自由液面静电纺丝装置

文档序号:30656 发布日期:2021-09-24 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 自由液面静电纺丝装置 (Free liquid level electrostatic spinning device ) 是由 徐岚 樊培志 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种自由液面静电纺丝装置,包括:盛放件,设置有至少两个,盛放件用于放置溶液;旋转组件,与至少两个盛放件连接,且驱动盛放件旋转;高压发生件,设置在旋转组件的一侧;接收件,设置在盛放件的一侧并接地;以及循环供液组件,用于将盛放件外溢的溶液收集,并向盛放件输送溶液;其中,循环供液组件包括用于输送溶液的喷头,于自由液面静电纺丝装置的高度方向上,盛放件位于喷头的下方。通过设置有循环供液组件,其将盛放件外溢的溶液收集后,并自下而上输送至喷头,喷头位于盛放件的上方,进而向位于下方的盛放件内输送溶液,在避免发生喷头堵塞的同时,还达到避免浪费的效果,且结构简单,操作方便。(The application relates to a free liquid level electrostatic spinning device, includes: the containing parts are provided with at least two containing parts and are used for containing solution; the rotating assembly is connected with the at least two containing pieces and drives the containing pieces to rotate; a high voltage generating member disposed at one side of the rotating assembly; a receiving member disposed at one side of the receiving member and grounded; the circulating liquid supply assembly is used for collecting the solution overflowing from the containing part and conveying the solution to the containing part; the circulating liquid supply assembly comprises a spray head for conveying solution, and the containing part is positioned below the spray head in the height direction of the free liquid level electrostatic spinning device. Through being provided with the circulation and supplying liquid subassembly, its excessive solution that will hold a collection back to carry to the shower nozzle from bottom to top, the shower nozzle is located the top that holds a, and then carries solution in the piece that holds to being located the below, when avoiding taking place the shower nozzle jam, still reaches the effect of avoiding extravagant, and simple structure, convenient operation.)

自由液面静电纺丝装置

技术领域

本申请涉及一种自由液面静电纺丝装置,属于纺丝

技术领域

背景技术

静电纺丝技术是目前世界上使用最普遍的生产纳米纤维的方法。近几年来,由于纳米材料研究的迅速升温,激起了人们对静电纺丝进行深入研究的浓厚兴趣。静电纺丝技术具有操作简便、适用范围广、生产效率相对较高等优点,且纺制出的纳米纤维细,比表面积大,孔隙率高已成为研究的热点。

但传统的静电纺丝设备纺丝效率低,限制了纳米纤维的批量生产,因此自由液面纺丝应运而生。自由液面静电纺丝作为新型的纺丝方法,其纺丝原理是利用高压电场所提供的静电力克服聚合物液面的表面张力,在聚合物液面形成泰勒锥,并进一步形成射流,射流在电场力的作用下被拉细成纳米纤维。

然而普通自由液面纺丝虽然能实现批量制备纳米纤维,但也存在射流不稳定,溶液容易凝固,纺丝状态不能持续,容易产生资源浪费等缺陷。并且传统的持续供液装置是从装溶液的凹槽底部由下往上供液,这种供液方式在纺丝过程中容易堵塞,影响持续制备纳米纤维膜。外加供液装置虽能有效供液,但需要关闭电源才能供液,工作状态供液存在高压风险,这样就会影响纳米纤维的产量。

因此,有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本申请的目的在于提供一种自由液面静电纺丝装置,其能够提高纺丝效率及纺丝产量,方便快捷。

本申请的目的是通过以下技术方案实现:一种自由液面静电纺丝装置,包括:

盛放件,设置有至少两个,所述盛放件用于放置溶液;

旋转组件,与至少两个所述盛放件连接,且驱动所述盛放件旋转;

高压发生件,设置在所述旋转组件的一侧;

接收件,设置在所述盛放件的一侧并接地;以及

循环供液组件,用于将所述盛放件外溢的溶液收集,并向所述盛放件输送溶液;

