專利名稱：連續(xù)靜電紡絲的供液裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于材料成型領(lǐng)域，包括纖維材料、由纖維組成的織造和/或非織造材料，及 其它含纖維的復(fù)合材料，具體涉及一種靜電紡絲的供液裝置。
背景技術(shù)：
微米、納米纖維以其小尺寸效應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)使其在眾多的纖維材料中脫穎而出， 這類纖維具有比表面積大、力學(xué)特性獨(dú)特，使其在醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、能源利用、工業(yè)建筑以 及軍事國(guó)防等方面具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。制備納米纖維的方法中最為引人注目的是利用高壓靜電場(chǎng)，靜電紡絲工藝，它可以通過(guò) 電壓、原液濃度、接收距離、流量等工藝參數(shù)的控制實(shí)現(xiàn)納米纖維的制備；另一方面，它突 破了傳統(tǒng)熔紡、溶液法紡絲成型的界限，可以實(shí)現(xiàn)多種聚合物材料的纖維紡絲成型過(guò)程以及 納米纖維的制備，因此，納米纖維的制備以及納米纖維成型設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)具有重要的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中，靜電紡絲設(shè)備一般采用間歇式供液裝置，需要人為的控制紡絲原液的供給 (即需要人工加料)，這種供液裝置的供液不連續(xù)性導(dǎo)致其在實(shí)際納米纖維材料的制備中存在 可操作性不足的弊端，同時(shí)對(duì)于工業(yè)實(shí)際推廣應(yīng)用也存在顯著的局限性。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種連續(xù)靜電紡絲供液裝置，從而可實(shí)現(xiàn)大量微米、納 米纖維氈、織物或長(zhǎng)絲的生產(chǎn)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種連續(xù)靜電紡絲供液裝置，柱塞泵通過(guò)連接管路同時(shí)與供液容器、噴絲嘴連接，往復(fù)
式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與柱塞泵連接并帶動(dòng)柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述柱塞泵及其連接管路均為至少 兩個(gè)，該至少兩個(gè)柱塞泵分別通過(guò)各自的連接管路與所述供液容器、噴絲嘴連接；該至少兩 個(gè)柱塞泵的柱塞均與所述往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并由往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其中一個(gè)柱塞泵做 吸進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)柱塞泵做擠出運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型中，由于設(shè)有至少兩個(gè)柱塞泵，兩個(gè)柱塞泵均與往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在每 一時(shí)刻，均有至少一個(gè)柱塞泵向噴絲嘴供液，使噴絲嘴的供液連續(xù)，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)連 續(xù)進(jìn)樣，從而可實(shí)現(xiàn)大量微米、納米纖維氈或長(zhǎng)絲的生產(chǎn)。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺桿、與該螺桿螺紋配合的移動(dòng)件以及對(duì)該移動(dòng)件的行程進(jìn)行感 測(cè)的行程開(kāi)關(guān)，該行程開(kāi)關(guān)與控制電路連接；至少兩個(gè)所述柱塞泵反向設(shè)置且均與移動(dòng)件連 接。該結(jié)構(gòu)為一種串聯(lián)式設(shè)計(jì)，移動(dòng)件向一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第一個(gè)柱塞泵向噴絲嘴供液， 第二個(gè)柱塞泵停止向噴絲嘴供液，移動(dòng)件反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第二個(gè)柱塞泵向噴絲嘴供液，第 一個(gè)柱塞泵停止向噴絲嘴供液。所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鉸接在基座上的導(dǎo)槽、設(shè)于鉸接點(diǎn)兩側(cè)且可在導(dǎo)槽內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng) 件，驅(qū)動(dòng)該導(dǎo)槽的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和對(duì)該導(dǎo)槽的行程進(jìn)行監(jiān)控的行程控制開(kāi)關(guān)；該行程控制開(kāi)關(guān)與 控制電路連接；所述至少兩個(gè)柱塞泵的柱塞分別連接在鉸接點(diǎn)兩側(cè)的滑動(dòng)件上。