专利名称：一种熔体微分式注射静电纺丝装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用熔体微分式注射静电纺丝连续生产无纺布的装置，属于高分子材料精密成型领域。
背景技术：
注塑机是高分子材料加工的主要设备之一，可高效成型各种复杂塑料制品，通常由注射装置、合模装置、液压传动装置、电气控制装置及润滑系统、安全监测系统等组成。一般注塑机的成型工艺过程是:首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口通道，接着向注射缸通入压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持(又称保压)、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品。注塑机的合模装置与注射装置的空间布置方式一般分为直线式和直角式两种布置方式，直角式注塑机又称为立式注塑机。静电纺丝技术是一种制备超细纤维和纳米纤维的重要方法，典型的静电纺丝纤维直径为 4(T2000nm。但是将熔体微分注射成型技术与静电纺丝技术结合起来的研究，目前还没有见到公开的报道。
发明内容
本发明提出一种·熔体微分式注射静电纺丝装置，该装置将微分注射成型与静电纺丝结合起来，利用注射静电纺丝技术可进行无纺布的生产，使得静电纺丝能够高效输送熔体并连续纺丝，制品精度提高，纺丝针头与制品接收平台的距离可进行实时控制。本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，该装置主要由塑化系统、合模系统、机架、注射静电纺丝系统、卷取装置以及控制器组成。塑化系统和合模系统的组成及结构与常规注射成型机相同；合模系统为上下开合模方式，塑化系统呈水平布置，与合模系统垂直，塑化系统与合模系统都固定在机架上；注射静电纺丝系统安装在合模系统之间，注射静电纺丝系统由驱动电机、联轴器、绝缘板、熔体微分泵、分流板、温度传感器、喷嘴、毛细管、制品接收台、尖端电极、静电发生器和加热装置组成，其中熔体微分泵通过联轴器与驱动电机连接，熔体微分泵固定在分流板上，喷嘴通过螺纹安装在分流板上，毛细管安装在喷嘴上，喷嘴与分流板采用螺纹连接方式，喷嘴与毛细管采用锥面配合进行密封，熔体微分泵、分流板以及喷嘴均具有加热装置，分流板上装有温度传感器，绝缘板、熔体微分泵、联轴器、分流板、喷嘴以及毛细管安装在合模系统的定模板上，静电发生器、尖端电极以及制品接收台安装在合模系统的动模板上；卷取装置安装在合模系统的导柱上，卷取装置可随动模板一起移动确保卷取装置与制品接收台之间的相对位置的固定；制品接收台采用绝缘性材质，无纺布的基体材料采用铝箔或者内嵌金属网状结构的材料以便于制品的接收，基体材料可利用卷曲装置进行放送和收取。注射静电纺丝系统与合模系统安装时需要绝缘板。本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，该装置中尖端电极与静电发生器的正极连接，并安装在合模系统的动模板上，可随合模系统移动，用于调节尖端电极的尖部与毛细管末端的距离；本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，该装置中卷取装置安装在合模系统的导柱上，采用半圆形结构，用螺栓固定。本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，该装置的注射静电纺丝系统中，毛细管与大地连接，毛细管在尖端电极的正上方，毛细管与喷嘴相连，喷嘴安装分流板上，从毛细管末端喷出的带电纺丝物料喷射流沿着直线路径飞向尖端电极，由于制品平台的阻隔，喷射流会堆积在制品接收台上放置的无纺布的基体材料上，制品接收台是一个绝缘的薄壁平板，其在合模系统的带动下可沿合模方向自由移动，基体材料在卷取装置的带动下可沿制品接收台移动，在若干喷嘴和毛细管的作用下，由于在静电场下产生的纺丝物料的喷射流可附着在纺丝布的基体材料上，所以由此方法可高效制备高质量无纺布产品。另外，纺丝物料的喷射流动在电场力的作用下，通过增加电压，可以增加纺丝物料的流速或流量，所以对于不同厚度的无纺布均具有良好的适应性。本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，工作时将纺丝物料加入到塑化系统中进行熔融塑化，然后注射到注射静电纺丝系统中，驱动电机工作带动熔体微分泵旋转均匀地使纺丝物料经过分流板进入到若干喷嘴中，后经过毛细管流出。喷嘴与分流板采用螺纹连接方式，喷嘴与毛细管采用锥面配合进行密封。本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，对纺丝物料的适用性广，便于操作及控制，对于无纺布产品的生产具有显著的效果。根据生产需要，调节各种工艺参数，可以生产出高质量的产品。由于通过调节静电电压和毛细管与尖端电极的距离可以通过合模系统调节纺丝物料的喷射流的直径，以及卷取装置，所以可以高效地生产不同厚度的无纺布产品O
