專利名稱：離心式靜電紡絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織、材料領(lǐng)域，尤其是一種離心式靜電紡絲裝置。
背景技術(shù)：
隨著納米技術(shù)的發(fā)展，靜電紡絲技術(shù)作為一種有效、實(shí)用的方法，在納米材料研究 領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。隨著人們對(duì)納米纖維需求量的不斷增加，各國(guó)的科研工作者探索了多 種制備納米纖維的方法，其中靜電紡絲方法被認(rèn)為是制備納米纖維的最簡(jiǎn)單有效的方法， 目前已經(jīng)有三十多種聚合物通過(guò)此方法成功制得超細(xì)纖維，直徑最小達(dá)到幾十納米。靜電 紡絲包括溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲兩類，關(guān)于靜電紡絲的研究大多都集中在溶液靜電 紡絲上，而對(duì)于聚合物熔體而言靜電紡絲的研究則很少。目前，世界各國(guó)對(duì)于納米纖維靜電紡絲普遍使用的是單頭或多頭針筒式紡絲 裝置，如中國(guó)專利申請(qǐng)ZL200420107832. 5，ZL200420020596. 3，ZL200320122276. 4， ZL20041 0025622. 6等；美國(guó)專利US6616435, US6713011, US6753454, US6656394 ；世界專 利WO 06043968, WO 2006049664, WO 2005099308等。該類專利的缺點(diǎn)在于，由于作為噴
絲孔的微針孔徑較小，堵塞問(wèn)題嚴(yán)重，噴絲孔更換和清洗頻繁，因此工作效率極低，無(wú)法實(shí) 現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的需求。為克服噴頭孔徑及數(shù)量的影響，專利ZL200410025691. 5，ZL200610117671. 1，ZL 200710036447. 4，ZL200810032247. 6等利用超聲波技術(shù)、震動(dòng)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了無(wú)噴頭的靜電 紡絲技術(shù)，但該類技術(shù)的得到的納米膜材料均勻度控制困難?？杉庸げ牧戏N類受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種離心式靜電紡絲裝置，以解決現(xiàn)有靜電紡絲裝置的生 產(chǎn)效率低且噴頭易堵塞的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的離心式靜電紡絲裝置采用以下技術(shù)方案離心式靜 電紡絲裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架上豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有由金屬網(wǎng)制成的旋轉(zhuǎn)甩筒，所述旋轉(zhuǎn)甩 筒的頂部具有一個(gè)用于與紡絲液導(dǎo)管導(dǎo)通連接的進(jìn)料口。所述旋轉(zhuǎn)甩筒的底部具有一個(gè)用于與驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接的轉(zhuǎn)盤(pán)，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)與旋 轉(zhuǎn)甩筒的對(duì)應(yīng)端密封連接。所述旋轉(zhuǎn)甩筒導(dǎo)通連接有用于與電源連接的接線端子。所述的機(jī)架上絕緣固定有導(dǎo)體支撐座，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)甩筒的一側(cè)通過(guò) 傳動(dòng)軸及對(duì)應(yīng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所述的導(dǎo)體支撐座內(nèi)，所述的接線端子與所述導(dǎo)體支撐座導(dǎo) 電連接。所述傳動(dòng)軸豎向貫穿所述的導(dǎo)體支撐座，傳動(dòng)軸遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)盤(pán)的一端傳動(dòng)連接有 驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述電機(jī)與所述的傳動(dòng)軸通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接，電機(jī)與傳動(dòng) 軸之間設(shè)置有增速裝置。
所述旋轉(zhuǎn)甩筒內(nèi)沿豎向設(shè)置有至少一層空心的隔離盤(pán)，所述隔離盤(pán)的內(nèi)孔的周向 上具有向上翻折的擋沿，所述擋沿與旋轉(zhuǎn)甩筒的內(nèi)壁面之間形成用于容存紡絲液的容液槽。所述的旋轉(zhuǎn)甩筒包括至少兩個(gè)兩端開(kāi)口的筒套，所述隔離盤(pán)的周向外緣上具有環(huán) 形的橋接塊，所述橋接塊的上、下端面上均設(shè)置有用于供所述各筒套的套壁的對(duì)應(yīng)端插入 的插槽，橋接塊上還設(shè)置有豎向延伸的螺栓連接孔，所述各筒套經(jīng)所述各隔離盤(pán)對(duì)應(yīng)橋接 后通過(guò)螺栓固定于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上。