一種螺桿電極靜電紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及靜電紡絲領域，特別是涉及一種螺桿電極靜電紡絲裝置。
【背景技術】
[0002]靜電紡絲技術是一種最常用、最經(jīng)濟的用于生產(chǎn)納米纖維的方法，并且已經(jīng)實現(xiàn)多種材料的溶液狀態(tài)或者熔融狀態(tài)的紡絲。其原理是:在高壓靜電發(fā)生器作用下，紡絲噴射裝置和納米纖維接收裝置之間形成高壓靜電場；紡絲溶液或者熔融體在電場的作用下形成射流，射流在電場的拉下變細、彎曲、劈裂成更細的形態(tài)，最終在收集裝置上沉積形成納米纖維。
[0003]目前用于批量生產(chǎn)納米纖維的裝置有“蜘蛛紡”、“氣泡紡”、“多噴頭”、“滾筒紡絲”等生產(chǎn)工藝，這幾種工藝所生成的納米纖維均有不均勻現(xiàn)象，同時難于實現(xiàn)熔融紡工藝。因此很多研究員提出尖端誘導紡絲方法來解決如上工藝存在的一些問題，常見方法有“圓盤誘導”，“針尖誘導”，“鋸齒誘導”等尖端電荷誘導紡絲裝置，以上尖端誘導方法都存在一個裝置復雜，難加工問題，同時，上述工藝的裝置難于保證尖端誘導裝置加工和安裝一致，很容易造成電場的分布不均勻而導致納米纖維不均勻。
【實用新型內容】
[0004]為了克服上述問題，本實用新型的目的在于提供一種加工方式簡單、容易實現(xiàn)批量化制造的螺桿電極靜電紡絲裝置。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]—種螺桿電極靜電紡絲裝置，包括高壓電源、容器、螺桿和收集部件，所述高壓電源的兩極分別電性連接螺桿和收集部件，所述螺桿水平設置，其底部位于容器內，頂部位于容器上方，所述收集部件位于螺桿正上方并與螺桿隔開一段距離，所述螺桿的螺牙為三角螺牙。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述容器由導熱材料制成或所述容器配有加熱單
J L.ο
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述螺桿配套設有驅動部件，所述驅動部件連接螺桿端部并與螺桿絕緣。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述驅動部件包括電機、連接在電機輸出端的傳動器，所述傳動器連接螺桿且所述傳動器與螺桿的連接部位由絕緣材料制成。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述螺桿的兩端安裝在軸承座的軸承上并與軸承座及軸承導電連接，所述軸承座電性連接高壓電源的其中一極。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述軸承座表面接有導電螺栓，緊固在導電螺栓上的導線連接高壓電源。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用三角形螺牙螺桿作為誘導紡絲的電極，螺桿結構簡單，且容易實現(xiàn)尖端的高度和間距均勻，電場分布均勻，所獲得納米纖維相比其他尖端誘導工藝更容易均勻，而且整個裝置簡單，方便加工和安裝，更加容易實現(xiàn)熔融電紡絲。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是螺桿電極靜電紡絲裝置的結構示意圖；
[0015]圖2是螺桿電極靜電紡絲裝置的剖視圖；
[0016]圖3是螺桿的剖面示意圖；
[0017]圖4是圖3中B部分的放大示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1和圖2所示的螺桿電極靜電紡絲裝置，包括高壓電源1、容器2、螺桿3和收集部件4。
[0019]高壓電源1的兩極分別電性連接螺桿3和收集部件4。螺桿3水平設置，其底部位于容器2內，頂部位于容器2上方，當容器2內盛放紡絲溶液或者熔融體時，螺桿3底部位于液面以下，而頂部位于液面以上?？偠灾?，紡絲過程中，螺桿3的螺牙始終有部分是浸沒在紡絲溶液或熔融體中，另外的部分位于紡絲溶液或熔融體的上方，那么隨著螺桿3轉動，螺牙將紡絲溶液或熔融體帶離液面并達到螺桿3頂部。
[0020]如圖3和圖4所示，實施例中螺桿3的螺牙為三角螺牙，螺牙的末端為尖端，可以誘導尖端電荷積累。如圖1和圖2所示，收集部件4位于螺桿3正上方并與螺桿3隔開一段距離，螺桿3和收集部件4通電后，兩者之間形成電場。紡絲溶液或熔融體在螺桿3頂部的三角螺牙尖端突破表面張力，從而形成射流，射流在飛向收集部件4的過程中進一步拉伸、劈裂，最終在收集部件4上沉積為納米纖維。
[0021]實施例中采用螺桿3中的三角螺牙作為誘導紡絲的方法，容易實現(xiàn)尖端的高度和間距均勻，電場分布均勻，所獲得納米纖維相比其他尖端誘導工藝更容易均勻。
