[实用新型]静电法制备纳米纤维集合体的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝的装置，尤其涉及静电法制备纳米纤维集合体的装置。

背景技术

静电纺丝作为一种纳米纤维制造技术，主要是利用高压电场下，液滴变成锥形，形成泰勒锥，然后在静电力的作用下延伸，形成纳米级超细纤维。静电纺丝以其可纺材料种类繁多、工艺可控性好等优点，已成为当前制备纳米纤维材料的研究热点。

基于目前对于静电纺丝的研究，认为静电纺丝的实质是快速产生喷射流，因此现在一系列对于静电纺丝的研究都主要集中于喷丝孔的结构形态对纤维成型的影响，具体体现在对于溶液或熔体的喷射针头的研究，如各种形状或型式的喷射针头，亦或是无针头的喷射筒或喷射装置等。

或者是对于静电纺丝技术工业化的研究，如对于产生的纳米级超细纤维的收集方法等。如美国专利US6106913A中，利用气流沉积法将超细纤维引导到长丝上，经牵引卷绕形成高强力纳米纤维包芯纱；或者是中国专利CN201410280734.X中采用的动态旋转的喇叭形收集器，将超细纤维引导到长丝上及进行加捻的收集方法。

在这些基于静电纺丝产生纳米超细纤维的产生方法和收集利用方法的研究中，前者主要研究的是利用不同的喷丝头或喷嘴产生不同形状的流体，均是采用收集板或接收板对产生的纤维进行收集；后者虽然对收集器或者接收器进行了改进，但是收集器就没有作为高压电场的组成部分，而是仅作为收集装置对在高压电场内产生的超细纤维进行收集。

实用新型内容

本实用新型提出了一种静电法制备纳米纤维集合体的装置，通过改变收集器或接收器进而影响高压电场，使高压电场具有不同的分布强度，再结合出丝装置的运动，能够形成不同分布或形式的纳米纤维集合体。

技术方案

一种静电法制备纳米纤维集合体的装置，包括出丝装置和接收器，其特征在于：所述出丝装置连接静电发生器的正极，所述接收器连接静电发生器的负极或接地，在出丝装置和接收器之间形成高压静电场，所述接收器通过同轴连接组件与静电发生器的负极或零线相连，接收器一端设置有接头，所述同轴连接组件与接头同轴相连，所述同轴连接组件连接转动电机输出轴。

进一步，所述出丝装置设置在喷丝头臂前端，喷丝头臂由往复运动装置带动，实现沿接收器的接收面的往复运动。

所述往复运动装置包括滑轨和滑板，喷丝头臂安装在滑板上，驱动电机安装在滑轨两侧，带动平行于滑轨并设置在滑轨上方的同步带，从而带动设置在同步带上的滑板，在滑轨上滑动，滑板带动喷丝头臂在滑轨上往复运动。

在滑轨两端分别设置有位置可调的接近开关，用于检测滑板运动中的边缘位置，限定喷丝头臂往复运动的移动幅度。

所述喷丝头臂采用多段臂，出丝装置与喷丝头臂前端、以及喷丝头臂各段臂之间均采用销轴连接，以实现相互转动，喷丝头臂后端也以销轴连接在往复运动装置上，能够使出丝装置停留在设定的位置，调节出丝装置与接收器之间的距离。

进一步，还包括封闭式箱体，所述出丝装置和接收器设置在箱体内，箱体内主要为静电场区域，箱体内还设置有温湿度传感器和加热排风装置，用于调节箱体内部的温度、湿度和排风。

所述箱体侧面开有箱体门，箱体门与箱体接触的地方设置有安全开关，用于控制箱体门开启的情况下所述静电发生器停止工作。

所述箱体侧壁还设置有储液装置，所述储液装置包括多个独立的储液罐，各储液罐分别连接所述出丝装置的不同的喷丝头。

所述储液装置采用机械驱动出液或者气动驱动出液。

所述箱体底部设置有控制电柜，箱体侧面设置转动电机，控制电柜连接外接电源，控制电柜内设置有静电发生器及控制器，控制电柜内侧面设置有电缆履带，将连接线集束到电缆履带中，从控制电柜顶板后侧引出，分别连接至箱体内的装置和箱体侧面的装置上。

有益效果