由于本發(fā)明的離心式靜電紡絲裝置采用由金屬網(wǎng)制成的旋轉(zhuǎn)甩筒，因此所述旋轉(zhuǎn) 甩筒可同時(shí)作為電極及靜電紡絲裝置的噴頭使用，由于所述旋轉(zhuǎn)甩筒由金屬網(wǎng)制成，因此 網(wǎng)眼，即相當(dāng)于傳統(tǒng)噴頭的噴絲孔的數(shù)量大大增加，提高了靜電紡絲裝置的工作效率；另 外，由于所述旋轉(zhuǎn)甩筒工作時(shí)是旋轉(zhuǎn)的，可通過(guò)離心力將紡絲液甩出，有效的避免網(wǎng)眼，即 傳統(tǒng)噴頭的噴孔的堵塞，進(jìn)一步提高了靜電紡絲裝置的生產(chǎn)效率；可用于規(guī)?；a(chǎn)。更進(jìn)一步的，在所述的電機(jī)與傳動(dòng)軸之間設(shè)置增速裝置，可在電機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情 況下提高傳動(dòng)軸，即旋轉(zhuǎn)甩筒的轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步提高工作效率，同時(shí)也提高了紡絲質(zhì)量；通過(guò) 所述隔離盤(pán)將所述旋轉(zhuǎn)甩筒分層并形成所述容液槽，可有效的提高旋轉(zhuǎn)甩筒的軸向工作高 度，即旋轉(zhuǎn)甩筒壁的工作面積，充分的利用了電機(jī)驅(qū)動(dòng)力資源的同時(shí)也進(jìn)一步提高了生產(chǎn) 效率；將所述的旋轉(zhuǎn)甩筒設(shè)置為由所述各套筒通過(guò)隔離盤(pán)對(duì)接而成的分體式結(jié)構(gòu)，可方便 的進(jìn)行拆裝維修及清理，有效的減短了設(shè)備維護(hù)時(shí)間。


圖1是本發(fā)明的離心式靜電紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1在A處的局部放大圖3是圖2在B處的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的離心式靜電紡絲裝置的實(shí)施例1，如圖1-3所示，由機(jī)架1、旋轉(zhuǎn)甩筒2、 轉(zhuǎn)盤(pán)3、導(dǎo)體支撐座4、傳動(dòng)軸5、驅(qū)動(dòng)裝置6、接線端子7、隔離盤(pán)8及增速裝置組成。機(jī)架1 用于集成整套裝置，導(dǎo)體支撐座4通過(guò)絕緣板9固定設(shè)置于機(jī)架1上并與機(jī)架1絕緣配合， 接線端子7與導(dǎo)體支撐座3固連；傳動(dòng)軸5通過(guò)軸承豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于導(dǎo)體支撐座4內(nèi)并貫 穿導(dǎo)體支撐座4，轉(zhuǎn)盤(pán)3與傳動(dòng)軸5的上端固連，轉(zhuǎn)盤(pán)3的外緣設(shè)置有用于供旋轉(zhuǎn)甩筒2的 下端插入的插槽，旋轉(zhuǎn)甩筒2的筒壁的下端插裝于轉(zhuǎn)盤(pán)3的插槽內(nèi)并與轉(zhuǎn)盤(pán)3密封配合，旋 轉(zhuǎn)甩筒2由三個(gè)筒套10組成，筒套10通過(guò)對(duì)應(yīng)的隔離盤(pán)8連接，隔離盤(pán)8對(duì)應(yīng)有兩個(gè)，隔 離盤(pán)8的中間部分具有內(nèi)孔，隔離盤(pán)8的內(nèi)孔的外緣具有一個(gè)向上翻折的擋沿11，隔離盤(pán)8 的擋沿11與旋轉(zhuǎn)甩筒2的內(nèi)壁面之間圍成一個(gè)用于容納紡絲液12的容液槽，以便分層利 用旋轉(zhuǎn)甩筒2的豎向空間，提高旋轉(zhuǎn)甩筒2的利用率，隔離盤(pán)8的外緣上具有一圈用于橋接 對(duì)應(yīng)兩筒套的橋接塊13，橋接塊13的上、下端面上均設(shè)置有用于供對(duì)應(yīng)筒套的套壁插入的 插槽，橋接塊13上還設(shè)置有豎向延伸的螺栓連接孔，旋轉(zhuǎn)甩筒2的頂端設(shè)置有壓蓋14，壓蓋 14即為倒置的隔離盤(pán)8，各筒套10經(jīng)對(duì)應(yīng)的隔離盤(pán)橋接后通過(guò)壓蓋14用對(duì)應(yīng)的連接螺栓 15壓緊固定于導(dǎo)體支撐座4上，壓蓋14的內(nèi)孔形成旋轉(zhuǎn)甩筒2的進(jìn)料口 16，進(jìn)料口 16用于供紡絲液導(dǎo)管17伸入旋轉(zhuǎn)甩筒2內(nèi)為裝置提供紡絲液12 ；驅(qū)動(dòng)裝置6固定設(shè)置于機(jī)架 1 一側(cè)，驅(qū)動(dòng)裝置6采用電機(jī)，增速裝置由第一帶輪18及第二帶輪19組成，第一帶輪18固 定裝配于電機(jī)的輸出軸上，第二帶輪19固定裝配于傳動(dòng)軸5的下端，電機(jī)與傳動(dòng)軸5采用 帶傳動(dòng)，其中第一帶輪18的直徑大于第二帶輪19，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)增速。本發(fā)明的離心式靜電 紡絲裝置工作時(shí)，首先將接線端子7與高壓電源接通，然后啟動(dòng)電機(jī)(以上兩步驟順序可調(diào) 換)，電機(jī)以轉(zhuǎn)速^OOi/min帶動(dòng)傳動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度比提高3_4倍，傳動(dòng)軸5及旋轉(zhuǎn)甩 筒2的轉(zhuǎn)速達(dá)到8700-11600i/min ；旋轉(zhuǎn)甩筒2的線速度達(dá)到8200m/min-11000m/min，然后 在保溫的條件下通過(guò)紡絲液導(dǎo)管17向旋轉(zhuǎn)甩筒2內(nèi)通入紡絲液12，調(diào)整旋轉(zhuǎn)甩筒2的線速 度達(dá)8200m/min-11000m/min，在其產(chǎn)生的高壓作用下將紡絲液從90 100目的極網(wǎng)(旋轉(zhuǎn) 甩筒由金屬網(wǎng)制成)內(nèi)擠出，此時(shí)在高壓電場(chǎng)的作用下得到直徑5nm IOOOnm的纖維20。
上述實(shí)施例中，所述的旋轉(zhuǎn)甩筒2還可以設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，這種情況下，所述的隔 離盤(pán)8可省略或通過(guò)螺釘固定于旋轉(zhuǎn)甩筒2的筒壁上；所述旋轉(zhuǎn)甩筒還可以由兩個(gè)或者四 個(gè)以上筒套及對(duì)應(yīng)隔離盤(pán)構(gòu)成；所述的增速裝置還可以采用變速器；所述的驅(qū)動(dòng)裝置還可 以采用發(fā)動(dòng)機(jī)；所述驅(qū)動(dòng)裝置還可以另設(shè)；所述接線端子7還可以通過(guò)電旋轉(zhuǎn)連接器與旋 轉(zhuǎn)甩筒導(dǎo)通連接。
權(quán)利要求
1.離心式靜電紡絲裝置，其特征在于包括機(jī)架，所述機(jī)架上豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有由金屬 網(wǎng)制成的旋轉(zhuǎn)甩筒，所述旋轉(zhuǎn)甩筒的頂部具有一個(gè)用于與紡絲液導(dǎo)管導(dǎo)通連接的進(jìn)料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)甩筒的底部具 有一個(gè)用于與驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接的轉(zhuǎn)盤(pán)，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)與旋轉(zhuǎn)甩筒的對(duì)應(yīng)端密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)甩筒導(dǎo)通連接 有用于與電源連接的接線端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述的機(jī)架上絕緣固定 有導(dǎo)體支撐座，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)甩筒的一側(cè)通過(guò)傳動(dòng)軸及對(duì)應(yīng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于所 述的導(dǎo)體支撐座內(nèi)，所述的接線端子與所述導(dǎo)體支撐座導(dǎo)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述傳動(dòng)軸豎向貫穿所 述的導(dǎo)體支撐座，傳動(dòng)軸遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)盤(pán)的一端傳動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所 述電機(jī)與所述的傳動(dòng)軸通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接，電機(jī)與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有增速裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)甩筒內(nèi)沿豎向 設(shè)置有至少一層空心的隔離盤(pán)，所述隔離盤(pán)的內(nèi)孔的周向上具有向上翻折的擋沿，所述擋 沿與旋轉(zhuǎn)甩筒的內(nèi)壁面之間形成用于容存紡絲液的容液槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離心式靜電紡絲裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)甩筒包括至 少兩個(gè)兩端開(kāi)口的筒套，所述隔離盤(pán)的周向外緣上具有環(huán)形的橋接塊，所述橋接塊的上、下 端面上均設(shè)置有用于供所述各筒套的套壁的對(duì)應(yīng)端插入的插槽，橋接塊上還設(shè)置有豎向延 伸的螺栓連接孔，所述各筒套經(jīng)所述各隔離盤(pán)對(duì)應(yīng)橋接后通過(guò)螺栓固定于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離心式靜電紡絲裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架上豎向轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有由金屬網(wǎng)制成的旋轉(zhuǎn)甩筒，所述旋轉(zhuǎn)甩筒的頂部具有一個(gè)用于與紡絲液導(dǎo)管導(dǎo)通連接的進(jìn)料口；由于本發(fā)明的離心式靜電紡絲裝置采用由金屬網(wǎng)制成的旋轉(zhuǎn)甩筒，因此所述旋轉(zhuǎn)甩筒可同時(shí)作為電極及靜電紡絲裝置的噴頭使用，由于所述旋轉(zhuǎn)甩筒由金屬網(wǎng)制成，因此網(wǎng)眼，即相當(dāng)于傳統(tǒng)噴頭的噴絲孔的數(shù)量大大增加，提高了靜電紡絲裝置的工作效率；另外，由于所述旋轉(zhuǎn)甩筒工作時(shí)是旋轉(zhuǎn)的，可通過(guò)離心力將紡絲液甩出，有效的避免網(wǎng)眼，即傳統(tǒng)噴頭的噴孔的堵塞，進(jìn)一步提高了靜電紡絲裝置的生產(chǎn)效率；可用于規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號(hào)D01D13/02GK102061530SQ20101059411
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者余維海, 史劍鋒, 孫永明, 張迎晨, 李世江, 李 杰, 王礦斌, 薛峰峰, 賈棉 申請(qǐng)人:多氟多化工股份有限公司