[實用新型]一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201820522270.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208071857U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 楊衛民;曹如樓;李好義;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置，主要由驅動電機、電機支撐架、減速機、端蓋、機筒、固定螺栓、動磨盤、噴嘴、驅動軸、自鎖螺母、墊片、加熱裝置、溫度傳感器、軸承、料筒和氣流導管組成。本實用新型裝置采用磨盤式擠出機進行給料，在精確控制流量的同時，縮短了熔體流程，有效地防止了由于流程過長而引起高聚物熔體分解。裝置結構簡單，體積小，占用空間少，對加料方式無特殊要求，大小顆粒粒料、粉料均可，由于磨盤的存在尤其對大顆粒物料有優越性。動磨盤側面開有螺線漸變流道，從上到下逐漸變淺，對熔體提供額外的輸送力，同時使熔體在動磨盤外徑周向均勻分布。動磨盤與端蓋機筒之間的間隙可調，可滿足加工更多種類物料的工藝要求。

技術領域

本發明涉及一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置，屬于靜電紡絲領域。

背景技術

隨著納米科技的不斷發展，納米纖維在生活中的應用越來越廣泛，靜電紡絲被公認為是制備納米纖維最簡單最有效的方法。靜電紡絲納米纖維由于其高孔隙率、低滲透阻力的特點在微納過濾、細胞培養、油水分離、制衣等方面有廣泛的應用及發展前景。

目前靜電紡絲的給料方式有壓力式給料、螺桿擠出機給料等，但是每種給料方式都有一定的不足，壓力式給料難以控制給料速率，不利于產生連續均勻的纖維。螺桿給料雖然可以控制給料速率，但是熔體流道較長不利于熔體的穩定性且設備占用空間較大。以上兩種靜電紡絲噴頭存在共同的不足，CN103924309A中熔體通過紡絲噴嘴套件上均勻分布的流孔進入紡絲噴嘴與紡絲噴嘴套件之間的縫隙中，不利于熔體的均勻分布。CN103225116B中由于橫向進風管以及鍵的存在同樣不利于熔體的均勻分布，這種熔體的不均勻分布，直接導致纖維的不勻性。長塑化易導致高溫下聚合物一定程度的降解，縮短塑化流程長，減少熔體在流道中的停留時間，有必要提出短流程的塑化及輸送裝置及方法。

發明內容

針對以上問題，本發明提出一種磨盤式熔體微分靜電紡裝置，利用具有螺線漸變流道的磨盤擠出機進行給料，精確控制給料速率的同時減小設備體積使物料塑化均勻并使熔融的物料均勻地分布在噴嘴周圍，保證高效率的同時解決了熔體分布不均勻的問題且縮短了熔體流程，為熔體靜電紡絲的進一步研究奠定了基礎。

本發明提出一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置，紡絲裝置主要由驅動電機、電機支撐架、減速機、端蓋、機筒、固定螺栓、動磨盤、噴嘴、驅動軸、自鎖螺母、墊片、加熱裝置、溫度傳感器、軸承、料筒和氣流導管組成，料筒與端蓋采用螺釘連接，端蓋與機筒通過螺栓連接，驅動電機與氣流導管固定在電機支撐架上，電機支撐架通過螺紋連接固定在機筒上，驅動軸通過軸上軸肩定位，驅動軸上裝有動磨盤，動磨盤通過花鍵與驅動軸連接，由驅動軸上的固定螺母定位，噴嘴與驅動軸通過螺紋連接。

本發明一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置，采用磨盤式擠出機進行給料，驅動電機通過減速機驅動驅動軸旋轉，驅動軸上裝有動磨盤，通過花鍵與驅動軸連接，由驅動軸上的固定螺母固定，并通過調節上下螺母的位置實現動與端蓋機筒上下間隙的改變以適應于不同黏度的物料，通過改變驅動電機的轉速實現對給料的精確控制。

本發明一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置，熔融的熔體沿機筒內徑均勻地分布在機筒與噴嘴的縫隙，在噴嘴外錐面上形成泰勒錐，可通過增大機筒內徑增大熔體的均勻分布范圍從而提高產量。

本發明一種磨盤式熔體微分靜電紡絲裝置，動磨盤表面上接近邊緣設計有凸棱并且凸棱相對于半徑方向有一定的夾角，上下表面與半徑的夾角相反，例如上表面與半徑的夾角為30°及下表面與半徑的夾角為-30°，使動磨盤上下表面的物料隨著動磨盤的旋轉均能夠向動磨盤的內外邊緣移動，即動磨盤上表面物料隨著動磨盤的旋轉向動磨盤的邊緣移動，動磨盤的下表面物料隨著動磨盤的旋轉向動磨盤內側移動，動磨盤側面有螺線漸變流道，螺線漸變流道從上到下逐漸變淺，對物料提供額外的向下輸送力并使物料均勻的分布在動磨盤周圍。端蓋的下端面及機筒的上端面上有凸棱，凸棱可以是扇形、菊花形或者臼目形。