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 的驅(qū)動(dòng)作用下，導(dǎo)槽相對(duì)于鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，分別使至少兩個(gè)滑動(dòng)件反向運(yùn)動(dòng)，即若其中一個(gè)柱 塞泵停止向噴絲嘴供液時(shí)，另一個(gè)柱塞泵可以向噴絲嘴供液，使噴絲嘴的供液連續(xù)。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，至少兩個(gè)滑動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向相反，而保 證噴絲嘴的供液連續(xù)。所述連接管路包括分別與所述噴絲嘴、供液容器、柱塞泵連接且相互接通的噴嘴段管路、 容器段管路、泵口段管路，在容器段管路上設(shè)有朝向所述柱塞泵方向的第一單向閥，在噴嘴 段管路上設(shè)有朝向噴絲嘴方向的第二單向閥。在柱塞泵吸液時(shí)，液體經(jīng)供液容器、容器段管 路、泵口段管路進(jìn)入柱塞泵，在柱塞泵排液時(shí)，液體經(jīng)柱塞泵、泵口段管路、噴嘴段管路進(jìn) 入噴絲嘴，如此反復(fù)，該結(jié)構(gòu)適用于柱塞泵只有一個(gè)泵口的情況。若柱塞泵有進(jìn)口、出口兩 個(gè)泵口時(shí)，所述連接管路包括前段管路、后段管路，所述柱塞泵進(jìn)口與所述供液容器之間通過(guò)前段管路連接相通，所述柱塞泵出口與所述噴絲嘴之間通過(guò)后段管路連接相通。此時(shí)，若 柱塞泵的進(jìn)口、出口不帶有單向閥，還需在前段管路設(shè)有朝向所述柱塞泵的單向閥、在后段 管路還設(shè)有朝向所述噴絲嘴方向的單向閥，以利于對(duì)液體的流向進(jìn)行控制。所述供液容器包括儲(chǔ)液箱及與儲(chǔ)液箱相通的備用箱，在儲(chǔ)液箱內(nèi)設(shè)置有攪拌葉片。儲(chǔ)液 箱中的液化氣體用到一定程度之后，液體便從備用箱中流出，同時(shí)，儲(chǔ)液箱內(nèi)的攪拌葉片對(duì) 液體起到攪拌作用，使液體更為均勻。該供液裝置還包括有對(duì)所述至少兩個(gè)柱塞泵的柱塞的推進(jìn)距離行程進(jìn)行調(diào)節(jié)的行程調(diào)節(jié) 開(kāi)關(guān)。經(jīng)行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)對(duì)柱塞泵的行程調(diào)節(jié)之后，各柱塞泵向噴絲嘴供液量發(fā)生變化，以適 應(yīng)不同的需要。所述行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)包括調(diào)節(jié)片及與該調(diào)節(jié)片接觸的抵壓彈簧。


圖l是本實(shí)用新型實(shí)施例一中，其應(yīng)用示意圖； 圖2是供液容器與連接管路的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二中，柱塞泵、滑動(dòng)件與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)圖； 附圖標(biāo)記說(shuō)明1、柱塞泵，2、供液容器，3、噴絲嘴，4、螺桿，5、移動(dòng)件，6、行程開(kāi)關(guān)，7、控制電 路，8、導(dǎo)槽，9、滑動(dòng)件，10、行程控制開(kāi)關(guān)，11、凸輪，12、變速箱，13、噴嘴段管路， 14、容器段管路，15、泵口段管路，16、第一單向閥，17、第二單向閥，18、儲(chǔ)液箱，19，備用箱，20、攪拌葉片，21、調(diào)節(jié)片，22、抵壓彈簧，23、電機(jī)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一請(qǐng)參見(jiàn)圖l、圖2， 一種連續(xù)靜電紡絲供液裝置，柱塞泵1通過(guò)連接管路同時(shí)與供液容器 2、噴絲嘴3連接，往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與柱塞泵l連接并帶動(dòng)柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞泵l 及其連接管路均為兩個(gè)，該兩個(gè)柱塞泵1分別通過(guò)各自的連接管路與供液容器2、噴絲嘴3 連接；該兩個(gè)柱塞泵1的柱塞均與往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并由往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該兩個(gè)柱 塞泵1在同一時(shí)刻分別作吸進(jìn)、擠出運(yùn)動(dòng)。