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一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置的制作方法

时间:2022-02-05 阅读: 作者:专利查询

一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置的制作方法

1.本实用新型涉及静电纺丝技术改进设备技术领域,更具体地说是一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置。


背景技术:

2.静电纺丝又称为电纺,与传统的拉伸、相分离方法相较而言,在纳米纤维的制备上具有更明显的有效性。静电纺丝法操作流程简单、可操作性较强,拥有非常广阔的发展前景。
3.静电纺丝的原理是将喷头挤出的聚合物溶液带上几千至上万伏高压静电,带电的聚合物液滴在电场力的作用下在锥顶尖被加速,当电场力足够大时,聚合物液滴克服表面张力形成喷射细流,细流在喷射过程中溶剂蒸发或固化,最终落在接收装置上,形成类似非织造布状的纤维毡。
4.在静电纺丝过程中,主要靠静电场作用将聚合物拉成丝,在密闭的实验空间内,电荷会在实验空间内累积,积累到一定程度会出现电火花或者电弧等现象。而聚合物溶液在纺丝过程中通常会挥发有毒有害的可燃气体,频频出现静电问题,遇到电火花或者电弧容易发生火灾或爆炸,因此存在严重的安全隐患。此外,累积的电荷会对电场产生影响,纺丝受电荷吸引会偏离接收器,不能准确到达接收器,从而影响纺丝质量。干燥的环境更容易出现静电现象,因此目前主要通过安装加湿器增加湿度来防止电荷的累计。但对于高性能、稳定性要求高的纳米纤维纺丝产品还远远不够,得考虑其纺丝箱体内部环境的影响,提供一个无累积电荷的洁净环境。
5.因此,开发一种能实时消除静电纺丝静电荷装置,避免静电荷累积,制备高性能、质量稳定的纤维膜,将静电纺丝纳米纤维从实验室推向市场,以求成果的产业化,是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素:

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置,本实用新型具有消除静电、检测静电、除尘多功能性,成本低、无毒、易实现等特点,可大面积推广使用。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置,包括静电纺丝箱、静电消除风扇和控制器,所述静电纺丝箱上设有进风口和出风口,所述静电消除风扇设置于所述进风口处,且静电消除风扇通过软管与进风口连通,静电消除风扇用于向静电纺丝箱内输入离子风,所述控制器安装于静电纺丝箱的外表面,控制器用于控制所述静电消除风扇;
8.还包括设于所述静电纺丝箱内部的静电荷检测器和电荷收集网,所述静电荷检测器与所述电荷收集网电连接,电荷收集网用于实时收集静电纺丝箱体内的静电荷。
9.其中一种优选方案,所述进风口、出风口和静电荷检测器均选用具有密封性好的
防静电材料制作。
10.其中一种优选方案,所述出风口与所述进风口均设于静电纺丝箱的表面,且出风口与进风口相对设置,出风口与所述进风口为长方形、方形进、圆形。
11.其中一种优选方案,所述控制器上还设有人机交互界面。
12.其中一种优选方案,所述静电荷检测器安装于静电纺丝箱侧壁的中部。
13.其中一种优选方案,所述软管一端直接与所述静电消除风扇连通,软管的另一端与进风口连接。
14.本实用新型的有益效果是:本实用新型通过静电消除风扇控制器将离子风通入进风口,进而送入纺丝箱体,及时消除纺丝箱体的静电荷,避免电荷累积,防止静电荷不断积累到一定程度出现电火花或者电弧等现象,消除安全隐患。将含有金属器件的静电消除风扇控制器安装于纺丝箱体外部;同时,安装于纺丝箱体内部的进风口、出风口和静电荷检测器均采用密封性好的防静电材料,尽量减少实验舱内金属件的存在,从而有效减少静电荷累积。为制备高性能、质量稳定的纤维膜提供一个无累积电荷的洁净环境。与现有技术相比,本实用新型的一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置,具有消除静电、检测静电、除尘多功能性,成本低、无毒、易实现等特点,可大面积推广使用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型结构示意图;
17.图2为本实用新型进风口结构示意图;
18.图3为本实用新型出风口结构示意图;
19.图4本实用新型静电荷检测工作原理图;
20.图5本实用新型静电消除风扇正面示意图;
21.图6本实用新型静电消除风扇侧面示意图;
22.图7本实用新型静电消除风扇产生离子风的工作原理图。
23.图中,1-静电纺丝箱,2-静电消除风扇,3-控制器,4-进风口,5-出风口,6-静电荷检测器,7-软管。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
26.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定义和解释。
27.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直,而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行,并不是表示该结构一定要完全平行,而是可以稍微倾斜。
30.术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
31.此外,“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确,而是可以有一定的偏差。例如:“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等,由于实际生产、操作过程中,难以做到绝对的“相等”,一般都存在一定的偏差。因此,除了绝对相等之外,“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例,其他情况下,除非有特别说明,“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。
32.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.参阅图1-图7,本实用新型提供一种技术方案:一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置,包括静电纺丝箱、静电消除风扇和控制器,所述静电纺丝箱上设有进风口和出风口,所述静电消除风扇设置于所述进风口处,且静电消除风扇通过软管与进风口连通,静电消除风扇用于向静电纺丝箱内输入离子风,所述控制器安装于静电纺丝箱的外表面,控制器用于控制所述静电消除风扇;还包括设于所述静电纺丝箱内部的静电荷检测器和电荷收集网,所述静电荷检测器与所述电荷收集网电连接,电荷收集网用于实时收集静电纺丝箱体内的静电荷。本实用新型通过静电消除风扇控制器将离子风通入进风口,进而送入纺丝箱体,及时消除纺丝箱体的静电荷,避免电荷累积,防止静电荷不断积累到一定程度出现电火花或者电弧等现象,消除安全隐患。将含有金属器件的静电消除风扇控制器安装于纺丝箱体外部;同时,安装于纺丝箱体内部的进风口、出风口和静电荷检测器均采用密封性好的防静电材料,尽量减少实验舱内金属件的存在,从而有效减少静电荷累积。为制备高性能、质量稳定的纤维膜提供一个无累积电荷的洁净环境。与现有技术相比,本实用新型的一种多功能实时消除静电纺丝静电荷装置,具有消除静电、检测静电、除尘多功能性,成本低、无
毒、易实现等特点,可大面积推广使用。
34.优选的,所述进风口、出风口和静电荷检测器均选用具有密封性好的防静电材料制作。实现尽量减少实验舱内金属件的存在,从而有效减少静电荷累积。
35.优选的,所述出风口与所述进风口均设于静电纺丝箱的表面,且出风口与进风口相对设置,出风口与所述进风口为长方形、方形进、圆形。进风口本实施例采用长条形设计如图2所示,包括防静电材料聚四氟乙烯制造的长方形框架和一根用于与静电消除风扇相连接的软管。该框架上带有15个孔径,用于将离子风传入静电纺丝箱。通过两端的螺丝钉和将长方形框架固定安装在左侧板上。如图3所示,出风口采用正方形设计,通过四个角落的螺丝钉将正方形出风口框架固定安装在右侧板上。为减少静电荷的累积,金属件螺丝钉均采用防静电的风琴防护罩保护起来,防止金属件裸露在外被腐蚀,同时也防止静电荷在金属件上累积。
36.优选的,所述控制器上还设有人机交互界面。人机交互界面用于人机交互操作,可连续调节离子风大小,并实时显示静电纺丝箱体内的静电荷大小。
37.优选的,所述静电荷检测器安装于静电纺丝箱侧壁的中部。设置在中部能够更好地检测静电纺丝箱的静电荷。
38.优选的,所述软管一端直接与所述静电消除风扇连通,软管的另一端与进风口连接。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。