[实用新型]一种无针静电纺丝机

说明书

本实用新型涉及一种无针静电纺丝机，属于静电纺丝技术领域。一种无针静电纺丝机，其特征在于：包括箱体和安装在其内部的高压发生装置、射流发生装置、纤维收集装置、辅助装置、控制装置；其中高压发生装置包括正负两台高压静电发生器，正高压静电发生器安装在箱体下方，与射流发生装置相连，负高压静电发生器安装在箱体顶端与纤维收集装置相连；辅助装置设置在负高压静电发生器下方；纤维收集装置位于辅助装置下方，由伸缩架带动支撑板和基布上下移动以调节与射流发生装置的相对距离；在纤维收集装置下方设置一个以上射流发生装置；控制装置与上述其他装置相连，控制其运作。本实用新型降低了静电纺丝时的电压要求，能大幅提高纳米纤维制备效率。

技术领域

本实用新型涉及一种纤维发生器，尤其涉及一种无针静电纺丝机。

背景技术

静电纺丝是近十几年来被广泛研究开发和使用的制备纳米纤维的一种新技术，具有操作工艺简单以及较广泛的适用性等特点，具体原理是将制备好的聚合物复合溶液形成射流，在高压电场的拉伸作用以及射流内部电荷的排斥作用下，射流被细化后发生劈裂，最终形成纳米纤维并沉积在收集装置上。

目前使用的静电纺丝技术主要有两种，一是针式静电纺丝技术，通过针头中的喷丝嘴将溶液喷出形成射流，其缺点是单针头纺丝效率低，增加针头的个数虽然可以提高纺丝产量，但针头间距的限制会造成设备体积庞大，电场分布不均匀，纤维不能连续生产等问题，而且纺丝针头易堵塞，不易清洗；二是无针静电纺丝技术，使射流在自由液体表面自发形成，无需毛细作用力影响，使其产量得到极大提高，从而实现纤维批量化生产，但耗电量较大，且代替针头的纤维发生器会对纺丝区域的电压和电场分布造成一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无针静电纺丝机，以解决现有技术中无针纺丝技术耗电量大，电场分布不均匀，供料不均匀、纤维成型均匀性差等问题。

技术方案：

一种无针静电纺丝机，其特征在于：包括箱体和安装在其内部的高压发生装置、射流发生装置、纤维收集装置、辅助装置、控制装置；其中高压发生装置包括正负两台高压静电发生器，正高压静电发生器安装在箱体下方，与射流发生装置相连，负高压静电发生器安装在箱体顶端，与纤维收集装置相连；辅助装置设置在负高压静电发生器下方；纤维收集装置位于辅助装置下方，包括伸缩架、支撑板、卷取装置和基布，由伸缩架带动支撑板和基布上下移动以调节与射流发生装置的相对距离；在纤维收集装置下方设置一个以上射流发生装置，射流发生装置包括半圆柱形的储液槽、安装在储液槽中的可旋转的纺丝轴、与储液槽连接的供液模块和带动纺丝轴旋转的动力模块，其中纺丝轴为圆柱状，轴身上排列有以轴心向外放射状分布的锥体；控制装置与上述其他装置相连，控制其运作。

进一步地，高压发生装置中的正高压静电发生器产生高压静电的范围为 0～80KV，负高压静电发生器产生高压静电的范围为0～-50KV。

进一步地，射流发生装置中的纺丝轴距储液槽内液体表面的垂直高度不低于3mm，下半部分的锥体浸入储液槽的溶液中；转动速度由动力模块调节，范围为1-100r/min；轴身上的锥体为三角锥或四角锥或圆锥，高度范围为 2.5-5mm，锥体顶端之间的间距范围为2-10mm。

进一步地，供液模块包括大针筒、给液管和步进电机，控制装置控制步进电机推动大针筒将其内部储存的纺丝液通过给液管注入储液槽。

进一步地，动力模块包括电动机和皮带，电动机转轴通过皮带和纺丝轴的轴头连接，控制装置控制电动机带动纺丝轴转动，电动机转动速度范围为 1-100r/min。

进一步地，辅助装置中包括四个加热灯、1-3个排风机、通风管和照明灯，其中加热灯对位于其下方纤维收集装置进行加热，通风管从箱体内通往箱体外，在排风机转动后将箱体内挥发的有机溶剂排出，照明灯位于四个加热灯的中间，对下方进行光度调控。

有益效果：