[发明专利]一种基于静电纺丝技术的超微细粒过滤装置

说明书

本发明公开了一种基于静电纺丝技术的超微细粒过滤装置，用于含有超微细粒的空气的过滤，包括：带有密封腔的主体箱，所述密封腔用于放置会产生含有超微细粒的空气的机构；带有进气口和出气口的过滤箱，该过滤箱的进、出气口分别与所述密封腔密封导通；设置在过滤箱内的过滤挡板，该过滤挡板通过覆设在其上的静电纺丝膜实现过滤功能。本发明的打印装置将工艺成熟的静电纺丝技术引入到三维打印的过滤过程中来，针对三维打印自身的特点，将静电纺丝技术与三维打印有机结合，能够有效去除三维打印过程中产生的超微细粒，避免这些超微细粒被人体吸入，同时也避免其对环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种3D打印装置，具体是涉及基于静电纺丝技术的超微细粒过滤装置。

背景技术

随着工业社会的不断发展，提高生产效率成为智能制造行业的一大目标，而快速成型能够在生产速度方便有极大的提升。近些年，各类3D打印机层出不穷，其应用领域也不断扩大，除了建筑、汽车、航空航天、医疗等领域，一些办公场所也开始购置3D打印机，以提高工作效率。

目前3D打印的主要技术有熔融沉积快速成型(FDM)、光固化成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)等方式，其中应用最广的是FDM的方式，这种工艺是通过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。而最常用的塑料材料就是ABS和PLA两种，ABS的融化温度为220℃，PLA的融化温度为200℃左右，在高温状态下，材料会释放出大量超微细粒子，如PLA材料在打印过程中，每分钟释放200亿微粒，这些微粒的释放量，和在室内燃烧香烟释放的微粒数量差不多，而空气中悬浮的微粒容易被吸入肺部甚至脑部，过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病，甚至导致死亡。现有研究表明，ABS等材料高温熔融状态下释放出氰化氢、一氧化碳等气体颗粒更是具有一定的毒性，对人体及环境有较大的影响。所以如何有效的解决此类问题成为人们研究的关注点之一。

目前，现有的桌面3D打印机缺乏过滤装置，市场上并没有出现良好的过滤效果的装置来过滤减少微粒的释放，设计一种新型3D打印机专用的微粒过滤装置，能从微粒产生的第一步就减少危害。

发明内容

本发明提供了一种基于静电纺丝技术的超微细粒过滤装置，可以有效过滤含有超微细粒的空气中超微细粒，适于各种场合。

本发明针对现有桌面3D打印机对环境的污染，提出一种可以过滤打印过程产生的有毒超微细粒子的新型3D打印装置，其过滤机构基于静电纺丝新技术，实用性强。

一种基于静电纺丝技术的超微细粒过滤装置，用于含有超微细粒的空气的过滤，包括：

带有密封腔的主体箱，所述密封腔用于放置会产生含有超微细粒的空气的机构；

带有进气口和出气口的过滤箱，该过滤箱的进、出气口分别与所述密封腔密封导通；

设置在过滤箱内的过滤挡板，该过滤挡板通过覆设在其上的静电纺丝膜实现过滤功能。

本发明中，所述会产生含有超微细粒的空气的机构可为各种现有的或者将来会产生的，在工作过程中或者在其他状态下，会产生含有超微细粒的空气的设备或者装置。作为优选，所述会产生含有超微细粒的空气的机构为3D打印机。采用本发明的技术方案，3D打印作业主要在主体箱内完成，在3D打印机工作过程中，产生的有害超微细粒经过过滤箱后，被静电纺丝膜吸附过滤，避免向外界释放。

本发明中的过滤箱，可以是单独的箱体结构，然后通过两个密封管道与主体箱密封对接，此时过滤挡板一般设置在过滤箱中，过滤挡板四周与过滤箱内壁密封对接，避免打印机内空气直接从缝隙中“短路”通过，导致其得不到有效的过滤。作为优选，所述过滤箱为管道结构。采用管道结构，可以直接实现过滤箱与主体箱的密封对接，省去额外增加管道，使得装置的整体结构更加简单。