靜電紡絲設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種新的螺旋葉片納米纖維發(fā)生器和包含該螺旋葉片納米纖維發(fā)生器的靜電螺旋紡絲裝置，用于將粘性液體，如聚合物溶液，溶膠凝膠，顆粒懸浮物或熔融體，高效率加工成納米纖維或納米纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。螺旋葉片納米纖維發(fā)生器包括螺旋葉片和軸，螺旋葉片與軸連接。靜電螺旋紡絲裝置包含下列部分：螺旋葉片納米纖維發(fā)生器；與螺旋葉片納米纖維發(fā)生器相隔一定距離的對(duì)電極納米纖維收集器；裝儲(chǔ)用于紡絲的粘性液體的液體容器；和高電壓發(fā)生裝置，高壓電極的電極分別連接于螺旋葉片納米纖維發(fā)生器和對(duì)電極納米纖維收集器。與傳統(tǒng)的有針靜電紡絲技術(shù)相比，該技術(shù)適用于大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維，而且生產(chǎn)的纖維更細(xì)更均勻。本申請(qǐng)?zhí)岣呱a(chǎn)效3率3-5倍。
【專利說明】靜電紡絲設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種靜電納米纖維發(fā)生器的重要部件，具體涉及一種靜電紡絲設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]為了提高紡絲效率，最近無針靜電紡絲納米纖維生產(chǎn)技術(shù)開始出現(xiàn)。
[0003]它的產(chǎn)量是針紡設(shè)備效率的幾十倍到上百倍，其紡絲質(zhì)量也有很大的提高。盡管如此，其生產(chǎn)效率和目前生產(chǎn)微米纖維的熔噴技術(shù)相比還有一定的差距，還有進(jìn)一步提高效率降低成本的空間。
[0004]因此本實(shí)用新型為了解決上述問題，使生產(chǎn)過程更加高效、環(huán)保和安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種靜電紡絲設(shè)備，可以應(yīng)用在無針靜電納米纖維發(fā)生裝置上，將螺旋葉片內(nèi)部和空心軸內(nèi)部的空氣通過各自的噴氣孔向設(shè)定的方向噴氣，噴出的氣流加速將螺旋葉片尖端產(chǎn)生納米纖維帶向靜電紡絲設(shè)備收集器，從而進(jìn)一步提高紡絲效率降低生產(chǎn)成本，使該設(shè)備更適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
[0006]本實(shí)用新型所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種靜電紡絲設(shè)備，其特征在于，包括:氣源、電場(chǎng)、供液裝置、收集裝置和空心紡絲螺桿，所述氣源與空心紡絲螺桿連接，所述空心紡絲螺桿下方或兩旁設(shè)有供液裝置，其中，所述空心紡絲螺桿由空心軸和螺旋葉片組成，所述空心軸采用金屬制成中空的筒狀結(jié)構(gòu)，所述空心軸外設(shè)置螺旋葉片，所述空心軸靠近螺旋葉片根部的位置設(shè)置噴氣孔。
[0008]所述空心紡絲螺桿與電場(chǎng)連接，所述電場(chǎng)與收集裝置連接。
[0009]其中，所述空心軸的直徑為5?50mm，其內(nèi)設(shè)置中心軸。
[0010]其中，所述螺旋葉片為變徑和等徑螺旋葉片組成，其螺距10?60mm，所述螺旋葉片的厚度為I?3.5mm。
[0011]其中，所述螺旋葉片為空心的，所述空心軸與螺旋葉片的內(nèi)部相連通，所述螺旋葉片上頂端和兩側(cè)也設(shè)有噴氣孔。
[0012]其中，所述空心軸靠近螺旋葉片根部的位置設(shè)有噴氣孔。
[0013]其中，所述噴氣孔的直徑為0.1?3mm ;所述噴氣孔與螺旋葉片根部之間的距離為
0.5?15mm ;所述噴氣孔軸心與螺旋葉片的徑向的夾角為2?80°。
[0014]其中，所述氣源與空心軸管路連接，所述氣源的氣體通過空心軸、螺旋葉片根部的噴氣孔朝設(shè)定的角度向外噴氣，噴氣的角度與螺旋葉片之間的夾角角度為2?80°。
[0015]其中，所述空心軸內(nèi)設(shè)置管芯，所述管芯的截面為半圓形或者弧形結(jié)構(gòu)。
[0016]進(jìn)一步，所述管芯包括空心的管芯上部，和實(shí)心的管芯下部，所述管芯上部靠近空心軸的軸心的位置設(shè)置，所述管芯下部靠近空心軸的內(nèi)壁的位置設(shè)置。
[0017]其中，所述螺旋葉片是空心的，與空心軸管路連接，所述氣源內(nèi)的氣體通過空心軸、螺旋葉片內(nèi)部，從螺旋葉片頂端和兩側(cè)的噴氣孔噴出，所述噴氣孔設(shè)置為圓形、方形、三角形以及長(zhǎng)方形，所述圓形的直徑為0.1?3mm。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果:
[0019]1、本實(shí)用新型的螺旋葉片為等徑和變徑螺旋葉片組成，中心軸為金屬空心管狀結(jié)構(gòu)。A，在空心軸靠近螺旋葉片的根部設(shè)置噴氣孔。B，螺旋葉片為空心的，螺旋葉片頂端和兩側(cè)設(shè)有噴氣孔。氣體通過A/B兩種方式向設(shè)定的角度噴出，加速將螺旋葉片尖端產(chǎn)生納米纖維帶向靜電紡絲設(shè)備收集器，以上兩種方法均能將現(xiàn)有的螺旋式靜電紡絲設(shè)備效率再提高3-5倍。
