一種孔隙可調的熔融靜電紡絲噴頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熔融靜電紡絲領域，特別是涉及一種孔隙可調的熔融靜電紡絲噴頭。
【背景技術】
[0002]通過靜電紡絲技術可以制備種類豐富的納米纖維，包括有機、有機/無機復合和無機納米纖維，已經成為了近十幾年來全世界納米材料制造研究的重要技術手段之一。通過靜電紡絲技術能夠得到直徑為幾納米到幾百納米的納米纖維，并且靜電紡絲技術所噴射制造的纖維膜重量輕、滲透性好、孔隙率高、內部孔隙的連通性好、容易與納米級的化學物質或功能性物質相結合，已經成為了功能性納米纖維材料制造的重要途徑。隨著納米技術的發(fā)展，靜電紡絲作為一種簡便有效的可生產納米纖維的新型加工技術，將在生物醫(yī)用材料、過濾及防護、催化、能源、光電、食品工程、化妝品等領域發(fā)揮巨大作用。
[0003]利用靜電紡絲技術，目前已經可以獲得最小直徑達到幾納米的纖維。但是現(xiàn)有的技術都處于實驗室階段，產量少、效率低，因此如何提高產量和效率，降低成本，得到品質優(yōu)良的靜電紡絲，實現(xiàn)其工業(yè)化成為當今靜電紡絲領域研究的熱點之一。
[0004]傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置有如下缺點:第一，有極細小微孔的毛細管加工困難，成本較高，且在紡絲過程中容易堵塞，影響靜電紡絲的連續(xù)進行;第二，傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置效率低，產量低，很難達到高效率生產的目的；第三，目前能夠噴射多射流的靜電紡絲裝備很難保證各射流品質一致。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種孔隙可調的熔融靜電紡絲噴頭，能夠實現(xiàn)高效率、高產量、高品質的靜電紡絲纖維生產。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種孔隙可調的熔融靜電紡絲噴頭，包括:
具有陣列式射流孔的外殼，所述外殼具有液體容納腔，所述射流孔的直徑不小于
0.3mm；
設置在液體容納腔內的調節(jié)板，所述調節(jié)板設有若干連通結構；
調節(jié)器，所述調節(jié)器連接并驅動調節(jié)板使射流孔分別處于封閉狀態(tài)、導通狀態(tài)或部分導通狀態(tài)；
處于封閉狀態(tài)時，所述調節(jié)板將每個射流孔與液體容納腔阻隔；
處于導通狀態(tài)時，所述連通結構將每個射流孔的全部與液體容納腔導通；
處于部分導通狀態(tài)時，所述連通結構將每個射流孔的部分與液體容納腔導通。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，每個射流孔導通液體容納腔的部分其導通口徑一致。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述調節(jié)器驅動調節(jié)板使導通口徑連續(xù)增大或連續(xù)減小。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述導通結構為均布在調節(jié)板上的導通孔，所述導通孔與射流孔等直徑且各導通孔與各射流孔一一對應。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述液體容納腔為圓柱形腔，所述調節(jié)板為可沿圓柱形腔內壁轉動的弧形內套筒的一部分，所述調節(jié)器包括位于外殼外部的操作件以及連接內套筒端部的旋轉端，所述操作件與旋轉端通過傳動件連接。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述液體容納腔為圓柱形腔，所述調節(jié)板為可沿圓柱形腔內壁平移滑動的弧形內套筒的一部分，所述調節(jié)器包括位于外殼外部的操作件以及連接內套筒端部的平移端，所述操作件與平移端通過傳動件連接。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述導通結構為平行布置在調節(jié)板上的導通槽，所述導通槽的槽寬不小于射流孔的孔徑，每道導通槽均對應一列的射流孔。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述液體容納腔具有在一平面上的外壁，所述射流孔設置在該外壁上，所述調節(jié)板為可在所述外壁上滑移的平板，所述調節(jié)器包括位于外殼外部的操作件以及連接平板端部的平移端，所述操作件與平移端通過傳動件連接。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述操作件配有口徑比例參考結構。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述外殼的外壁設有溫控部件。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明操作調節(jié)板使得射流孔分別處于封閉狀態(tài)、導通狀態(tài)來控制射流孔的開閉，并且操作調節(jié)板還能使射流控處于部分導通狀態(tài)，在部分導通狀態(tài)下，每個射流孔的一部分導通液體容納腔，另一部分被調節(jié)板覆蓋，從而射流孔的出口孔隙得到改變，通過控制射流孔處于不同的部分導通狀態(tài)來調整出口孔隙的大小，從而可以將射流孔孔徑做得比較大，有效地預防紡絲過程中的堵塞問題，那么靜電紡絲可以連續(xù)進行，因此能達到高效率生產的目的。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。
