本發(fā)明涉及靜電紡絲
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置及清除方法。
背景技術(shù)：
：1934年，formalas發(fā)明了靜電力制備聚合物纖維的實(shí)驗(yàn)裝置并且申請了專利，該專利公布了聚合物溶液如何在電極間形成射流，這是首次詳細(xì)描述利用高壓靜電來制備纖維裝置的專利，被公認(rèn)為靜電紡絲技術(shù)制備纖維的開端。20世紀(jì)30至80年代，靜電紡絲技術(shù)發(fā)展較為緩慢，科研技術(shù)人員大多集中于在靜電紡絲裝置的研究上，并發(fā)布了一系列專利，但是均未引起廣泛關(guān)注。進(jìn)入90年代，美國阿克隆大學(xué)reneker研究小組對靜電紡絲工藝和應(yīng)用展開了深入且廣泛研究。特別近年來，隨著納米技術(shù)發(fā)展，靜電紡絲技術(shù)獲得了快速發(fā)展，世界各國的科研界和工業(yè)界都對此技術(shù)表現(xiàn)出極大興趣。在此段時間內(nèi)，靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個階段：第一階段主要研究不同聚合物的可紡性和紡絲過程中工藝參數(shù)對纖維直徑及性能的影響以及工藝參數(shù)優(yōu)化等；第二階段主要研究靜電紡納米纖維成分的多樣化及結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控；第三階段主要研究靜電紡纖維在能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、光電等領(lǐng)域應(yīng)用；第四階段主要研究靜電紡纖維的批量化制造問題。靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)制備了種類豐富的納米纖維，包括有機(jī)、有機(jī)/無機(jī)復(fù)合以及無機(jī)納米纖維。然而，利用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維還面臨一些需要解決的技術(shù)問題。靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或者溶體在強(qiáng)電場中進(jìn)行噴射紡絲，在電場的作用下，針頭出來的靜電紡絲液珠會由球形變形為圓錐形(即“泰勒錐”)，并且從圓錐尖端延展得到纖維細(xì)絲。與此同時，針頭的液珠會慢慢聚集長大，最終極有可能在靜電紡絲過程中掉落在收集板上，從而大大影響了靜電紡絲的效果?，F(xiàn)有技術(shù)的專利所公開的技術(shù)方案主要是液珠還懸掛于針頭上則采取相應(yīng)的清除裝置和清除措施，但是這樣的清除方式會引起靜電紡絲過程中發(fā)生斷絲等現(xiàn)象，同時也沒有提及如何在進(jìn)行靜電紡絲過程中，液珠滴落時的處理方法和裝置。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡單和使用可靠的帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置，本發(fā)明還提出一種清除方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中靜電紡絲過程容易發(fā)生斷絲的技術(shù)問題，以提高靜電紡絲的生產(chǎn)效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置，包括可沿x軸、y軸以及z軸進(jìn)行軸向移動的運(yùn)動平臺，所述運(yùn)動平臺上方豎直設(shè)置有注射器，所述注射器頂端設(shè)有注射器推送機(jī)構(gòu)將所述注射器內(nèi)溶液向下推送；所述運(yùn)動平臺接地，所述注射器下部與高壓電源電連接且與所述運(yùn)動平臺形成高壓電場，所述運(yùn)動平臺與所述注射器之間且位于所述注射器正下方水平設(shè)置有擋塊，所述擋塊設(shè)有一端開口的線縫讓靜電紡絲射流通過，所述線縫的開口端朝外設(shè)有刷子，所述擋塊的另一端與第一推送機(jī)構(gòu)相連且被所述第一推動機(jī)構(gòu)推動朝所述刷子方向水平移動，所述刷子在第二推動機(jī)構(gòu)作用下沿所述線縫進(jìn)行往復(fù)水平移動，所述擋塊關(guān)于線縫對稱兩側(cè)相對設(shè)有用于檢測靜電紡絲液珠流動的傳感器，所述傳感器和所述第二推動機(jī)構(gòu)均與電源電連接。優(yōu)選地，所述線縫寬度小于靜電紡絲液珠外徑且大于靜電紡絲射流寬度。優(yōu)選地，所述靜電紡絲射流外徑為5-10nm，所述靜電紡絲液珠外徑是3-5mm，所述線縫寬度是0.1-0.9mm。優(yōu)選地，所述傳感器為紅外對管傳感器。優(yōu)選地，所述刷子的材質(zhì)為軟磁性材料。優(yōu)選地，所述擋塊的材質(zhì)為絕緣材料。優(yōu)選地，所述電源為220v電源。本發(fā)明還提出一種使用所述帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置的清除方法，包括以下步驟：1)所述高壓電場向所述注射器下部通以高壓，所述注射器底端與所述運(yùn)動平臺之間形成高壓電場，所述傳感器檢測靜電紡絲液珠從所述注射器末端滴落進(jìn)入所述線縫內(nèi)；2)所述第一推動機(jī)構(gòu)推動所述擋塊向所述刷子移動且到位，所述第二推動機(jī)構(gòu)推動所述刷子沿著所述線縫往復(fù)移動并將所述線縫內(nèi)靜電紡絲液珠靜電吸附清除；3)所述第一推動機(jī)構(gòu)推動所述擋塊移動至所述注射器下方以復(fù)位。本發(fā)明技術(shù)方案通過在可沿x軸或y軸或z軸方向移動的運(yùn)動平臺上方設(shè)置注射器。注射器頂端設(shè)有注射器推送機(jī)構(gòu)將注射器內(nèi)溶液向下推送，注射器下部與高壓電源電連接且與運(yùn)動平臺形成高壓電場。運(yùn)動平臺與注射器之間設(shè)有擋塊，擋塊一端設(shè)有開口的線縫讓靜電紡絲射流通過，線縫開口端朝外設(shè)有刷子，同時線縫對稱兩側(cè)點(diǎn)相對設(shè)有用于檢測靜電紡絲液珠流動情況的傳感器。本發(fā)明實(shí)施例的傳感器檢測靜電紡絲液珠下落情況時，第一推動機(jī)構(gòu)推動擋塊向刷子方向移動到位，而第二推動機(jī)構(gòu)推動刷子對落入線縫內(nèi)的靜電紡絲液珠進(jìn)行吸附清除。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案通過機(jī)構(gòu)裝置以代替人工清除靜電紡絲針頭的靜電紡絲液珠操作過程，從而使得靜電紡絲針頭的靜電紡絲液珠清除工作更加安全可靠、穩(wěn)定性好，可有效避免由人工進(jìn)行操作過程因不穩(wěn)定操作所造成的一系列不良后果。另外，本發(fā)明技術(shù)方案通過等待靜電紡絲液珠完全下落之后再利用擋塊清除靜電紡絲液珠的方式，避免以往采用機(jī)構(gòu)或人工操作在靜電紡絲液珠還懸掛在注射器上時就清除容易引起靜電紡絲中斷的問題，有效提高靜電紡絲生產(chǎn)效率。本發(fā)明技術(shù)方案的刷子使用軟磁材料，使得該刷子能利用靜電紡絲液珠殘余電荷產(chǎn)生的電磁場作用下的電磁力對靜電紡絲液珠產(chǎn)生吸附作用，使得靜電紡絲液珠清除可靠簡單。