图1是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置的主视图。图2是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置的左视图。图3是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置的注射静电纺丝系统中塑化相关部件不意图。图4是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置中的制品接收台、尖端电极和静电发生器相互位置关系示意图。图5是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置中的注射静电纺丝系统加热装置安装示意图。图6是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置中的基体材料放置示意图。图7是本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置中的卷取装置示意图。图8是图7的左视图。图9是本发明一种 熔体微分式注射静电纺丝装置中的导向辊固定器结构示意图。图中:1.塑化系统，2.合模系统，3.机架，4.注射静电纺丝系统，5.卷取装置，6.控制器,2-1.定模板,2-2.导柱,2-3.动模板,4-1.驱动电机,4-2.联轴器,4-3.绝缘板，
4-4.熔体微分泵，4-5.分流板，4-6.温度传感器，4-7.喷嘴，4-8.毛细管，4-9.制品接收台，4-10.尖端电极，4-11.静电发生器，4-12.加热装置，4-13.基体材料，5-1.放料装置，
5-2.导向棍固定器,5-3.收料装置,5-4.固定螺栓,5-5.导向棍。
具体实施例方式本发明提出一种熔体微分式注射静电纺丝装置，该装置将微分注射成型与静电纺丝结合起来，利用注射静电纺丝技术可进行无纺布的生产，解决了静电纺丝高效熔体输送及连续纺丝的不足，制品精度提高，纺丝针头与制品接收平台的距离可进行实时控制。本发明专利一种熔体微分式注射静电纺丝装置，如图1、图2所示，该装置主要由塑化系统1，合模系统2，机架3，注射静电纺丝系统4，卷取装置5以及控制器6组成。塑化系统I和合模系统2的组成及结构与常规注射成型机相同；合模系统2为上下开合模方式，塑化系统I呈水平布置，与合模系统2垂直，塑化系统I与合模系统2都固定在机架3上；注射静电纺丝系统4安装在合模系统2之间，如图3 图6所示，注射静电纺丝系统4由驱动电机4-1、联轴器4-2、绝缘板4-3、熔体微分泵4-4、分流板4_5、温度传感器4_6、喷嘴4-7、毛细管4-8、制品接收台4-9、尖端电极4-10、静电发生器4_11和加热装置4_12组成，其中熔体微分泵4-4通过联轴器4-2与驱动电机4-1连接，熔体微分泵4-4固定在分流板4-5上，喷嘴4-7通过螺纹安装在分流板4-5上，毛细管4-8安装在喷嘴4_7上，喷嘴4-7与分流板4-6采用螺纹连接方式，喷嘴4-7与毛细管4-8采用锥面配合进行密封，熔体微分泵4-4、分流板4-5以及喷嘴4-7均具有加热装置4-12，分流板4_5上装有温度传感器
4-6，绝缘板4-3、熔体微分泵4-4、联轴器4-2、分流板4_5、喷嘴4_7以及毛细管4_8安装在合模系统2的定模板2-1上 ，静电发生器4-11、尖端电极4-10以及制品接收台4-9安装在合模系统2的动模板2-3上；卷取装置5安装在合模系统2的导柱2-2上，卷取装置5可随动模板2-3 —起移动确保卷取装置5与制品接收台4-9之间的相对位置的固定；制品接收台4-9采用绝缘性材质，无纺布的基体材料4-13采用铝箔或者内嵌金属网状结构的材料以便于制品的接收，基体材料4-13可利用卷曲装置5进行放送和收取。注射静电纺丝系统4与合模系统2安装时需要绝缘板。卷取装置5安装在合模系统2的导柱2-2上，主要由放料装置5_1、导向辊固定器