[0018]圖1是第一及第二實施例的外觀示意圖；
圖2是第一及第二實施例中外殼的結構示意圖；
圖3是第一及第二實施例中內套筒的結構示意圖；
圖4是第一及第二實施例的縱剖示意圖；
圖5是第一及第二實施例的橫剖示意圖；
圖6是第一實施例中射流孔處于不同狀態(tài)的示意圖；
圖7是第二實施例中射流孔處于不同狀態(tài)的示意圖；
圖8是第三實施例的分解示意圖；
圖9是第二實施例另一視角的分解不意圖；
圖10是第三實施例中調節(jié)板與底板26裝配的俯視圖；
圖11是第三實施例中射流孔處于不同狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]參考圖1至圖4、圖8和圖9所示的靜電紡絲噴頭，包括外殼2、調節(jié)板4和調節(jié)器5。
[0020]外殼2下部的表面具有陣列式布置的射流孔I，這些射流孔I用于靜電紡絲時的出絲，射流孔I的直徑不小于0.3mm，使得在加工這些孔時非常方便。外殼2內部具有液體容納腔3，用于容納及緩沖進入的熔融液，外殼2頂部為一進液管21，進液管21頂端為一法蘭22，可以連接外部的設備設施。
[0021]調節(jié)板4設置在液體容納腔3內，并可相對于液體容納腔3作小范圍的運動。另外，調節(jié)板4的表面若干連通結構，這些連通結構可以連通射流孔I，從而將射流孔I與液體容納腔3連通起來。
[0022]所述的調節(jié)器5連接并驅動調節(jié)板4，使射流孔I分別處于封閉狀態(tài)、導通狀態(tài)或部分導通狀態(tài)。
[0023]其中，當射流孔I處于封閉狀態(tài)時，調節(jié)板4將每個射流孔I與液體容納腔3阻隔，此時不能出絲；
當射流孔I處于導通狀態(tài)時，連通結構將每個射流孔I的全部與液體容納腔3導通，此時射流孔I出絲孔隙最大；
當射流孔I處于部分導通狀態(tài)時，連通結構將每個射流孔I的一部分與液體容納腔3導通，此時射流孔I的其余部分被遮擋而無法出絲，射流孔I出絲孔隙較最大時有所變小。在部分導通狀態(tài)下，用戶可以繼續(xù)使用操作器，調整調節(jié)板4覆蓋射流孔I的面積來調節(jié)射流孔I的出絲孔隙，那么即使射流孔I的制作直徑較大，也可以通過調整出絲孔隙來滿足不同的紡絲要求，并且不容易堵塞。
[0024]其中，每個射流孔I導通液體容納腔3的部分其導通口徑一致，即在部分導通狀態(tài)下，每個射流孔I被調節(jié)板4覆蓋的截面積一致，其出絲孔隙也一致，如此一來，整體出絲非常均勻。
[0025]另外，調節(jié)器5驅動調節(jié)板4使導通口徑連續(xù)增大或連續(xù)減小，即出絲孔隙的變化是連續(xù)的由小至大或由大至小，因此出絲孔隙可調的范圍非常大，理論上出絲孔隙甚至可以達到微米級，實現(xiàn)了大孔紡細絲的效果。
[0026]參考圖1和圖4的第一及第二實施例，外殼2的外壁設有溫控部件9，可以調節(jié)液體容納腔3內溶液的溫度。圖8及圖9的第三實施例中，溫控部件同樣設置在外殼外壁，只是并未圖示。
[0027]以下通過三個實施例進行具體的說明。
[0028]第一實施例
如圖1至圖5所示，外殼2為圓筒狀，液體容納腔3為圓柱形腔，射流孔I呈環(huán)形陣列布置在外殼2的底部。液體容納腔3內部設置有弧形的內套筒7，該內套筒7上端開口，用于進液，底部設置所述的導通結構。導通結構為若干呈環(huán)形陣列布置的導通孔6，導通孔6與射流孔I等直徑且各導通孔6與各射流孔I一一對應，而弧形的內套筒7底部的弧形面形成所述的調節(jié)板4。內套筒7的外壁與液體容納腔3的壁是緊密貼合的，這樣有利于調節(jié)板4封閉射流孔I。外殼2的兩端具有左端蓋23和右端蓋24，用于封閉液體容納腔3，這兩個端蓋均可以是鎖緊用的螺母，擰在外殼2端部。
[0029]本實施例中的調節(jié)器5用于操作調節(jié)板4使其沿液體容納腔3的壁旋轉。參考圖6a，此時，導通孔6與射流孔I完全導通，射流孔I處于導通狀態(tài);之后操作調節(jié)器5，使調節(jié)板4旋轉很小的一個角度，形成如圖6b，，橢圓形的實線表示射流孔I，虛線表示導通孔6，實線與虛線的重疊部分表示出射流孔I與液體容納腔3連通的部分，此時，射流孔I處于部分導通狀態(tài)，該狀態(tài)下，根據調節(jié)板4旋轉角度的不同，射流孔I導通的截面積也有所不同而且可以調整;參考圖6c，調節(jié)板4繼續(xù)旋轉，射流孔I與導通孔6完全錯開，射流孔I被封閉而處于封閉狀態(tài)。
[0030]調節(jié)器5的具體結構如下:其包括位于外殼2右方的操作件以及連接內套筒7端部的旋轉端，操作件51與旋轉端52通過傳動件連接。傳動件具有減速作用，比如優(yōu)選的為多級