其中，供液容器2包括儲(chǔ)液箱18及與儲(chǔ)液箱18相通的備用箱19,在儲(chǔ)液箱18內(nèi)設(shè)置 有攪拌葉片20;連接管路包括分別與噴絲嘴3、供液容器2、柱塞泵1連接且相互接通的噴 嘴段管路13、容器段管路14、泵口段管路15，在容器段管路14上設(shè)有朝向柱塞泵1方向的 第一單向閥16，在噴嘴段管路13上設(shè)有朝向噴絲嘴3方向的第二單向閥17;往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 包括螺桿4、與該螺桿4螺紋配合的移動(dòng)件5以及對(duì)該移動(dòng)件5的行程進(jìn)行感測(cè)的行程開(kāi)關(guān)6， 該行程開(kāi)關(guān)6與控制電路7連接；兩個(gè)柱塞泵1反向設(shè)置且均與移動(dòng)件5連接；在兩個(gè)柱塞 泵1的柱塞之間設(shè)置有調(diào)節(jié)片21以及與該調(diào)節(jié)片21接觸的抵壓彈簧22構(gòu)成行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)， 靜電發(fā)生器25的一個(gè)電極與噴絲嘴3連接，另一個(gè)電極與收集裝置26連接。本實(shí)施例中，電機(jī)23通過(guò)變速箱12帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)件5沿螺桿4移動(dòng)，并帶動(dòng)反 向設(shè)置的兩個(gè)柱塞泵l的柱塞運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)柱塞泵吸進(jìn)液體時(shí)，另一個(gè)柱塞泵便排出液體， 可連續(xù)向噴絲嘴3供液，在每個(gè)行程中，移動(dòng)件5達(dá)到行程之后被行程開(kāi)關(guān)6感測(cè)，行程開(kāi) 關(guān)6將感測(cè)信號(hào)傳輸至控制電路7，電機(jī)23反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)柱塞泵l的柱塞作反向運(yùn)動(dòng)，如此反 復(fù)，通過(guò)調(diào)節(jié)行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)可調(diào)整柱塞泵1中柱塞的行程。實(shí)施例二請(qǐng)參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鉸接在基座上的 導(dǎo)槽8、設(shè)于鉸接點(diǎn)兩側(cè)且可在導(dǎo)槽8內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)件9，驅(qū)動(dòng)該導(dǎo)槽8的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和對(duì)該導(dǎo) 槽8的行程進(jìn)行監(jiān)控的行程控制開(kāi)關(guān)10;該行程控制開(kāi)關(guān)10與控制電路7連接；兩個(gè)柱塞 泵l的柱塞分別連接在鉸接點(diǎn)兩側(cè)的滑動(dòng)件9上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；在兩個(gè)滑動(dòng)件 9與鉸接點(diǎn)之間設(shè)置有調(diào)節(jié)片21以及與調(diào)節(jié)片21接觸的抵壓彈簧22構(gòu)成行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)。使用時(shí)，電機(jī)23啟動(dòng)之后，凸輪11旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)導(dǎo)槽8往復(fù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)槽8內(nèi)的兩個(gè)滑動(dòng) 件9反向滑動(dòng)并分別帶動(dòng)兩個(gè)柱塞泵1反向運(yùn)動(dòng)，即其中一個(gè)柱塞泵1吸液、另一個(gè)柱塞泵 1排液，通過(guò)該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使噴絲嘴3的供液連續(xù)，更重要的是，通過(guò)對(duì)凸輪曲線進(jìn)行優(yōu)化設(shè) 計(jì)，可以保證在整個(gè)工作過(guò)程中，噴絲嘴3可均勻噴液，通過(guò)調(diào)節(jié)行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)可以分別調(diào) 整兩個(gè)柱塞的行程以調(diào)整柱塞泵1的進(jìn)給量。