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號說明：標(biāo)號名稱標(biāo)號名稱1注射器6刷子2擋塊7第二推動機(jī)構(gòu)21線縫8高壓電源3紅外對管傳感器9注射器推動機(jī)構(gòu)4第一推動機(jī)構(gòu)10運(yùn)動平臺5220v電源11第三推動機(jī)構(gòu)本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明提出一種帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置。請參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例帶有擋塊2的靜電紡絲液珠清除裝置中，包括可沿著x軸、y軸以及z軸進(jìn)行移動的運(yùn)動平臺10，運(yùn)動平臺10的上方豎直設(shè)置有注射器1，注射器1頂端設(shè)有注射器推動機(jī)構(gòu)9將注射器1內(nèi)的溶液向下推動。本實(shí)施例的運(yùn)動平臺10接地，注射器1下部與高壓電源8電連接，從而注射器1下部與運(yùn)動平臺10頂面之間形成高壓電場，注射器1的溶液從注射器1端口下注射后，溶液在高壓電場靜電荷吸附作用向下拉絲成為靜電紡絲射流。本發(fā)明實(shí)施例中，運(yùn)動平臺10與注射器1之間且位于注射器1正下方水平設(shè)置有擋塊2，擋塊2設(shè)有一端開口的線縫21讓靜電紡絲射流通過，線縫21的開口端朝外設(shè)有刷子6，擋塊2的另一端與第一推送機(jī)構(gòu)4相連且被第一推動機(jī)構(gòu)4推動朝刷子6方向水平移動，刷子6在第二推動機(jī)構(gòu)7的作用下沿著線縫21進(jìn)行往復(fù)水平移動，擋塊2關(guān)于線縫21對稱兩側(cè)相對設(shè)有用于檢測靜電紡絲液珠流動的傳感器，并且傳感器和第二推動機(jī)構(gòu)7均與電源電連接。本發(fā)明實(shí)施例中，第一推送機(jī)構(gòu)4和第二推送機(jī)7構(gòu)均為絲桿滑塊機(jī)構(gòu)，從而第一推送機(jī)4構(gòu)將擋塊2推動而進(jìn)行相應(yīng)的直線運(yùn)動，并且第二推送機(jī)構(gòu)7將刷子6推動而進(jìn)行相應(yīng)的直線運(yùn)動。本發(fā)明實(shí)施例中，線縫21寬度小于靜電紡絲液珠外徑且大于靜電紡絲射流外徑。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中，靜電紡絲射流外徑為5-10nm，靜電紡絲液珠外徑是3-5mm，線縫寬度是0.1-0.9mm。本發(fā)明實(shí)施例中，傳感器為紅外對管傳感器3。本發(fā)明實(shí)施例中，刷子6的材質(zhì)為軟磁性材料。本發(fā)明實(shí)施例中，擋塊2的材質(zhì)為絕緣材料。本發(fā)明實(shí)施例中，電源為220v電源5。請參見圖1，本發(fā)明還提出一種使用帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置的清除方法，包括以下步驟：1)高壓電源8向注射器1下部通以高壓，注射器1底端與運(yùn)動平臺10之間形成高壓電場，傳感器檢測靜電紡絲液珠從注射器1底部末端滴落進(jìn)入線縫21內(nèi)；2)第一推動機(jī)構(gòu)4推動擋塊2向刷子6移動且到位，第二推動機(jī)構(gòu)7推動刷子6沿著線縫21往復(fù)移動并將線縫21內(nèi)靜電紡絲液珠靜電吸附清除；3)第一推動機(jī)構(gòu)4推動擋塊2移動至注射器1下方以復(fù)位。以下對帶有擋塊的靜電紡絲液珠清除裝置的工作原理進(jìn)行描述：當(dāng)靜電紡絲開始進(jìn)行工作時，通過調(diào)整注射器1，使得注射器1的末端正好處于擋塊2的線縫21正上方。