其中,所述循环供液组件包括用于输送溶液的喷头,于所述自由液面静电纺丝装置的高度方向上,所述盛放件位于所述喷头的下方。

在其中一个实施例中,所述循环供液组件包括溶液池,所述喷头通过导液管与所述溶液池连接,所述旋转组件设置在所述溶液池内。。

在其中一个实施例中,所述溶液池倾斜设置,倾斜设置的所述溶液池具有至高点,所述喷头设置在所述溶液池与所述至高点相对的一侧。

在其中一个实施例中,每个所述盛放件具有初始位置和加液位置,所述旋转组件驱动所述盛放件在所述初始位置和所述加液位置之间切换,位于所述初始位置时,所述盛放件远离所述喷头设置,位于所述加液位置时,所述喷头向所述盛放件内输送溶液。

在其中一个实施例中,所述溶液池内设置有凸台,所述凸台与所述溶液池的边缘部形成容置槽,所述旋转组件设置在所述凸台上。

在其中一个实施例中,所述旋转组件的中心与所述凸台的中心重合。

在其中一个实施例中,所述旋转组件包括与驱动件连接的驱动轴及与所述驱动轴连接的支撑轴,至少两个所述盛放件与所述支撑轴连接。

在其中一个实施例中,所述溶液池的截面呈圆形;

所述盛放件设置在所述支撑轴的端侧,所述支撑轴的长度小于所述溶液池的最小直径。

在其中一个实施例中,所述高压发生件包括高压电源及与所述高压电源电连接的金属滑片。

在其中一个实施例中,每个所述盛放件还具有纺丝位置,位于所述纺丝位置时,所述盛放件与所述金属滑片接触连接以进行纺丝。

在其中一个实施例中,所述接收件设置在位于所述纺丝位置的盛放件的上方。

与现有技术相比,本申请具有如下有益效果:通过设置有循环供液组件,其将盛放件外溢的溶液收集后,并自下而上输送至喷头,喷头位于盛放件的上方,进而向位于下方的盛放件内输送溶液,在避免发生喷头堵塞的同时,还达到避免浪费的效果,且结构简单,操作方便。

附图说明

图1是本申请的自由液面静电纺丝装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图,对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1所示,本申请的一较佳实施例中的一种自由液面静电纺丝装置,包括至少两个用以放置溶液的盛放件1、与至少两个盛放件1连接且驱动盛放件1旋转的旋转组件2、设置在盛放件1一侧的高压发生件3及接收件4,在本实施例中,接收件4设置在盛放件1的开口的上方,以更好的接收纳米纤维。该接收件4可以为接收网,亦可以为接收滚筒等,在此不做具体限定,根据实际情况而定。其中,接收件4接地,高压发生件3与盛放件1连接以与接收件4之间形成静电场,盛放件1内的纺丝溶液在静电场的作用下,克服聚合物液面的表面张力,在聚合物液面形成泰勒锥,并进一步形成射流,射流在电场力的作用下被拉细成纳米纤维。

呈上述,旋转组件2驱动盛放件1旋转,高压发生件3与旋转至其附件的盛放件1接触以实现电连接。旋转组件2包括与驱动件连接的驱动轴21及与驱动轴21连接的支撑轴22,至少两个盛放件1与支撑轴22连接。该驱动件为马达。在本实施例中,盛放件1设置在支撑轴22的端侧,在其他实施例中,盛放件1也可设置在支撑轴22的其他位置,在此不做具体限定,根据实际情况而定。并且,本申请中的盛放件1设置有四个,相应的,支撑轴22的个数设置有两个。在其他实施例中,盛放件1的个数也可为其他,例如三个或五个等,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

高压发生件3包括高压电源31及与高压电源31电连接的金属滑片32,其中,该金属滑片32的制作材料为导电金属,例如铜、铁等,在此不做具体限定,根据实际情况而定。呈上述,盛放件1在旋转组件2的驱动下旋转,故,每个盛放件1还具有纺丝位置,位于纺丝位置时,盛放件1与金属滑片32接触连接以进行纺丝。相应的,盛放件1的材料也为导电金属,该导电金属与金属滑片32的材质相同,在此不做赘述。