[0022]作為進一步優(yōu)選的實施方式，容器2由導熱材料制成，用戶可以直接對容器2進行加熱以保持紡絲溶液或熔融體具有合適的溫度。當然，容器2也可以不是由導熱材料制成，那么它會配有加熱單元，譬如說電磁加熱等其他各種的加熱方式，其目的也是能夠對容器2內的紡絲溶液或熔融體直接保溫加熱。另外，容器2的外壁相對于內部裝盛的溶液來說應該是絕緣的。
[0023]作為進一步優(yōu)選的實施方式，螺桿3配套設有驅動部件，驅動部件連接螺桿3的其中一端，用于驅動螺桿3轉動，為了安全生產(chǎn)，亦為了保護驅動部件，其與螺桿3絕緣。
[0024]作為驅動部件優(yōu)選的實施方式，其包括電機5和連接在電機5輸出端的傳動器6，傳動器6連接螺桿3的端部且傳動器6與螺桿3的連接部位由絕緣材料制成，從而實現(xiàn)驅動部件與螺桿3的絕緣。螺桿3帶電時，電場不足以擊穿空氣傳遞到電機5上，從而保證電機5的運轉安全。
[0025]作為進一步優(yōu)選的實施方式，螺桿3的兩端安裝在軸承座的軸承上，如圖1和圖2中，螺桿3與左端軸承座7及軸承導電連接，所述的軸承座7電性連接高壓電源1的其中一極，從而實現(xiàn)螺桿3與高壓電源1電性連接。
[0026]軸承座7與高壓單元的電性連接通過以下結構實現(xiàn):軸承座7表面接有導電螺栓8，緊固在導電螺栓8上的導線9連接高壓電源1。
[0027]采用上述裝置可以進行靜電紡絲，其具體的原理及方法是:
[0028]高壓電源1通電后，在螺桿3及收集部件4之間形成的電場作用下，螺桿3的三角螺牙尖端形成電荷聚集，螺桿3轉動過程中將容器2內的紡絲溶液或者熔融體經(jīng)三角螺牙帶至容器2外后，紡絲溶液或者熔融體在三角螺牙尖端突破表面張力，從而形成射流，射流在飛向收集部件4的過程中進一步拉伸、劈裂，最終在收集部件4上沉積為納米纖維。
[0029]另外，實施例中僅對單根螺桿、單個容器的情況進行了描述，本領域技術人員可以根據(jù)需要，將本裝置模塊化，從而組裝成多模塊的紡絲裝置，以實現(xiàn)大批量、大面積紡絲設備。
[0030]以上所述只是本實用新型優(yōu)選的實施方式，其并不構成對本實用新型保護范圍的限制。
【主權項】
1.一種螺桿電極靜電紡絲裝置，其特征在于:包括高壓電源、容器、螺桿和收集部件，所述高壓電源的兩極分別電性連接螺桿和收集部件，所述螺桿水平設置，其底部位于容器內，頂部位于容器上方，所述收集部件位于螺桿正上方并與螺桿隔開一段距離，所述螺桿的螺牙為三角螺牙。2.根據(jù)權利要求1所述的螺桿電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述容器由導熱材料制成或所述容器配有加熱單元。3.根據(jù)權利要求2所述的螺桿電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述螺桿配套設有驅動部件，所述驅動部件連接螺桿端部并與螺桿絕緣。4.根據(jù)權利要求3所述的螺桿電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述驅動部件包括電機、連接在電機輸出端的傳動器，所述傳動器連接螺桿且所述傳動器與螺桿的連接部位由絕緣材料制成。5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的螺桿電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述螺桿的兩端安裝在軸承座的軸承上并與軸承座及軸承導電連接，所述軸承座電性連接高壓電源的其中一極。6.根據(jù)權利要求5所述的螺桿電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述軸承座表面接有導電螺栓，緊固在導電螺栓上的導線連接高壓電源。
【專利摘要】本實用新型公開了一種螺桿電極靜電紡絲裝置，包括高壓電源、容器、螺桿和收集部件，所述高壓電源的兩極分別電性連接螺桿和收集部件，所述螺桿水平設置，其底部位于容器內，頂部位于容器上方，所述收集部件位于螺桿正上方并與螺桿隔開一段距離，所述螺桿的螺牙為三角螺牙。本實用新型采用三角形螺牙螺桿作為誘導紡絲的電極，螺桿結構簡單，且容易實現(xiàn)尖端的高度和間距均勻，電場分布均勻，所獲得納米纖維相比其他尖端誘導工藝更容易均勻，而且整個裝置簡單，方便加工和安裝，更加容易實現(xiàn)熔融電紡絲。本實用新型可應用于靜電紡絲。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN205088343
【申請?zhí)枴緾N201520749152
【發(fā)明人】朱自明, 黃澤峰, 夏遠祥, 溫尊偉, 梅晨, 江傳玉, 黃深能, 王圣, 劉志程, 王新力
【申請人】佛山輕子精密測控技術有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年9月24日