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一种恒温恒湿型静电纺丝装置

2021-03-16 02:34:40

一种恒温恒湿型静电纺丝装置

  技术领域

  本实用新型涉及一种静电纺丝设备,具体涉及一种恒温恒湿型静电纺丝装置。

  背景技术

  静电纺丝是一种的纳米纤维制造工艺,原理是让聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝,纳米纤维材料因其卓越的物理、化学特性,拥有广泛的应用领域及无限的发展前景。对于在量产化静电纺丝设备,纺丝腔中有电极丝和收集装置,在电场作用下,涂覆在电极丝的溶液发生喷射、拉伸、劈裂、挥发固化,最终形成纳米纤维粘附在收集装置的纺布中,其纤维直径可达到纳米级别。影响静电纺丝的因素有很多,例如电压、溶液浓度、纺丝距离、温度、湿度等等,其中温湿度对静电纺丝有着极大的影响,且温湿度受设备周围环境影响比较大,在所有参数没有变化的情况下,设备环境改变了,比如下雨天气,纺丝腔内的温湿度也会受到影响。一般情况下纺丝环境对温湿度要求比较高,需要配备恒温恒湿箱提供特定的温湿度气体以保证纺丝的质量。恒温恒湿箱能够提供恒温恒湿气体,但是如果纺丝腔内气体温湿度发生变化时,恒温恒湿箱不会自动调节送风的温湿度。而且对于量产化的静电纺丝设备,由于要求产量大,因此纺丝腔的空间也大,温湿度调节具有滞后性,调节反应慢。由于纺丝腔空间比较大,容易造成温度分布不均匀,气流紊乱比较严重的情况。

  现有的技术方案是直接通过提供除湿机或者和恒温很恒湿机为量产化静电纺丝设备提供特定温湿度的空气,可能会造成腔内温度分布不均匀,但是能够满足一些要求不高的纺丝条件。一般温湿度会提前设定好,输入恒温恒湿气体,不会反馈调节。为了让气流稳定,在其他应用领域会使用层流版,但是在静电纺丝量产化设备中单纯使用层流板,由于出风口温度比较高,热量散发出去使得纺丝电极装置下面温度过高,影响其元器件的使用,让诸电机之类的器件受损不能使用。

  具体来说,现有技术存在以下缺点:1、针对恒温恒湿机和纺丝腔之间,没有形成闭合反馈回路,都是直接恒温恒湿机设定固定的温湿度输入到纺丝腔中,在其他条件不变的情况下,当有时候外部环境发生变化时,比如由晴天到雨天,纺丝腔内温湿度也会有变化,这就需要系统自动反馈调节。2、排风系统不完善,直接由导气管导入恒温恒湿气流,由于量产化设备纺丝空间比较大,会导致温度分布不均匀。气流相对紊乱,也不是那么均匀。

  实用新型内容

  为了克服上述之不足,本实用新型的目的在于提供一种温度分布均匀、气流导入均匀的恒温恒湿型静电纺丝装置。

  为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:

  一种恒温恒湿型静电纺丝装置,包括恒温恒湿机、纺丝腔体以及设在纺丝腔体内的纺丝组件,还包括引流器和导流器,所述引流器包括外锥形筒体、内锥形体和层流板,所述外锥形筒体的下端口通过恒温恒湿气流管路与恒温恒湿机连接,外锥形筒体的上端口固定在所述层流板的板面上,内锥形体位于外锥形筒体内且固定在层流板的板面上,外锥形筒体和内锥形体形成一个环形空腔,所述层流板的板面上分布有多个通风孔,多个通风孔分布在层流板的板面上且与环形空腔连通,所述层流板密封固定在纺丝腔体的下端口处,导流器密封固定在纺丝腔体的上端口处,所述导流器为中空的柱状结构,导流器的上端面和下端面上都分布有多个导风孔。

  进一步地,所述外锥形筒体的下端口处设有十字架,所述十字架的中心处设有定位孔,还包括定位杆,所述定位杆的上端与内锥形体的尖端一体化连接,定位杆的下端穿插在定位孔内。