为了与金属滑片32更好的配合,在本实施例中,盛放件1呈圆弧状,圆弧状的盛放件1具有外凸弧面,金属滑片32与外凸弧面配合接触。

现有技术中的供液组件一般为外置,其在纺丝过程中由下往上输送溶液,这种供液方式容易造成纺丝喷头54堵塞,进而影响持续制备纳米纤维膜。并且,在供液时,需要关闭高压电源31才能供液,工作状态供液存在高压风险,但是会影响纳米纤维的产量。因此,为了防止在供液过程中造成喷头54堵塞的现象的发生,同时防止纺丝溶液的浪费,本申请的自由液面纺丝装置还包括循环供液组件5。

顾名思义,循环供液组件5,就是用于将盛放件1外溢的溶液收集,并向盛放件1输送溶液。具体的,循环供液组件5包括溶液池51、及通过导液管53与溶液池51连通的喷头54,旋转组件2设置在溶液池51内。于自由液面静电纺丝装置的高度方向上,盛放件1位于喷头54的下方。每个盛放件1具有初始位置和加液位置,旋转组件2驱动盛放件1在初始位置和加液位置之间切换,位于初始位置时,盛放件1远离喷头54设置,位于加液位置时,喷头54向盛放件1内输送溶液。

溶液池51的截面呈圆形。为了防止盛放件1内的纺丝溶液外溢至溶液池51的外侧,故,支撑轴22的长度小于溶液池51的最小直径。在本实施例中,溶液池51为圆柱状,故,溶液池51各处的直径一致。在其他实施例中,溶液池51也可为锥状,此时,支撑轴22的长度应小于锥状的溶液池51的最小直径。

具体的,溶液池51内设置有凸台52,凸台52与溶液池51的边缘部形成容置槽,旋转组件2设置在凸台52上,驱动件可设置在凸台52内。在本实施例中,旋转组件2的中心与凸台52的中心重合。即,驱动轴21的中心与凸台52的重心重合,以方便布置驱动组件,并且,各个盛放件1到达靠近金属滑片32的位置时,皆能与金属滑片32接触以实现纺丝。此时,盛放件1与金属滑片32接触以纺丝的位置即为纺丝位置。

溶液池51倾斜设置,倾斜设置的溶液池51具有至高点,喷头54设置在溶液池51与至高点相对的一侧。即,喷头54设置在溶液池51的最低点,纺丝溶液可从至高点移动至最低点并聚集。纺丝溶液在泵的作用下通过导液管53输送至喷头54,并通过喷头54向位于喷头54下的盛放件1输送溶液,自上而下输送溶液,有效防止喷头54堵塞,并将纺丝溶液重复利用,防止纺丝溶液的浪费。

本申请的自由液面纺丝装置的实施过程为:启动驱动件驱动驱动轴21旋转,继而带动支撑轴22旋转,以使得其中一个盛放件1移动至纺丝位置,金属滑片32与该盛放件1接触以实现纺丝。而与位于纺丝位置的盛放件1此时位于加液位置,喷头54可向盛放件1内输送溶液。另外的两个盛放件1即位于初始位置,既不进行纺丝也不进行加液动作。此时,驱动件停止运行。间隔一端时间后,驱动件带动驱动轴21再次旋转,直至下一个盛放件1位于纺丝位置。上述方式可提高纺丝效率,同时避免了喷头54堵塞的现象发生。

综上所述:通过设置有循环供液组件5,其将盛放件1外溢的溶液收集后,并自下而上输送至喷头54,喷头54位于盛放件1的上方,进而向位于下方的盛放件1内输送溶液,在避免发生喷头54堵塞的同时,还达到避免浪费的效果,且结构简单,操作方便。

上述仅为本申请的一个具体实施方式,其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。

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