一种线性静电纺丝装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于静电纺丝技术领域，尤其是涉及一种线性静电纺丝装置。
【背景技术】
[0002]静电纺丝原理就是在喷头和接收装置间施加高压静电场，高压静电在聚合物溶液或熔体中施加压力，使针头顶端的液滴变形形成泰勒锥，聚合物溶液或熔体克服表面张力形成带电射流，射流在电场中弯曲并旋转，最终形成纳米纤维并固化在接收板上。
[0003]近年来，随着纳米技术的不断发展，通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料已经成为世界材料科学技术领域最重要的课题之一。静电纺丝法应用广泛，从工业用的合成聚合物到纤维素、骨胶原、蛋白质、DNA复合体等各种原料都能进行纺丝，并可以在纺丝过程中加入抗生物质、纳米粒子等，制备出各种功能性纤维。
[0004]现有技术中的静电纺丝系统，单针尖喷头静电纺丝装置仅用一个纺丝喷头喷射纺丝，效率较低，产量小，无法进行大批量生产；采用多针尖喷头静电纺丝装置虽在一定程度上提高了产量，但由于喷丝头之间的间距小，各喷头间易产生静电干扰，使得纺丝过程不稳定，且有的喷丝头不进行纺丝。因此，低产率是静电纺丝不能大规模工业化生产或者应用的主要原因。
[0005]O O Dosunmu(Dosunmu O 0， Chase G G，Kataphinan W，et al.Electrospinningof polymer nanofibres from multiple jets on a porous tubular surface 〔J〕.Nanotechnology，2006，17: 1123-1127)等采用多孔管无喷头静电纺丝方式制备纳米纤维，产量比传统的静电纺丝提高了 250倍左右。但是，这种方法的制备过程不稳定，容易出现工作事故。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简便、纺丝产率高的线性静电纺丝装置。
[0007]为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种线性静电纺丝装置，其包括高压静电发生器、支撑框架、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器，高压静电发生器为线性纺丝喷头组件与接收器之间提供电场，线性纺丝喷头组件安装在支撑框架下部，接收器位于线性纺丝喷头组件正上方；线性纺丝喷头组件包括涂液块、长条形金属薄片、燕尾槽导轨和绝缘隔离板，隔离板固定在支撑框架上，燕尾槽导轨固定安装在隔离板上，长条形金属薄片沿燕尾槽导轨长度方向垂直固定在燕尾槽导轨上，涂液块与燕尾槽导轨滑动配合，隔离板下方设置有驱动涂液块在燕尾槽导轨上做往返运动的驱动机构，驱动机构固定在支撑框架上，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道一端与涂液块外端面的导液孔相通，另一端与中心槽相通，长条形金属薄片穿过涂液块的中心槽且上沿与中心槽顶端接触。
[0009]所述的线性静电纺丝装置，其支撑框架为由横杆和立杆组成的立柱式框架结构。
[0010]所述的线性静电纺丝装置，其接收器顶部设置的连接杆通过螺栓固定在支撑框架上。
[0011]所述的线性静电纺丝装置，其接收器顶部设置的连接杆为伸缩式结构。
[0012]所述的线性静电纺丝装置，其涂液块通过设置在隔离板外围的方框形连接座固定在驱动机构上。
[0013]所述的线性静电纺丝装置，其驱动涂液块在燕尾槽导轨上做往返运动的驱动机构采用气缸或液压缸。
[0014]由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性:
[0015]该线性静电纺丝装置，其结构简单，设计合理新颖，安全性高，操作简便，提高纺丝产率，降低生产成本，同时减少纺丝液挥发，提高纺丝液利用率，适合规模化工业生产。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的立体结构示意图；
[0018]图3是图1中的线性纺丝喷头组件的结构示意图；
[0019]图中:1 一支撑框架；2 —接收器；3 —长条形金属薄片；4 一隔离板；5 —驱动机构；6 —涂液块；7 —连接杆；8 —连接座；9 一燕尾槽导轨；10 —导液孔。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
