一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112779610A(43)申请公布日2021.05.11(21)申请号202110042381.X(22)申请日2021.01.13(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号申请人江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司(72)发明人张超王军李好义谭晶杨卫民王玉萍梅锋丁玉梅(51)Int.Cl.D01D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置(57)摘要本发明公开一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，包括挤出机、副支撑架、电机A、主动轮A、链条A、主支撑架、熔料池、螺旋翅筒、从动轮A、绝缘支架、高压静电发生器、电极板、滚动轴承、滚筒、卷帘布、挡料板、刮料器、固定螺栓、电滑环、步进电机、滚珠丝杠、氮气罐、电机B、主动轮B、链条B、从动轮B、联轴器、激振器、激振器支架、螺母、等边角钢和加热棒，本发明静电纺丝装置中锯齿状尖端在旋转过程中不会阻碍熔体在熔料池中的自由移动，防止熔体表面不平衡现象出现，激振器通过使螺旋翅筒获得一定量的动，使射流脱离速度得到相应提升，聚合物熔体在螺旋翅筒旋转时受到的剪切力作用下黏度降低，可降低自下而上纺丝方式的阀值电压。CN112779610ACN112779610A权利要求书1/1页1.一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，其特征在于：主要包括挤出机、副支撑架、电机A、主动轮A、链条A、主支撑架、熔料池、螺旋翅筒、从动轮A、绝缘支架、高压静电发生器、电极板、滚动轴承、滚筒、卷帘布、挡料板、刮料器、固定螺栓、电滑环、步进电机、滚珠丝杠、氮气罐、电机B、主动轮B、链条B、从动轮B、联轴器、激振器、激振器支架、螺母、等边角钢和加热棒，挤出机由副支撑架固定，电机A通过主动轮A、链条A、从动轮A与螺旋翅筒组成一套传动系统，螺旋翅筒通过固定螺栓、螺母与主支撑架紧固为一体，且螺旋翅筒内部有加热棒，电滑环固定于螺旋翅筒一端，熔料池位于螺旋翅筒下方，带有导轨的挡料板位于熔料池上方，步进电机通过挡料板上滚珠丝杠与刮料器连接，绝缘支架通过固定螺栓、等角边钢、螺母与主支撑架紧固为一体，电极板与高压静电发生器相连，滚动轴承位于主支撑架外侧，电机B通过主动轮B、链条B、从动轮B与滚筒组成另一套传动系统，滚筒穿过滚动轴承构成收卷系统，螺旋翅筒的一端通过联轴器与激振器连接，激振器支架位于激振器下方并与主支撑架紧密连接；氮气罐与熔料池相通，为熔料池输送氮气，氮气充满整个熔料池非熔体空间，防止聚合物熔体与空气接触氧化变性。2.根据权利要求1所述的一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，其特征在于：螺旋翅筒锯齿状尖端突起，高度为3‑5mm且截面为三角形，尖端螺距为6‑10mm，提供引导泰勒锥的同时防止螺旋翅筒的旋转带动聚合物熔体沿熔料池轴向移动，螺旋翅筒由铜、铝等导电金属制成，螺旋翅筒直径为70‑90mm，螺旋翅筒内部配有加热棒。3.根据权利要求1所述的一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，其特征在于：挡料板为锯齿状，与螺旋翅筒锯齿状尖端匹配，配合间隙为2mm。4.根据权利要求1所述的一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，其特征在于：电极板为短边长大于螺旋翅筒直径的长方形，绝缘支架的升降调节电极板与螺旋翅筒间距，且绝缘支架为绝缘材料。5.根据权利要求1所述的一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，其特征在于：激振器频率范围为10‑4000Hz，振幅范围为0‑0.2mm，通过激振器提供的激励力使螺旋翅筒获得一定形式和大小的振动量，使射流脱离速度得到相应提升。2CN112779610A说明书1/3页一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置技术领域[0001]本发明涉及一种螺旋锯齿供料式熔体微分静电纺丝装置，属于纺丝设备领域。背景技术[0002]纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率、独特的物化性能等特点，可被广泛应用于空气滤化、隔音降噪、水过滤等领域。静电纺丝技术是可连续制备、批量化生产纳米纤维方法之一，其原理为聚合物熔体(或溶液)经纺丝喷头流出后在高压电场及表面张力作用下在喷头尖端形成泰勒锥，当电压突破临界阀值时射流被拉伸，在空气中固化成纤(挥发成纤)，静电纺丝分为溶液法和熔体法。传统的静电纺丝为毛细管式，纺丝效率较低，虽然有通过阵列毛细管的方法去提高产量，但毛细管堵塞现象出现频率明显增多，维修清理难度、频率加大。无针式静电纺丝装置成为研究学者研究焦点，主要包括直线式、圆盘式、锥面式、螺旋式等，螺旋式静电纺丝装置由于装置可靠、拆卸方便、维修简便及生产效率高等优点成为静电纺丝技术走向产业化的重要推动力。熔体法螺旋静电纺丝装置专利如一种静电纺纳米纤维非织造布生产装置(授权专