一种纳米纤维薄膜的生产设备的制作方法

专利2023-06-06  78


本实用新型涉及静电纺丝领域,特别涉及一种纳米纤维薄膜的生产设备。



背景技术:

静电纺丝技术是利用电场力和溶液的黏性力进行对溶液进行拉伸,可以制备纳米纤维,并且其溶液的使用范围极广,从高分子溶液到金属溶液均可以利用静电纺丝技术制备纳米纤维。利用纳米纤维高比表面积和高孔隙率等优点,可应用到相应的领域,包括微电子技术领域的导线喷印、化学化工领域的催化应用、生物医学的组织工程、过滤和净水处理等。

传统的静电纺丝方法主要利用具有微细溶液通道的喷嘴在注射泵的定量供液下产生溶液溢出形成悬滴,悬滴在高压电源的作用下极化产生电荷,并且电荷在高压电源的电场中受力,带动溶液克服表面张力进行运动形成射流,射流在空间电场中受力进行鞭动细化,最终形成纳米纤维进行沉积。

现有的静电纺丝设备例如公开号为cn103147138a,公开日为2013.06.12的中国专利申请公开了一种借助双层气体加强聚焦功能的电纺直写喷印装置,该装置利用双层的高速气流对射流进行拉伸以提高纳米纤维的生产效率。但该方案在实际量产过程中,会出现气流反吹,纤维喷射不稳定,堵塞,溶液流动性差,限制大,纤维蓬松,难以收集,粘辊,难以形成最终产品。



技术实现要素:

为了解决现有的静电纺丝设备容易造成毛孔堵塞、溶液挥发等问题,本实用新型提供一种提高溶液流动性、解决堵塞问题的纳米纤维薄膜的生产设备。

为了实现上述目的,本实用新型提供的技术方案是:一种纳米纤维薄膜的生产设备,包括纺丝喷头组,所述纺丝喷头组的下方设置有收集装置,所述收集装置包括输送装置,所述输送装置的下方设有导流罩,所述导流罩的内部设有负压风机,所述导流罩靠近所述输送装置的一侧开设有多个进液口,所述导流罩的底部开设有出液口,所述出液口与导流管的一端连通,所述导流管的另一端连通有溶剂收集器。

可选的,所述输送装置包括第一辊轮和第二辊轮,所述第一辊轮和第二辊轮之间设置有网输送带,所述输送带为网帘式、带式、板式中的其中一种,所述第一辊轮连接有电机。

在上述技术方案中,可选的,所述输送带采用塑料或者金属制作而成。

作为优选的技术方案,其中网帘式输送带的网孔目数为12-80目。

可选的,所述输送装置包括多个连续并排设置的辊轮,所述辊轮包裹有输送带,所述输送带为网帘式、带式、板式中的其中一种。

作为可选的实施方案,所述输送装置包括多根传动辊,相邻的传动辊之间设置有平板,所述传动辊外包裹有输送带,所述输送带为网帘式、带式、板式中的其中一种。

可选的,所述输送装置包括四个呈矩形设置的传动辊,所述传动辊包裹有钢带。

作为可选的技术方案,所述输送装置的出料端设置有烘干装置。烘干装置可以快速挥发在纺丝腔中产生的溶剂。

在上述技术方案中,所述烘干装置的出料端设置有收卷装置,所述收卷装置包括分切装置和复合功能装置。可以根据实际需求使用超声复合或洒胶复合,可节省面对具体应用行业生产过程中的加工工艺,做到一步成形。

可选的,所述纺丝喷头组的上方设置有正压送风机。正压送风机可以降低溶液粘度并提高流动性,可以稳定纤维形貌,针头不易堵塞和稳定射流。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是:该生产设备通过在纺丝喷头组下方设置收集装置,收集装置通过在输送转转下方设置导流罩,导流罩内设置负压风机,纺丝溶剂通过负压风机的作用经过导流罩、导流管最终流向溶剂收集器,同时由于负压风机引起的负压气流作用,加速了纤维的牵引,这样能够提高溶液流动性、解决堵塞问题,有效得提高了纺丝效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图;

图2是收集装置的结构图;

图3是输送装置的一实施例的结构图;

图4是输送装置的一实施例的结构图;

图5是输送装置的一实施例的结构图;

图6是输送装置的一实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

如图1和图2所示,本实用新型提供一种纳米纤维薄膜的生产设备,包括纺丝喷头组10,纺丝喷头组10用于为辅助静电纺丝供液,在纺丝喷头组10的下方设置有收集装置20,如图2所示,收集装置20包括输送装置21,输送装置21用于输送纳米纤维,在输送装置21的下方设有导流罩22,导流罩22为上下互通、四周密闭的结构,用于引导和收集从输送装置21漏下的多余的纺丝溶剂。另外,在导流罩22的内部设有负压风机23,负压风机能够聚集气流、加速牵引纤维和收集溶剂,防止纺丝过程中大量的飘丝。

进一步的,在导流罩22靠近所述输送装置21的一侧开设有多个进液口,导流罩22的底部开设有出液口,出液口与导流管24的一端连通,导流管24的另一端连通有溶剂收集器25。纺丝溶剂由纺丝喷头组10喷出,随纳米纤维丝落在输送装置21上,在负压风机的作用下,经过导流罩22上的进液口进入导流罩22,接着从导流罩22底部的出液口流出,再经导流管24最终流向溶剂收集器25。同时由于负压风机引起的负压气流作用,加速了纤维的牵引,有效得提高了纺丝效率。

