全文摘要
本实用新型涉及一种多辅助型熔融静电纺丝装置，属纺织技术领域。其特征在于：包括底座、连接轴、接收装置、磁场发生器和聚合物熔体喷射装置；其中聚合物熔体喷射装置设置在接收装置正上方，与高压静电发生器的正极相连；接收装置通过连接轴安装在底座上，与高压静电发生器的负极相连；高压静电发生器使聚合物熔体喷射装置和接收装置之间产生高压静电场，磁场发生器至少为四个，分别设置在高压静电场的两边，两边相对位置设置成相同极性，以形成一个平行于电场的方向近似均匀的磁场。本实用新型制得的纤维表面光滑均匀，比溶液静电纺丝制得的纤维尺寸更细、力学性能更好，损耗少、更环保安全。
主设计要求
1.一种多辅助型熔融静电纺丝装置，其特征在于：包括底座(1)、连接轴(2)、接收装置(3)、磁场发生器(4)和聚合物熔体喷射装置；其中聚合物熔体喷射装置设置在接收装置(3)正上方，与高压静电发生器的正极相连；接收装置(3)通过连接轴安装在底座上，与高压静电发生器的负极相连；高压静电发生器使聚合物熔体喷射装置和接收装置(3)之间产生高压静电场，磁场发生器(4)至少为四个，分别设置在高压静电场的两边，两边相对位置设置成相同极性，以形成一个平行于电场的方向近似均匀的磁场。
设计方案
1.一种多辅助型熔融静电纺丝装置，其特征在于：包括底座(1)、连接轴(2)、接收装置(3)、磁场发生器(4)和聚合物熔体喷射装置；其中聚合物熔体喷射装置设置在接收装置(3)正上方，与高压静电发生器的正极相连；接收装置(3)通过连接轴安装在底座上，与高压静电发生器的负极相连；高压静电发生器使聚合物熔体喷射装置和接收装置(3)之间产生高压静电场，磁场发生器(4)至少为四个，分别设置在高压静电场的两边，两边相对位置设置成相同极性，以形成一个平行于电场的方向近似均匀的磁场。
2.如权利要求1所述的多辅助型熔融静电纺丝装置，其特征在于：所述的聚合物熔体喷射装置包括喷头(5)、高速热气流腔(6)、温度传感器(7)、料筒加热装置(8)、料筒(9)、推杆(10)和加热控制器；料筒(9)前端是喷头(5)，后端是推杆(10)；高速热气流腔(6)套在喷头(5)外，产生的高速热气流在喷头(5)的侧边喷出；料筒加热装置(8)包覆在料筒(9)表面，用于加热料筒(9)内的聚合物熔体；温度传感器(7)设置在料筒加热装置(8)的一侧边，温度传感器(7)、料筒加热装置(8)和加热控制器相连，将聚合物熔体加热到预定温度。
3.如权利要求1所述的多辅助型熔融静电纺丝装置，其特征在于：所述的磁场发生器(4)为永久磁铁。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种静电纺丝装置，尤其涉及一种多辅助型熔融静电纺丝装置，属于纺织技术领域。
背景技术
静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，聚合物溶液或熔体变成锥形，形成泰勒锥，然后在静电力的作用下延伸，形成纳米级超细纤维。目前已有三十多种聚合物成功通过静电纺丝的方法制得超细的纤维，最细的纤维直径可以达到几十纳米。静电纺丝以其可纺材料种类繁多、工艺可控性好等优点，已成为当前制备纳米纤维材料的研究热点，但目前关于静电纺丝的研究大多都集中在溶液静电纺丝上，而对于聚合物熔体的静电纺丝的研究则很少，而溶液静电纺丝产生和收集利用纳米超细纤维的方法往往并不适用与聚合物熔体，并且溶液静电纺丝由于使用溶剂而出现溶剂的蒸发导致纤维表面不光滑、一些聚合物 (如聚丙烯和聚乙烯)在室温下找不到适当的溶剂配成溶液、以及静电纺丝装置的喷嘴容易堵塞等问题，因此需要一种合适的装置利用聚合物熔体来进行静电纺丝。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种多辅助型熔融静电纺丝装置，相比溶液静电纺丝装置具有更经济、更环保、更安全等优点。
技术方案如下：
一种多辅助型熔融静电纺丝装置，包括底座、连接轴、接收装置、磁场发生器和聚合物熔体喷射装置；其中聚合物熔体喷射装置设置在接收装置正上方，与高压静电发生器的正极相连；接收装置通过连接轴安装在底座上，与高压静电发生器的负极相连；高压静电发生器使聚合物熔体喷射装置和接收装置之间产生高压静电场，磁场发生器至少为四个，分别设置在高压静电场的两边，两边相对位置设置成相同极性，以形成一个平行于电场的方向近似均匀的磁场。