[0020]2、空心軸中設(shè)有半圓管芯,他是由一個(gè)封閉的半圓組成。在半圓內(nèi)部分上下兩部分上半部分為空芯，下半部分為實(shí)芯，實(shí)芯部分是保證這個(gè)半圓的曲線部分在空芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始終朝向下方，這樣能夠使得氣體在上半圓空心軸時(shí)能通過噴氣孔朝外噴，在下半圓時(shí)氣體被半圓管芯阻擋而大大減少噴氣壓力和噴氣量，避免影響供液槽向螺旋葉供液。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2A為空心紡絲螺桿的軸向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2B為空心紡絲螺桿的徑向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3A為一種實(shí)施例管芯的徑向局部放大圖。
[0025]圖3B為另一種實(shí)施例管芯的徑向局部放大圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]氣源1100、電場(chǎng)1200、供液裝置100、高壓電源200、收集裝置300、零電位接地400、空心紡絲螺桿500、空心軸510、噴氣孔511、螺旋葉片520、中心軸530、管芯540、管芯上部541、管芯下部542。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，一種靜電紡絲設(shè)備，包括:氣源1100、電場(chǎng)1200、供液裝置100、高壓電源200、收集裝置300、零電位接地400和空心紡絲螺桿500。
[0031]氣源1100與空心紡絲螺桿500連接。氣源1100，是一種壓縮空氣通過半空心軸510的上半圓的空芯部分從噴氣孔中511噴出，沿著螺旋葉片520根部順著螺旋葉片520的變徑曲面，加速將螺旋葉片520尖端產(chǎn)生納米纖維帶向靜電紡絲設(shè)備。
[0032]高壓電源200與供液裝置100連接，零電位接地400與收集裝置300連接，供液裝置100與收集裝置300之間為電場(chǎng)1200，形成了高壓電源200在下方，零電位接地400在上方的位置。
[0033]空心紡絲螺桿500下方或兩旁設(shè)有供液裝置100，供液裝置100為槽型結(jié)構(gòu)?？招募徑z螺桿500與電場(chǎng)1200連接，電場(chǎng)1200還與收集裝置300連接。
[0034]如圖2A和圖2B所示，空心紡絲螺桿500由空心軸510和螺旋葉片520組成，空心軸510為一根中空的空芯軸，空心軸510釆用金屬制成中空的管狀結(jié)構(gòu)，其直徑在5?50mmo
[0035]空心軸510外設(shè)置螺旋葉片520，螺旋葉片520固定在空心軸510上，并隨著該空心軸510轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)?？招妮S510靠近螺旋葉片520根部的位置設(shè)置噴氣孔511。
[0036]如圖2A和圖2B所示，該空心軸510沿著螺旋葉片520根部，順著螺旋葉片520變徑曲面有一排噴氣孔511。噴氣孔511與噴氣孔511之間的距離為I?50mm。噴氣孔511與螺旋葉片520根部之間的距離為0.5?15mm之間。噴氣孔511軸心與螺旋葉片520的徑向的夾角為2?80°。
[0037]螺旋葉片520由等徑和變徑螺旋葉片組成，其螺距5?45mm，螺旋葉片520的厚度為 L 5 ?3.Smnin
[0038]空心軸510與螺旋葉片520的內(nèi)部相連通，螺旋葉片為空心的，520上也設(shè)有噴氣孔511。噴氣孔511設(shè)置為圓形，圓形的直徑為0.1?3mm。螺旋葉片520是空心的，與空心軸510管路連接，氣源1100內(nèi)的氣體通過空心軸510、螺旋葉片520內(nèi)部，從螺旋葉片520頂端和兩側(cè)的噴氣孔511噴出。
[0039]噴氣孔511的直徑為0.5?1.5mm ;噴氣孔511與螺旋葉片520根部之間的距離為0.5?15mm之間；噴氣孔511軸心與螺旋葉片520的徑向的夾角為2?80°。
[0040]氣源1100與空心軸510管路連接，氣源1100內(nèi)的氣體通過空心軸510由噴氣孔511朝外噴氣，由于噴氣孔的設(shè)置，使得噴氣氣流的角度與螺旋葉片520之間的夾角角度為
2?80°。
[0041]帶由噴氣孔511的空心軸510，作為螺旋葉片520的軸，也可以在空心軸510內(nèi)設(shè)置半圓管芯540。
[0042]如圖3A所示，管芯540的截面為半圓形結(jié)構(gòu)?？招妮S510內(nèi)設(shè)置中心軸530。
[0043]螺旋葉片520由等徑和變徑螺旋葉片組成，其螺距為5?45mm，螺旋葉片520的厚度為 1.5 ?3.5mm。圖 2A 中，Rl 為 2-80°。
[0044]空心軸510與螺旋葉片520的空心內(nèi)部相連通，螺旋葉片520上也設(shè)有噴氣孔511。
[0045]空心軸510中的半圓管芯540，是由一個(gè)封閉的半圓組成。管芯540包括空心的管芯上部541，和實(shí)心的管芯下部542。