5-2、收料装置5-3、固定螺栓5-4和导向辊5-5组成，如图7、图8所示。导向辊固定器5_2安装在导柱2-2上，采用半圆形结构，用螺栓5-5固定，如图9所示。尖端电极4-10与静电发生器4-11的正极连接，并安装在合模系统2的动模板2_3上，可随合模系统2移动，用于调节尖端电极4-10的尖部与毛细管4-8末端的距离；在注射静电纺丝系统4中，毛细管4-8与大地连接，毛细管4-8在尖端电极4-10的正上方，毛细管4-8与喷嘴4-7相连，喷嘴4-7安装在分流板4-5上。从毛细管4_8末端喷出的带电纺丝物料喷射流沿着直线路径飞向尖端电极4-10，由于制品接收台4-9的阻隔，喷射流会堆积在制品接收台4-9的无纺布的基体材料4-13上。制品接收台4-9是一个绝缘的薄壁平板，其在合模系统2的带动下可沿合模方向自由移动，基体材料4-13在卷取装置5的带动下可沿着制品接收台4-9从放料装置5-1经导向辊5-5向着收料装置5-3方向移动。在若干喷嘴4-7和毛细管4-8的作用下，由于在静电场下产生的纺丝物料的喷射流可附着在无纺布的基体材料4-13上，所以由此方法可高效制备高质量无纺布产品。另外，纺丝物料的喷射流动在电场力的作用下，通过增加电压，可以增加纺丝物料的流速或流量，所以对于不同厚度的无纺布均具有良好的适应性。本发明一种熔体微分式注射静电纺丝装置，工作时将纺丝物料加入到塑化系统I中进行熔融塑化，然后注射到注射静电纺丝系统4中，驱动电机4-1工作带动熔体微分泵4-4旋转均匀地使纺丝物料经过分流板4-5进入到若干喷嘴4-7中，当毛细管4-8末端形成物料熔滴时，控制器6打开静电发生器4-11，并通过合模系统2调节定模板2-1与动模板2-3之间的距离直到毛细管4-8末端产生熔体喷射流，此时将无纺布的基体材料4-13通过放料装置5-1经过导向辊5-5输送到制品接收平台4-9上，随着超细纤维与基体材料4-13结合，收料装置5-3将获得的无纺布产品进行收卷，这样可高效地生产出高质量的无纺布
女口
广 叩ο
权利要求
1.一种熔体微分式注射静电纺丝装置，其特征在于:该装置主要由塑化系统、合模系统、机架、注射静电纺丝系、卷取装置以及控制器组成，合模系统为上下开合模方式，塑化系统水平布置，与合模系统垂直，注射静电纺丝系统安装在合模系统之间，注射静电纺丝系统由驱动电机、联轴器、绝缘板、熔体微分泵、分流板、温度传感器、喷嘴、毛细管、制品接收台、尖端电极、静电发生器和加热装置组成，其中熔体微分泵通过联轴器与驱动电机连接，熔体微分泵固定在分流板上，喷嘴通过螺纹安装在分流板上，毛细管安装在喷嘴上，熔体微分泵、分流板以及喷嘴均具有加热装置，分流板上装有温度传感器；绝缘板、熔体微分泵、联轴器、分流板、喷嘴以及毛细管安装在合模系统的定模板上；绝缘板、制品接收台、尖端电极以及静电发生器安装在动模板上；卷取装置安装在合模系统的导柱上，随动模板一起移动。
2.根据权利要求1所述的一种熔体微分式注射静电纺丝装置，其特征在于:制品接收台上放置无纺布的基体材料，无纺布的基体材料采用铝箔或者内嵌金属网状结构的材料。
3.根据权利要求1所述的一种熔体微分式注射静电纺丝装置，其特征在于:卷取装置安装在合模系统的导柱上，卷·取装置采用半圆形结构，用螺栓固定。
全文摘要
本发明公开一种熔体微分式注射静电纺丝装置，主要包括塑化系统、合模系统、机架、注射静电纺丝系、卷取装置以控制器。塑化系统和合模系统的组成及结构与常规注射成型机相同，合模系统为上下开合模方式，塑化系统水平布置，与合模系统垂直，注射静电纺丝系统安装在合模系统之间，由驱动电机、联轴器、绝缘板、熔体微分泵、分流板、温度传感器、喷嘴、毛细管、制品接收台、尖端电极、静电发生器和加热装置组成，卷取装置安装在合模系统的导柱之间，基体材料可利用卷曲装置进行放送和收取。本发明装置对纺丝物料的适用性广，便于操作控制，对于无纺布产品的生产具有显著效果，可根据生产需要调节各种工艺参数，以生产不同厚度的无纺布产品。
文档编号B29C45/00GK103243483SQ20131017390
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者杨卫民, 张攀攀, 李好义, 谢鹏程, 焦志伟, 丁玉梅 申请人:北京化工大学