權(quán)利要求1、一種連續(xù)靜電紡絲供液裝置，柱塞泵(1)通過(guò)連接管路同時(shí)與供液容器(2)、噴絲嘴(3)連接，往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與柱塞泵(1)連接并帶動(dòng)柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于所述柱塞泵(1)及其連接管路均為至少兩個(gè)，該至少兩個(gè)柱塞泵(1)分別通過(guò)各自的連接管路與所述供液容器(2)、噴絲嘴(3)連接；該至少兩個(gè)柱塞泵(1)的柱塞均與所述往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并由往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其中一個(gè)柱塞泵(1)做吸進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)柱塞泵(1)作擠出運(yùn)動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求1所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺桿(4) 、與該螺桿(4)螺紋配合的移動(dòng)件(5)以及對(duì)該移動(dòng)件(5)的行程進(jìn)行感測(cè)的 行程開(kāi)關(guān)(6)，該行程開(kāi)關(guān)(6)與控制電路(7)連接；至少兩個(gè)所述柱塞泵(1)反 向設(shè)置且均與移動(dòng)件(5)連接。
3、 如權(quán)利要求1所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鉸接在基座上的導(dǎo)槽(8)、設(shè)于鉸接點(diǎn)兩側(cè)且可在導(dǎo)槽(8)內(nèi)滑動(dòng)的滑動(dòng)件(9)，驅(qū)動(dòng)該 導(dǎo)槽(8)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和對(duì)該導(dǎo)槽(8)的行程進(jìn)行監(jiān)控的行程控制開(kāi)關(guān)(10);該行程控制開(kāi)關(guān)(10)與控制電路(7)連接；所述至少兩個(gè)柱塞泵(1)的柱塞分別連接在鉸接點(diǎn)兩側(cè)的滑動(dòng)件(9)上。
4、 如權(quán)利要求3所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述連接管路包括分別與所述噴絲嘴(3)、供液容器(2)、柱塞泵(1)連接且相互接通的噴嘴段管 路(13)、容器段管路(14)、泵口段管路(15)，在容器段管路(M)上設(shè)有朝向所述柱塞泵(1)方向的第一單向閥(16)，在噴嘴段管路(13)上設(shè)有朝向噴絲嘴(3)方 向的第二單向閥(17)。
6、 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述連接管路 包括前段管路、后段管路，所述柱塞泵(1)進(jìn)口與所述供液容器(2)之間通過(guò)前段 管路連接相通，所述柱塞泵(1)出口與所述噴絲嘴(3)之間通過(guò)后段管路連接相通。
7、 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述供液容器(2)包括儲(chǔ)液箱(18)及與儲(chǔ)液箱(18)相通的備用箱(19)，在儲(chǔ)液箱(18)內(nèi)設(shè) 置有攪拌葉片(20)。
8、 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于該供液裝置還 包括有對(duì)所述至少兩個(gè)柱塞泵(1)的柱塞的行程進(jìn)行調(diào)節(jié)的行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)。
9、 如權(quán)利要求8所述連續(xù)靜電紡絲供液裝置，其特征在于所述行程調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)包括調(diào)節(jié) 片(21)及與該調(diào)節(jié)片(21)接觸的抵壓彈簧(22)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種連續(xù)靜電紡絲供液裝置，柱塞泵通過(guò)連接管路同時(shí)與供液容器、噴絲嘴連接，往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與柱塞泵連接并帶動(dòng)柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述柱塞泵及其連接管路均為至少兩個(gè)，該至少兩個(gè)柱塞泵分別通過(guò)各自的連接管路與所述供液容器、噴絲嘴連接；該至少兩個(gè)柱塞泵的柱塞均與所述往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并由往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該至少兩個(gè)柱塞泵在同一時(shí)刻分別作吸進(jìn)、擠出運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，可以連續(xù)向噴絲嘴供液，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)制樣。
文檔編號(hào)D01D1/00GK201024236SQ20072005032
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者丘秉煥, 嚴(yán)玉蓉, 周懷超, 張振斌, 李詩(shī)丞, 趙耀明, 邱智華 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)