[发明专利]电纺纤维喷射环境复合磁场风场控制装置

说明书

电纺纤维喷射环境复合磁场风场控制装置，属于电纺领域，为了解决对带电喷射流运动轨迹的控制，提高纺丝纤维收集的效率及纺丝纤维的质量的问题，其中旋转式风箱、励磁线圈和磁箱呈圆柱形同轴排列，旋转式风箱在最内层，励磁线圈在中间层，磁箱在最外层；旋转式风箱的下部连接圆形滑轨，所述的圆形滑轨竖向连接轴承，使得圆形滑轨能随动轴承转动；传送带连接装置向轴承传送转动使旋转式风箱随动转动，效果是使得喷射流的旋转具有一定的可控性和规律性。

技术领域

本发明属于电纺领域，涉及一种电纺纤维喷射环境复合磁场风场控制装置。

背景技术

近几年来，纳米材料的研究成为一个热点问题，通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近十几年来世界材料科学技术领域的最重要的学术与技术活动之一，国内外针对静电纺丝技术开展了深入的研究。与传统的分离与拉伸方式相比，静电纺丝以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控、在纳米纤维的提取上具有更为明显的有效性等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。静电纺丝的形成过程为：在聚合物溶液上加以足够大的高压静电，使聚合物滴液在与材料表面接触的时候能够产生喷射流。这些细流经过拉伸细化，与此同时经过弯曲、固化过程，沉积在物体表面形成纳米纤维膜。在静电纺丝工艺中，影响静电纺丝纤维形貌和性质的工艺变量主要为聚合物溶液的流体特性、纺丝工艺参数以及环境参数三个方面，聚合物溶液的流体特性主要为溶液的相对分子质量、相对分子质量分布、聚合物溶液的粘性、电导率、表面张力等特性参数；纺丝工艺参数主要为高分子溶液浓度、静电纺丝流体的流动速率、电场以及磁场强度、毛细喷丝口与收集板之间的距离、收集板状态；环境参数主要为纺丝加工环境的温度和空气流动速度等，上述参数对静电纺丝工艺过程都起着决定性作用。在实际生产中，喷射流的非稳定性导致了纤维在收集板上的落点具有随机性，给收集纤维造成了一定的难度。为了提高生产效率，同时利用多个喷嘴进行静电纺丝是一个研究热点，有多股喷射流同时从不同的喷丝口喷射出来，落到同一个收集板。喷射流自身所具有非稳定摆动特性，导致喷射流之间会产生影响，每股喷射流之间互相交错，收集到的纤维分布具有任意性。

发明内容

为了解决对带电喷射流运动轨迹的控制，提高纺丝纤维收集的效率及纺丝纤维的质量的问题，本发明提出如下技术方案：

一种电纺纤维喷射环境复合磁场风场控制装置，主要由磁箱、励磁线圈、控制面板、同步电机、圆形滑轨、轴承、装置驱动电机、旋转式风箱、传送带连接装置组成，其中旋转式风箱、励磁线圈和磁箱呈圆柱形同轴排列，旋转式风箱在最内层，励磁线圈在中间层，磁箱在最外层；旋转式风箱的下部连接圆形滑轨，所述的圆形滑轨竖向连接轴承，使得圆形滑轨能随动轴承转动；传送带连接装置向轴承传送转动使旋转式风箱随动转动；同步电机置于磁箱外部并为励磁线圈提供励磁励磁电流，磁箱上部和下部具有圆形孔，励磁线圈的连线过圆形孔与控制面板连接。

进一步的，第一传送带被围绕在旋转式风箱的下部开槽中，所述的传送带连接并由装置驱动电机驱动以形成传送转动，使旋转式风箱随动转动。

进一步的，磁箱上部具有对称的矩形孔，为第二传送带的入口与出口，所述的第二传送带过矩形孔，且被围绕在旋转式风箱上部的开槽中，所述的第二传送带连接并由装置驱动电机驱动以形成传送转动，使旋转式风箱随动转动。

进一步的，还包括风向片，旋转式风箱、磁箱是非金属材料制成，旋转式风箱是由两个半圆环柱组成的圆环柱形结构，其内部表面为整齐排列的凹槽用于固定风向片，风向片固定于风箱内部表面凹槽内的转轴，用于形成稳定的空间风场。

进一步的，电纺容器、喷射针头、收集板、电纺容器置放台、传送带、装置支架，所述的装置支架对装置支撑且与轴承连接，所述的电纺容器置放台放置在装置支架附近，且将所述电纺容器悬挂在同轴排列圆柱的上方，且与收集板相对应，电纺容器具有喷射针头。

进一步的，励磁线圈分为上、下两层，下层提供比上层更大的磁场。

进一步的，装置支架是由钛镁合金材料制成。