极相连。气动发射喷头200的壳体210的外周设有若干个能够向壳体210内腔喷射原料溶液的供液嘴220,壳体210的出口设置的导电栅网230与导电板100接高压电源的同一极,实现与接收极400之间的高压电场作用,保证原料溶液从壳体210中喷出后能够在电场力的作用下向接收极400进行聚拢成型,形成纤维细丝网。供液嘴220设置在壳体210的外周,为了便于保证导电栅网230的各个位置均有均匀的原料溶液喷出,所以供液嘴220的设置尽量采用两个或两个以上的形式,实现在壳体210外周的均匀排布,保证稳定均匀的供液效果。

作为进一步的优化,请一并参阅图1至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,壳体210包括与送风组件300相连的入口段211、与入口段211相连的扩大段212以及与扩大段212相连的出口段213,出口段213的内径大于入口段211的内径,供液嘴220贯穿出口段213的侧壁且出口均朝向出口段213的轴心。壳体210的入口端211用于将送风组件300形成的气流接入,然后经过扩大段212的分散作用实现风速的降低以及气流的均衡,最终在到达供液嘴220的位置获得合适的气流流速,用于推动供液嘴220中喷出的溶液向导电栅网230处移动,溶液在导电栅网230处被注入电荷,并从导电栅网230处喷出,实现纺纱过程。

作为进一步的优化,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,供液嘴220设有三个且围绕壳体210中轴均匀设置。供液嘴220设置为三个的形式,且两两之间以夹角120°的形式排布,供液嘴220的出口设置于突出于出口段213的内表面的位置,但是不宜过于接近壳体210的轴心,供液嘴220远离轴心的设置一方面避免对气流的阻挡,同时还能是供液嘴220中的溶液尽早接触到气流,通过气流将其推至导电栅网230处,实现在导电栅网230整个面上的均布效果,保证纤维细丝成型的均匀性。

作为进一步的优化,请一并参阅图1至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,供液嘴220与供液管240相连,供液管240上还设有蠕动泵250。供液嘴220通过供液管240进行原料溶液的供应,由于进行静电纺纱的溶液都具有一定的粘性,且在纺纱过程中需要对溶液的量进行精准的计量和连续的供应,在供液管240中部设置的蠕动泵250能够在进行精准计量的前提下保证液体供应的连续性。

作为进一步的优化,请一并参阅图1至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,供液嘴220为雾化喷头。供液嘴220向壳体210内腔种喷射溶液,采用雾化喷头能够使溶液形成直径更小的液液滴,便于在气流的推动作用下向导电栅网230一侧移动,直至从导电栅网230中喷出。

作为进一步的优化,请一并参阅图1至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,导电栅网230设有向壳体210外侧凸起的弧面。导电栅网230设置为向外凸起的形式能够更好的起到对原料溶液的液滴的分散作用,具有良好的导向效果。

作为进一步的优化,请一并参阅图1至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,送风组件300包括若干个与气动发射喷头200的入口端相连的送风管310以及用于为送风管310送风的鼓风机320,送风管310包括与鼓风机320相连的主管以及与若干个分别与气动发射喷头200相连的分支管。送风组件300可以采用送风管310结合鼓风机320的形式,鼓风机320根据风量的大小选择合适的规格型号,送风管310通过一个主管与鼓风机320相连,然后根据气动发射喷头200的个数设置对应个数的分支管分贝对各个气动发射喷头200进行送风,实现多个气动发射喷头200同时工作的效果,便于提高纺丝效率,同时还可以采用在分支管上设置阀门的形式对单个气动发射喷头200进行切断,便于对生产规模进行有效调整,适合不同规模的生产。

作为进一步的优化,请一并参阅图1和图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,气动发射喷头200设有两个且对称设于导电板100的上方两侧,气动发射喷头200的出口方向平行于导电板100的板面。气动发射喷头200可以采用对称设于导电板100的上方两侧的形式,通过气动发射喷头200将原料溶液喷射到导电板100与接收极400之间,在导电板100与接收极400之间的高压电场的作用下,实现静电纺纱的成型。

作为进一步的优化,请一并参阅图2至图3,作为本实用新型提供的静电纺纱发射极的一种具体实施方式,气动发射喷头200贯穿导电板100的板面设置于导电板100的下方,且所述气动发射喷头200的出口朝向所述接收极400,气动发射喷头200的出口不低于导电板100的板面。气动发射喷头200可以采用均匀布设于导电板100的下方的形式,且其开口贯穿导电板100设置朝向接收极400,原料溶液从气动发射喷头200中喷出后能够在电场力作用下向接收极400成型,便于实现纤维细丝网的均匀性。

本实用新型提供的静电纺纱发射极,设置于接收极的下方为接收极提供原料溶液,气动发射喷头向导电板的板面上方喷射原料溶液,进而在高压电场的作用下向接收极发射,实现在接收极上进行纤维细丝的成型,有助于提高静电纺丝的效率,同时避免传统纺纱过程中喷头堵塞的问题。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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