通過控制設(shè)置于注射器1頂端的注射器推送機(jī)構(gòu)9將注射器1內(nèi)的溶液向下排放，當(dāng)使注射器1底部末端懸掛的靜電紡絲液珠呈下滴落狀態(tài)而又不會滴下時，啟動高壓電源8，從而使得注射器1的末端被加載上高壓電，運(yùn)動平臺10則接地，從而使得注射器1末端與運(yùn)動平臺10之間形成高壓電場，當(dāng)注射器1內(nèi)的溶液從注射器1端口下注射后，溶液在高壓電場靜電荷吸附作用向下拉絲成為靜電紡絲射流。由于本實(shí)施例的靜電紡絲射流外徑為5-10nm，靜電紡絲液珠外徑是3-5mm，線縫21寬度是0.1-0.9mm，因此靜電紡絲射流能夠順利地通過線縫21而落到運(yùn)動平臺10的頂面，然后開啟220v電源5，使得與運(yùn)動平臺10相連的第三推動機(jī)11構(gòu)推動運(yùn)動平臺10沿著x軸或y軸或z軸三個軸向運(yùn)動，以配合靜電紡絲射流紡絲出不同產(chǎn)品。當(dāng)處于注射器1末端的靜電紡絲液珠逐漸增大并向下滴落時，由于擋塊2的線縫21寬度小于靜電紡絲液珠的外徑且大于靜電紡絲射流外徑，因此靜電紡絲液珠會沿著線縫21內(nèi)部相對的兩個內(nèi)壁面向下滑落，安裝于線縫21相對內(nèi)壁面的兩個紅外對管傳感器3通過檢測信號的變換，檢測到靜電紡絲液珠的存在并驅(qū)動第一推動機(jī)構(gòu)4推動擋塊2向刷子6方向進(jìn)行移動，當(dāng)擋塊2移動到位后，使得靜電紡絲射流從線縫21的一端向另一端移動，而靜電紡絲液珠隨著擋塊2的移動而靠近刷子6。刷子6通過第二推動機(jī)構(gòu)7而向線縫21進(jìn)行靠近，并且進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，從而將落入線縫21內(nèi)的靜電紡絲液珠清除。同時，因?yàn)樗⒆?的刷毛為軟磁性材質(zhì)材料，因此對于帶有電荷的靜電紡絲液珠具有良好吸附能力。當(dāng)落入的線縫21內(nèi)的靜電紡絲液珠被清除后，第一推動機(jī)構(gòu)4推動擋塊2向遠(yuǎn)離刷子6方向進(jìn)行移動，從而使得擋塊2復(fù)位，靜電紡絲射流繼續(xù)通過線縫21進(jìn)行相應(yīng)的靜電紡絲工作。本發(fā)明實(shí)施例中，通過紅外對管傳感器3實(shí)時監(jiān)測靜電紡絲液珠的滴落情況，以便為后續(xù)清除工作提供實(shí)時數(shù)據(jù)支持。而將設(shè)置于擋塊2內(nèi)部線縫21寬度設(shè)置為大于靜電紡絲射流外徑且小于靜電紡絲液珠外徑，從而使得靜電紡絲液珠沿著靜電紡絲射流下方進(jìn)行墜落時，由于靜電紡絲液珠表面受到表面張力的作用下，沿著線縫21內(nèi)壁面進(jìn)行緩慢下降，從而保證紅外對管傳感器3檢測準(zhǔn)確性。通過第一推動機(jī)構(gòu)4將擋塊2移動到位并且第二推動機(jī)構(gòu)7推動刷子6進(jìn)行往復(fù)移動，從而使得刷子6對線縫21內(nèi)的靜電紡絲液珠進(jìn)行及時清除，并且刷子6的刷毛材質(zhì)為軟磁性材料，因此可對帶有一定電荷的靜電紡絲液珠進(jìn)行充分吸附，使得清除效果更好。另外，擋塊2由絕緣體材質(zhì)的材料制成，可避免擋塊2對靜電紡絲過程的干擾。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案通過機(jī)構(gòu)裝置以代替人工清除靜電紡絲針頭下方的靜電紡絲液珠的操作過程，從而使得靜電紡絲針頭的靜電紡絲液珠清除工作更加安全可靠、穩(wěn)定性好，可有效避免由人工進(jìn)行操作過程因不穩(wěn)定操作所造成的一系列不良后果。本發(fā)明實(shí)施例中，通過等待靜電紡絲液珠完全下落之后再利用擋塊2清除靜電紡絲液珠的方式，避免以往采用機(jī)構(gòu)或人工操作在靜電紡絲液珠還懸掛在注射器上時就清除容易引起靜電紡絲中斷的問題，有效提高靜電紡絲生產(chǎn)效率。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12