进一步的,在输送装置21的出料端设置有烘干装置30。烘干装置可以快速挥发在纺丝腔中产生的溶剂。

进一步的,在烘干装置30的出料端设置有收卷装置40,收卷装置40包括分切装置和复合功能装置。收卷装置可以根据实际需求使用超声复合或洒胶复合,调整所需材料分切的幅宽,可节省面对具体应用行业生产过程中的加工工艺,做到一步成形。

在一些实施例中,纺丝喷头组10的上方设置有正压送风机50。正压送风机60可以降低溶液粘度并提高流动性,可以稳定纤维形貌,针头不易堵塞和稳定射流。

在一些实施例中,如图3所示,输送装置21包括第一辊210轮和第二辊轮211,第一辊轮210和第二辊轮之间211设置有输送带212,输送带212为网帘式、带式、板式中的其中一种,在本实施例中,采用网帘式输送带,第一辊轮连210接有电机,第一辊轮210作为主动轮,第二辊轮211作为从动轮,电机带动第一辊轮210转动,从而带动网帘式输送带212转动,网帘式输送带212采用塑料或者金属制作而成,在本实施例中,网帘式输送带212采用耐磨型的聚四氟乙烯、尼龙、聚碳酸酯中的一种或者多种制成,网帘式输送带212的网孔目数为12-80目。

在另外一些实施例中,如图4所示,输送装置21包括多个连续并排设置的辊轮213,辊轮213包裹有输送带214,输送带214为网帘式、带式、板式中的其中一种,在本实施例中,采用网帘式输送带,边缘两侧的辊轮均连接有电机,输送带214采用塑料或者金属制作而成,在本实施例中,输送带214采用耐磨型的聚四氟乙烯、尼龙、聚碳酸酯中的一种或者多种制成,网帘式的输送带214的网孔目数为12-80目。这种连续并排设置辊轮的方式适合长距离的输送,能够提升输送装置的输送能力同时可以改善因静电吸附到收集板上产生摩擦导致膜面产生皱褶和使电场均匀性。

在另外一些实施例中,如图5所示,输送装置21包括多根传动辊215,相邻的传动辊之间设置有平板216,所述传动辊外包裹有输送带217,输送带217为网帘式、带式、板式中的其中一种,在本实施例中,采用网帘式输送带,输送带217采用耐磨型的聚四氟乙烯、尼龙、聚碳酸酯中的一种或者多种制成,网帘式的输送带217的网孔目数为12-80目。平板216可以起到支撑的作用,提高输送装置的输送能力。

在另外一些实施例中,如图6所示,输送装置包括四个呈矩形设置的传动辊218,传动辊218包裹有钢带219。采用钢带,可以增强电场均匀性。

以上所述仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种纳米纤维薄膜的生产设备,包括纺丝喷头组,其特征在于:所述纺丝喷头组的下方设置有收集装置,所述收集装置包括输送装置,所述输送装置的下方设有导流罩,所述导流罩的内部设有负压风机,所述导流罩靠近所述输送装置的一侧开设有多个进液口,所述导流罩的底部开设有出液口,所述出液口与导流管的一端连通,所述导流管的另一端连通有溶剂收集器。

2.根据权利要求1所述的生产设备,其特征在于:所述输送装置包括第一辊轮和第二辊轮,所述第一辊轮和第二辊轮之间设置有输送带,所述输送带为网帘式、带式、板式中的其中一种,所述第一辊轮连接有电机。

3.根据权利要求2所述的生产设备,其特征在于:所述输送带采用塑料或者金属制作而成。

4.根据权利要求2所述的生产设备,其特征在于:其中网帘式输送带的网孔目数为12-80目。

5.根据权利要求1所述的生产设备,其特征在于:所述输送装置包括多个连续并排设置的辊轮,所述辊轮包裹有输送带,所述输送带为网帘式、带式、板式中的其中一种。

6.根据权利要求1所述的生产设备,其特征在于:所述输送装置包括多根传动辊,相邻的传动辊之间设置有平板,所述传动辊外包裹有输送带,所述输送带为网帘式、带式、板式中的其中一种。

7.根据权利要求1所述的生产设备,其特征在于:所述输送装置包括四个呈矩形设置的传动辊,所述传动辊包裹有钢带。

8.根据权利要求1所述的生产设备,其特征在于:所述输送装置的出料端设置有烘干装置。

9.根据权利要求8所述的生产设备,其特征在于:所述烘干装置的出料端设置有收卷装置,所述收卷装置包括分切装置和复合功能装置。

10.根据权利要求1所述的生产设备,其特征在于:所述纺丝喷头组的上方设置有正压送风机。

技术总结
本实用新型公开了一种纳米纤维薄膜的生产设备,包括纺丝喷头组,所述纺丝喷头组的下方设置有收集装置,所述收集装置包括输送装置,所述输送装置的下方设有导流罩,所述导流罩的内部设有负压风机,所述导流罩靠近所述输送装置的一侧开设有多个进液口,所述导流罩的底部开设有出液口,所述出液口与导流管的一端连通,所述导流管的另一端连通有溶剂收集器;该生产设备通过在纺丝喷头组下方设置收集装置,收集装置通过在输送转转下方设置导流罩,导流罩内设置负压风机,纺丝溶剂通过负压电机的作用经过导流罩、导流管最终流向溶剂收集器,加速了纤维的牵引,这样能够提高溶液流动性、解决堵塞问题,有效得提高了纺丝效率。

技术研发人员:许国杰;曾俊;朱自明;廖剑祥;张青;张荣光;刘卓珊
受保护的技术使用者:佛山轻子精密测控技术有限公司
技术研发日:2020.07.06
技术公布日:2021.04.06

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