一种横向无针静电纺丝装置.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CN111424322A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010142030.1(22)申请日2020.03.04(71)申请人青岛科技大学地址266109山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人韩雯雯陈宏波杨卫民汪传生刘海超边慧光张德伟焦冬梅(74)专利代理机构青岛高晓专利事务所(普通合伙)37104代理人白莹于正河(51)Int.Cl.D01D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种横向无针静电纺丝装置(57)摘要本发明属于静电纺丝设备技术领域，具体涉及一种横向无针静电纺丝装置，主体结构包括固定支架、轴承座、轴承、连接轴、电滑环、温度控制器、从动齿轮、主动齿轮、驱动电机、纺丝喷头、加热片、封堵盖、环形槽、接地电极、导线、电极板、高压静电发生器、挤出机和横向出料口，能够实现水平方向上聚合物纤维的大规模喷射，轴承座在水平方向的角度能够调整，通过调节轴承座的角度，控制纺丝喷头的喷射角度；驱动电机通过控制主动齿轮的转速调节纺丝喷头的转速；纺丝喷头是由导电材料制成的锥台式结构，通过转动纺丝喷头，实现熔体或者溶液在纺丝喷头后端的均匀分布，纺丝喷头的温度由加热片控制和维持，以保证聚合物熔体的流动性。CN111424322ACN111424322A权利要求书1/1页1.一种横向无针静电纺丝装置，其特征在于主体结构包括固定支架、轴承座、轴承、连接轴、电滑环、温度控制器、从动齿轮、主动齿轮、驱动电机、纺丝喷头、加热片、封堵盖、环形槽、接地电极、导线、电极板、高压静电发生器、挤出机和横向出料口；固定支架上设置有轴承座，轴承座中设置有轴承，轴承中设置有连接轴，连接轴的前端套设有电滑环，电滑环与温度控制器连接，连接轴上轴承座与电滑环之间设置有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮与驱动电机连接，连接轴的后端与纺丝喷头连接，纺丝喷头的后端内部嵌置有加热片，加热片由封堵盖封闭，纺丝喷头的后端外壁设置有环形槽，纺丝喷头与接地电极连接，电滑环通过敷设在纺丝喷头内的导线与加热片连接，纺丝喷头的后端对面设置有电极板，电极板与高压静电发生器连接，纺丝喷头的上方设置有挤出机，挤出机的后端设置有横向出料口，横向出料口对准环形槽。2.根据权利要求1所述的横向无针静电纺丝装置，其特征在于轴承座在水平方向的角度能够调整；连接轴为中空的阶梯式连接轴，由包括聚四氟乙烯和陶瓷的耐高温隔热材料制成；驱动电机通过控制主动齿轮的转速调节纺丝喷头的转速；纺丝喷头为锥台式结构，由导电材料制成；加热片用于控制并维持纺丝喷头的温度，保证聚合物熔体的流动性；环形槽的深度为2-5mm，宽度为1-5mm，环形槽用于储存聚合物熔体或者溶液；挤出机对高分子原材料进行熔融塑化。3.根据权利要求1-2中任一项所述的横向无针静电纺丝装置，其特征在于使用时，在挤出机中加入聚丙烯粒料，经过挤出机的熔融塑化，聚丙烯熔体由横向出料口持续流出并进入环形槽中，调节挤出机的转速能够控制聚丙烯熔体的流量，使环形槽内的聚丙烯熔体维持在持续充满但不溢出的稳定状态，调节驱动电机的转速控制纺丝喷头的转速，纺丝喷头持续旋转以维持环形槽内聚丙烯熔体的分布均匀性，调节温度控制器使纺丝喷头的温度维持在240℃，以维持聚丙烯熔体的流动性，将电极板与纺丝喷头之间距离调整为120mm，打开高压静电发生器，将电压调整为60kV，纺丝喷头的后端产生数十根间隔均匀射流，沿水平方向喷射至电极板上，形成直径为5-10μm的纤维，实现大规模超细纤维的横向喷射制备。4.根据权利要求3所述的横向无针静电纺丝装置，其特征在于制备过程中，通过调整轴承座的角度能够控制纤维的喷射角度；通过调节轴承座的角度，控制纺丝喷头的喷射角度；通过转动纺丝喷头，实现熔体或者溶液在纺丝喷头后端的均匀分布。5.根据权利要求1-2中任一项所述的横向无针静电纺丝装置，其特征在于将挤出机置换为微量泵，使用时，微量泵将聚乙烯醇溶液持续供料至环形槽内，调整驱动电机的转速，使聚乙烯醇溶液沿着环形槽均匀分布，将电极板与纺丝喷头之间的距离调整为100mm，打开高压静电发生器，将电压调整为45kV，纺丝喷头的后端随机产生多个射流，沿水平方向喷射至电极板上，溶剂挥发形成直径为50-300nm的纤维，实现溶液的无针横向静电纺丝。6.根据权利要求5所述的横向无针静电纺丝装置，其特征在于制备过程中，通过调整轴承座的角度能够控制纤维的喷射角度；通过调节轴承座的角度，控制纺丝喷头的喷射角度；通过转动纺丝喷头，实现熔体或者溶液在纺丝喷头后端的均匀分布。2CN111424322A说明书1/4页一种横向无针静电纺丝装置技术领域：[0001]本发明属于静电纺丝设备技术领域，具体涉及