[0021]如图1、2、3所示，该线性静电纺丝装置，其包括高压静电发生器、支撑框架1、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器2，高压静电发生器为线性纺丝喷头组件与接收器之间提供电场，线性纺丝喷头组件安装在支撑框架下部，接收器位于线性纺丝喷头组件正上方；线性纺丝喷头组件包括涂液块6、长条形金属薄片3、燕尾槽导轨9和绝缘隔离板4，隔离板固定在支撑框架上，燕尾槽导轨固定安装在隔离板上，长条形金属薄片3沿燕尾槽导轨长度方向垂直固定在燕尾槽导轨9上，涂液块6与燕尾槽导轨9滑动配合，隔离板下方设置有驱动涂液块在燕尾槽导轨上做往返运动的驱动机构5，驱动机构固定在支撑框架上，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道一端与涂液块外端面的导液孔10相通，另一端与中心槽相通，长条形金属薄片穿过涂液块的中心槽且长条形金属薄片上沿与中心槽顶端接触。
[0022]上述的支撑框架为由横杆和立杆组成的立柱式框架结构，支撑框架内还设置有便于安装上述接收器2、隔离板4、驱动机构5的支撑杆。
[0023]上述的接收器2顶部设置的连接杆7通过螺栓固定在支撑框架I上，依据不同的纺织情况可以调节接收器的上下高度，或者接收器顶部设置的连接杆采用伸缩式结构，也能够调节接收器的上下高度，以达到改变接收器与线性纺丝喷头组件的垂直距离。
[0024]上述的涂液块6通过设置在隔离板4外围的方框形连接座8固定在驱动机构5上。
[0025]上述的驱动涂液块6在燕尾槽导轨9上做往返运动的驱动机构5采用气缸或液压缸。
[0026]纺丝液从涂液块3外端面的导液孔10注入，经由通液通道流至中心槽上端，在驱动机构5的动力作用下，涂液块在燕尾槽导轨9上做往返运动，使流至中心槽上端的纺丝液均匀地涂至长条形金属薄片3上沿；纺丝时，高压静电发生器正极接长条形金属薄片、负极接接收器，在强电场的作用下，纺丝液在长条形金属薄片与接收器之间形成电纺丝，固化在接收器上，最终形成纳米纤维薄膜。
【主权项】
1.一种线性静电纺丝装置，包括高压静电发生器、支撑框架、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器，高压静电发生器为线性纺丝喷头组件与接收器之间提供电场，其特征是:其线性纺丝喷头组件安装在支撑框架(I)下部，接收器(2)位于线性纺丝喷头组件正上方；线性纺丝喷头组件包括涂液块(6)、长条形金属薄片(3)、燕尾槽导轨(9)和绝缘隔离板(4)，隔离板固定在支撑框架上，燕尾槽导轨固定安装在隔离板上，长条形金属薄片沿燕尾槽导轨长度方向垂直固定在燕尾槽导轨上，涂液块与燕尾槽导轨滑动配合，隔离板下方设置有驱动涂液块在燕尾槽导轨上做往返运动的驱动机构(5)，驱动机构固定在支撑框架上，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道一端与涂液块外端面的导液孔(10)相通，另一端与中心槽相通，长条形金属薄片穿过涂液块的中心槽且上沿与中心槽顶端接触。
2.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是:其支撑框架为由横杆和立杆组成的立柱式框架结构。
3.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是:其接收器(2)顶部设置的连接杆(7 )通过螺栓固定在支撑框架(I)上。
4.根据权利要求3所述的线性静电纺丝装置，其特征是:其接收器(2)顶部设置的连接杆(7)为伸缩式结构。
5.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是:其涂液块(6)通过设置在隔离板(4)外围的方框形连接座(8)固定在驱动机构(5)上。
6.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是:其驱动涂液块(3)在燕尾槽导轨(9)上做往返运动的驱动机构(5)采用气缸或液压缸。
【专利摘要】本实用新型公开一种线性静电纺丝装置，其包括高压静电发生器、支撑框架、以及设置在支撑框架下部的线性纺丝喷头组件和中上部的接收器；线性纺丝喷头组件包括涂液块、长条形金属薄片、燕尾槽导轨和固定在支撑框架上的绝缘隔离板，导轨固定在隔离板上，金属薄片垂直固定在导轨上，涂液块与导轨滑动配合，隔离板下方设置有驱动涂液块在导轨上做往返运动的驱动机构，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道与涂液块外端面的导液孔、中心槽相通，金属薄片穿过涂液块的中心槽且上沿与中心槽顶端接触。本实用新型提高纺丝产率，同时减少纺丝液挥发，提高纺丝液利用率，适合规模化工业生产。
【IPC分类】D01D7-00, D01D5-00
【公开号】CN204550808
【申请号】CN201520081989
【发明人】李欣, 孙欣, 黄景山, 邢家欢, 胡懿, 黄辉, 黄小娟, 陈智敏
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年2月5日