进一步地，聚合物熔体喷射装置包括喷头、高速热气流腔、温度传感器、料筒加热装置、料筒、推杆和加热控制器；料筒前端是喷头，后端是推杆；高速热气流腔套在喷头外，产生的高速热气流在喷头的侧边喷出；料筒加热装置包覆在料筒表面，用于加热料筒内的聚合物熔体；温度传感器设置在料筒加热装置的一侧边，温度传感器、料筒加热装置和加热控制器相连，将聚合物熔体加热到预定温度。
进一步地，磁场发生器为永久磁铁。
有益效果：
1)本实用新型制得的纤维表面光滑均匀，比溶液静电纺丝制得的纤维尺寸更细、力学性能更好。
2)不使用溶剂，不存在溶剂的蒸发现象，纺丝过程原料基本生成丝，损耗少、更环保安全。
3)喷头在纺丝过程中一直处于高温的环境中，并且还有热气流的作用，不会出现堵塞的现象，能实现连续大量的生产。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型喷头与高速热气流腔的放大结构示意图；
其中：1为底座、2为连接轴、3为接收装置、4为磁场发生器、5为喷头、 6为高速热气流腔、7为温度传感器、8为料筒加热装置、9为料筒、10为推杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：
如图1和图2所示一种多辅助型熔融静电纺丝装置，包括底座1、连接轴 2、接收装置3、磁场发生器4和聚合物熔体喷射装置；其中聚合物熔体喷射装置设置在接收装置3正上方，与高压静电发生器的正极相连；接收装置3 通过连接轴安装在底座上，与高压静电发生器的负极相连；高压静电发生器使聚合物熔体喷射装置和接收装置3之间产生高压静电场，磁场发生器4至少为四个，分别设置在高压静电场的两边，两边相对位置设置成相同极性，以形成一个平行于电场的方向近似均匀的磁场。
聚合物熔体喷射装置包括喷头5、高速热气流腔6、温度传感器7、料筒加热装置8、料筒9、推杆10和加热控制器；料筒9前端是喷头5，后端是推杆10；高速热气流腔6套在喷头5外，产生的高速热气流在喷头5的侧边喷出；料筒加热装置8包覆在料筒9表面，用于加热料筒9内的聚合物熔体；温度传感器7设置在料筒加热装置8的一侧边，温度传感器7、料筒加热装置 8和加热控制器相连，将聚合物熔体加热到预定温度。
磁场发生器4为永久磁铁。
实施例：使用本实用新型进行静电纺丝时，首先在料筒里添加纺丝原料，纺丝原料可以为聚合物颗粒或粉料或切片或熔体聚合物，再根据不同的聚合物熔融温度要求，使用加热控制器调节料筒加热装置将料筒加热到聚合物的成型加工温度以上，以尽可能降低聚合物的粘度，但又不至于使聚合物产生分解；在原料达到设定温度后，在推杆上施加压力，使喷嘴末端出现熔体滴但不滴落；最后再打开高压静电发生器和高速热气流腔的电源开关，将高压静电发生器的输出电压从0开始往上调，直到喷头末端的熔体滴变形并喷射出来形成细丝为止，当喷射流的不稳定区间经过磁场空间时，就会以螺旋线的方式运动，从喷头喷射出来的熔体细流，经过电场、热气流和磁场的拉伸，最后可以形成超细的纤维，并在运动过程中冷却汇集到接收装置，完成整个静电纺丝过程。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920094529.2
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209584426U
授权时间:20191105
主分类号:D01D 5/00
专利分类号:D01D5/00
范畴分类:24A;
申请人:上海工程技术大学
第一申请人:上海工程技术大学
申请人地址:201620 上海市松江区龙腾路333号
发明人:李雪芹;辛斌杰;郑元生;刘岩;陈卓明
第一发明人:李雪芹
当前权利人:上海工程技术大学
代理人:王圣
代理机构:31293
代理机构编号:上海唯智赢专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计