[0046]管芯上部541靠近空心軸510的軸心的位置設(shè)置，管芯下部542靠近空心軸510的內(nèi)壁的位置設(shè)置。實(shí)心部分是保證這個(gè)半圓的曲線部分在空心軸510轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始終朝向下方，這樣能夠使得氣體在上半圓空心軸510時(shí)能通過噴氣孔511朝外噴，在下半圓時(shí)氣體被半圓管芯540阻擋而大大減少噴氣壓力和噴氣量，避免影響供液裝置100向螺旋葉片520供液。
[0047]空心軸510加入了管芯540后，氣源1100由外部進(jìn)到空心軸510的上半部分即空心部分，并通過空心軸510上的噴氣孔511或通過空心螺旋葉片520的噴氣孔511向上方向噴出，加速將螺旋葉片尖端產(chǎn)生納米纖維帶向靜電紡絲設(shè)備收集器，使紡絲效率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提高3-5倍。
[0048]實(shí)施例2
[0049]如圖3B所示，管芯540的截面為優(yōu)弧結(jié)構(gòu)?？招妮S510內(nèi)通氣部分為劣弧結(jié)構(gòu)。
[0050]空心軸510內(nèi)不設(shè)置中心軸530，在空心軸510嵌入式連接。噴氣孔511方形。其余同實(shí)施例1。
[0051]在另外實(shí)施例中，也可以螺旋葉片520不設(shè)置噴氣孔511。噴氣孔511三角形或長(zhǎng)方形。其余同實(shí)施例1。以上對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型并不以此為限，只要不脫離本實(shí)用新型的宗旨，本實(shí)用新型還可以有各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電紡絲設(shè)備，其特征在于，包括:氣源(1100)、電場(chǎng)(1200)、供液裝置(100)、收集裝置(300)和空心紡絲螺桿(500)， 所述氣源(1100)與空心紡絲螺桿(500)連接， 所述空心紡絲螺桿(500)下方或兩旁設(shè)有供液裝置(100)， 其中，所述空心紡絲螺桿(500)由空心軸(510)和螺旋葉片(520)組成，所述空心軸(510)采用金屬制成中空的筒狀結(jié)構(gòu)，所述空心軸(510)外設(shè)置螺旋葉片(520)，所述空心軸(510)靠近螺旋葉片(520)根部的位置設(shè)置噴氣孔(511)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述空心軸(510)的直徑為5?50mm，其內(nèi)設(shè)置中心軸(530)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述螺旋葉片(520)為變徑和等徑螺旋葉片組成，其螺距10?60mm，所述螺旋葉片(520)的厚度為I?3.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述螺旋葉片(520)為空心的，所述空心軸(510)與螺旋葉片(520)的內(nèi)部相連通，所述螺旋葉片(520)頂端和兩側(cè)設(shè)有噴氣孔(511)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述噴氣孔(511)是圓的、方的、三角的多邊形的以及細(xì)長(zhǎng)方形的，直徑為0.1?3mm;所述噴氣孔(511)與螺旋葉片(520)根部之間的距離為0.5?15mm ;所述噴氣孔(511)軸心與螺旋葉片(520)的徑向的夾角為2?80°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述氣源(1100)與空心軸(510)管路連接，所述氣源(1100)內(nèi)的氣體通過空心軸(510)、螺旋葉片根部的噴氣孔(511)朝設(shè)定的角度向外噴氣，噴氣的角度與螺旋葉片(520)之間的夾角角度為2?80°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述空心軸(510)內(nèi)設(shè)置管芯(540)，所述管芯(540)的截面為半圓形或者弧形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述管芯(540)包括空心的管芯上部(541)，和實(shí)心的管芯下部(542)，所述管芯上部(541)靠近空心軸(510)的軸心的位置設(shè)置，所述管芯下部(542)靠近空心軸(510)的內(nèi)壁下側(cè)的位置設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲設(shè)備，其特征在于:所述螺旋葉片(520)是空心的，與空心軸(510)管路連接，所述氣源(1100)內(nèi)的氣體通過空心軸(510)、螺旋葉片(520)內(nèi)部，從螺旋葉片(520)頂端和兩側(cè)的噴氣孔(511)噴出，所述噴氣孔(511)設(shè)置為圓形、方形、三角形以及長(zhǎng)方形，所述圓形的直徑為0.1?3mm。
【文檔編號(hào)】D01D5/00GK204023029SQ201420422102
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】趙曙光 申請(qǐng)人:上海云同納米科技中心(普通合伙)