[發明專利]一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201310173901.6
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103243483A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 楊衛民;張攀攀;李好義;謝鵬程;焦志偉;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;B29C45/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用熔體微分式注射靜電紡絲連續生產無紡布的裝置，屬于高分子材料精密成型領域。

背景技術

注塑機是高分子材料加工的主要設備之一，可高效成型各種復雜塑料制品，通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動裝置、電氣控制裝置及潤滑系統、安全監測系統等組成。

一般注塑機的成型工藝過程是：首先將粒狀或粉狀塑料加入機筒內，并通過螺桿的旋轉和機筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態，然后進行合模和注射座前移，使噴嘴貼緊模具的澆口通道，接著向注射缸通入壓力油，使螺桿向前推進，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內，經過一定時間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品。

注塑機的合模裝置與注射裝置的空間布置方式一般分為直線式和直角式兩種布置方式，直角式注塑機又稱為立式注塑機。?

靜電紡絲技術是一種制備超細纖維和納米纖維的重要方法，典型的靜電紡絲纖維直徑為40~2000nm。

但是將熔體微分注射成型技術與靜電紡絲技術結合起來的研究，目前還沒有見到公開的報道。

發明內容

本發明提出一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置，該裝置將微分注射成型與靜電紡絲結合起來，利用注射靜電紡絲技術可進行無紡布的生產，使得靜電紡絲能夠高效輸送熔體并連續紡絲，制品精度提高，紡絲針頭與制品接收平臺的距離可進行實時控制。

本發明一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置，該裝置主要由塑化系統、合模系統、機架、注射靜電紡絲系統、卷取裝置以及控制器組成。塑化系統和合模系統的組成及結構與常規注射成型機相同；合模系統為上下開合模方式，塑化系統呈水平布置，與合模系統垂直，塑化系統與合模系統都固定在機架上；注射靜電紡絲系統安裝在合模系統之間，注射靜電紡絲系統由驅動電機、聯軸器、絕緣板、熔體微分泵、分流板、溫度傳感器、噴嘴、毛細管、制品接收臺、尖端電極、靜電發生器和加熱裝置組成，其中熔體微分泵通過聯軸器與驅動電機連接，熔體微分泵固定在分流板上，噴嘴通過螺紋安裝在分流板上，毛細管安裝在噴嘴上，噴嘴與分流板采用螺紋連接方式，噴嘴與毛細管采用錐面配合進行密封，熔體微分泵、分流板以及噴嘴均具有加熱裝置，分流板上裝有溫度傳感器，絕緣板、熔體微分泵、聯軸器、分流板、噴嘴以及毛細管安裝在合模系統的定模板上，靜電發生器、尖端電極以及制品接收臺安裝在合模系統的動模板上；卷取裝置安裝在合模系統的導柱上，卷取裝置可隨動模板一起移動確保卷取裝置與制品接收臺之間的相對位置的固定；制品接收臺采用絕緣性材質，無紡布的基體材料采用鋁箔或者內嵌金屬網狀結構的材料以便于制品的接收，基體材料可利用卷曲裝置進行放送和收取。注射靜電紡絲系統與合模系統安裝時需要絕緣板。

本發明一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置，該裝置中尖端電極與靜電發生器的正極連接，并安裝在合模系統的動模板上，可隨合模系統移動，用于調節尖端電極的尖部與毛細管末端的距離；

本發明一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置，該裝置中卷取裝置安裝在合模系統的導柱上，采用半圓形結構，用螺栓固定。

本發明一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置，該裝置的注射靜電紡絲系統中，毛細管與大地連接，毛細管在尖端電極的正上方，毛細管與噴嘴相連，噴嘴安裝分流板上，從毛細管末端噴出的帶電紡絲物料噴射流沿著直線路徑飛向尖端電極，由于制品平臺的阻隔，噴射流會堆積在制品接收臺上放置的無紡布的基體材料上，制品接收臺是一個絕緣的薄壁平板，其在合模系統的帶動下可沿合模方向自由移動，基體材料在卷取裝置的帶動下可沿制品接收臺移動，在若干噴嘴和毛細管的作用下，由于在靜電場下產生的紡絲物料的噴射流可附著在紡絲布的基體材料上，所以由此方法可高效制備高質量無紡布產品。另外，紡絲物料的噴射流動在電場力的作用下，通過增加電壓，可以增加紡絲物料的流速或流量，所以對于不同厚度的無紡布均具有良好的適應性。

本發明一種熔體微分式注射靜電紡絲裝置，工作時將紡絲物料加入到塑化系統中進行熔融塑化，然后注射到注射靜電紡絲系統中，驅動電機工作帶動熔體微分泵旋轉均勻地使紡絲物料經過分流板進入到若干噴嘴中，后經過毛細管流出。噴嘴與分流板采用螺紋連接方式，噴嘴與毛細管采用錐面配合進行密封。