[發明專利]一種納米纖維靜電紡絲設備

有效

• 申請號: 201910341424.7
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110106562B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 崔建中
• 申請（專利權）人: 英鴻納米科技股份有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D10/06;D01D11/00;D01D13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種納米纖維靜電紡絲設備，包括紡絲殼體、紡絲頭、電源箱、殼體底腳、收集裝置、烘干裝置、輸送輥筒；所述紡絲頭設置于所述紡絲殼體頂端；所述電源箱設置于所述紡絲殼體外壁，所述電源箱通過導線與所述紡絲頭實現電連接；所述殼體底腳設置于所述殼體底面；所述收集裝置設置于所述紡絲殼體底端一側，所述烘干裝置設置于所述紡絲殼體一側；所述輸送輥筒設置于所述烘干箱體進口與所述烘干箱體出口處。本發明通過設計收集裝置和輸送輥筒，提高了系統制備的流暢性、穩定性，同時設計了烘干裝置，使產品具有更強性能。

技術領域

本發明屬于納米纖維生產設備領域,特別是一種納米纖維靜電紡絲設備。

背景技術

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10~100個原子緊密排列在一起的尺度。在納米材料中，納米纖維是指纖維直徑小于1000納米的超微細纖維。制造納米纖維的方法有很多，如拉伸法、模板合成、自組裝、微相分離、靜電紡絲等。其中靜電紡絲法以操作簡單、適用范圍廣、生產效率相對較高等優點而被廣泛應用。

靜電紡絲法是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲。在電場作用下，針頭處的液滴會由球形變為圓錐形（即“泰勒錐”），并從圓錐尖端延展得到纖維細絲。這種方式可以生產出納米級直徑的聚合物細絲。延展成纖維細絲后，通過對纖維絲進行加熱、烘干過程，可使纖維絲表面具有更大張力，可對纖維絲實現更大的拉伸強度，提高納米纖維絲的機械強度與延展性，接著對納米纖維絲進行輸送，最后需要經過專用的收卷裝置對其收卷。在此制備工藝中存在如下技術缺陷：（1）靜電紡絲設備制成的納米纖維絲，通過重力自然下降至收集底座上，收集底座為平面圓盤形狀，纖維絲雜亂的堆積于收集底座上，極易造成纖維絲的混攪，納米纖維絲的收卷流暢性較低。（2）靜電紡絲設備中配套的烘干設備對纖維絲多采用熱對流或熱輻射的單一導熱形式進行烘干，烘干均勻性較差；（3）烘干裝置結構體積較大，對烘干裝置的內部容積未進行充分利用，烘干效率低，不適用于直徑較小的納米纖維絲束進行烘干。（4）針對靜電紡絲輸送時，由于納米纖維絲直徑較小，采用常規形式的輥筒無法對納米纖維絲進行固定，輸送過程中纖維絲與輥筒易產生打滑，影響輥筒傳送流暢形。（5）納米纖維絲輸送時為了保護其機械強度，防止在遠距離輸送的過程中因摩擦力等因素，導致纖維絲受拉狀態較緊或較松，產生纖維絲的斷裂或混攪，現有的輥筒結構中無法實現對纖維絲受拉狀態進行調節。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種納米纖維靜電紡絲設備，其具體技術方案如下：一種納米纖維靜電紡絲設備，包括紡絲殼體、紡絲頭、電源箱、殼體底腳、收集裝置、烘干裝置、輸送輥筒；所述紡絲殼體呈長方體形狀，為中空結構；所述紡絲頭設置于所述紡絲殼體頂端，與所述紡絲殼體垂直固定連接；所述電源箱設置于所述紡絲殼體外壁，通過緊固件實現與所述紡絲殼體固定連接，所述電源箱通過導線與所述紡絲頭實現電連接；所述殼體底腳設置于所述殼體底面，與所述紡絲殼體固定連接；

所述收集裝置設置于所述紡絲殼體底端一側，所述收集裝置包括收集底盤、底盤輥、轉齒、旋轉器、收集電機、底座凸塊、底座連接管、鎖緊機構、導絲桿、導絲斗、導絲管、輸氣管、導絲桿連接桿；所述收集底盤呈圓盤狀結構，所述收集底盤上表面周向呈凹槽狀結構，形成底盤輥槽，所述收集底盤下表面中心呈鏤空狀結構，形成底盤空腔；所述底盤輥設置于所述底盤輥槽內，每個所述底盤輥兩端通過軸承與所述收集底盤轉動連接；所述轉齒設置于所述底盤輥一端，與所述底盤輥固定連接，所述轉齒設置于所述底盤空腔內；所述旋轉器設置于所述底盤空腔底端，所述旋轉器呈圓盤狀結構，所述旋轉器上表面周向呈鋸齒狀結構，所述旋轉器頂端與每個所述轉齒通過鋸齒嚙合連接，所述旋轉器底端通過軸承與所述收集底盤轉動連接；所述收集電機設置于所述旋轉器底端，所述收集電機一端與所述旋轉器底端垂直固定連接；所述底座凸塊設置于所述收集底盤上表面中心，所述底座凸塊與所述收集底盤固定連接呈一體式結構；所述底座連接管設置于所述底座凸塊上表面，與所述底座凸塊垂直固定連接，呈一體式結構；