  进一步地,所述导流器上安装连接有导风罩,导风罩与排风管连通。

  进一步地,所述导风罩的出风口处设有排风扇。

  进一步地,所述导流器上端面和下端面上的多个导风孔,端面中部导风孔的孔径最大,端面边缘导风孔的孔径最小,由端面中部到端面边缘,导风孔的孔径逐级变小。

  进一步地,所述纺丝腔体内设有温湿传感器,温湿传感器与恒温恒湿机中的控制器电连接。

  进一步地,所述纺丝腔体以长方体框架为骨架,长方体框架的左右两侧安装有PE材料板,前后侧壁上安装有玻璃门。

  进一步地,所述层流板的板面上开有插接槽,所述长方体框架上左右两侧的PE材料板的下侧边插接在所述的插接槽中,并用密封胶密封。

  进一步地,所述层流板通过塑料螺钉与纺丝腔体连接。

  本实用新型的有益效果在于:

  由于采用上述引流器的结构,在纺丝腔体内能均匀地导入恒温恒湿气流,使纺丝腔体内的温度分布更均匀,导流器上多个导风孔的布置形式,能使纺丝腔体内的外流平缓;由于增设了温湿传感器,能对纺丝腔体内的温湿度进行适时的调节。

  附图说明

  利用附图对本实用新型作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图:

  图1为本实用新型的结构示意图;

  图2为图1所示引流器的结构示意图;

  图3为图2所示引流器下端口的结构示意图;

  图4为图2所示层流板板面的结构示意图;

  图5为图1所示导流器的结构示意图;

  图6为图5所示导流器下端面的结构示意图;

  图7为图1所示纺丝腔体的结构示意图。

  图中:1、恒温恒湿机;2、纺丝腔体;3、纺丝组件;4、引流器;5、导流器;6、恒温恒湿气流管路;7、插接槽;8、导风罩;9、排风管;10、排风扇;11、温湿传感器;12、外锥形筒体;13、内锥形体;14、层流板;15、环形空腔;16、通风孔;17、十字架;18、定位孔;19、定位杆;20、上端面;21、下端面;22、导风孔;23、PE材料板;24、玻璃门;25、下端口;26、塑料螺钉。

  具体实施方式

  为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

  如图1所示,一种恒温恒湿型静电纺丝装置,包括恒温恒湿机1、纺丝腔体2以及设在纺丝腔体2内的纺丝组件3,还包括引流器4和导流器5,引流器4通过恒温恒湿气流管路6与恒温恒湿机1连接,所述导流器5上安装连接有导风罩8,导风罩8与排风管9连通,所述导风罩8的出风口处设有排风扇10。所述纺丝腔体2内设有温湿传感器11,温湿传感器11与恒温恒湿机1中的控制器电连接。

  如图2、3、4所示,所述引流器4包括外锥形筒体12、内锥形体13和层流板14,所述外锥形筒体12的下端口与恒温恒湿气流管路6连接,外锥形筒体12的上端口固定在所述层流板14的板面上,内锥形体13位于外锥形筒体12内且固定在层流板14的板面上,层流板14为回字形结构。外锥形筒体12和内锥形体13形成一个环形空腔15,所述层流板14的板面上分布有多个通风孔16,多个通风孔16分布在层流板14的板面上且与环形空腔15连通,所述层流板14密封固定在纺丝腔体2的下端口处,所述外锥形筒体12的下端口25处设有十字架17,所述十字架17的中心处设有定位孔18,还包括定位杆19,所述定位杆19的上端与内锥形体13的尖端一体化连接,定位杆19的下端穿插在定位孔18内。

  如图5、6所示,导流器5密封固定在纺丝腔体的上端口处,所述导流器5为中空的柱状结构,导流器5的上端面20和下端面21上都分布有多个导风孔22,所述的多个导风孔22,位于端面中部的导风孔22的孔径最大,端面边缘导风孔的孔径最小,由端面中部到端面边缘,导风孔的孔径逐级变小。

  如图7所示,纺丝腔体2以长方体框架为骨架,长方体框架的左右两侧安装有PE材料板23,前后侧壁上安装有玻璃门24,所述层流板14的板面上开有插接槽7,所述长方体框架上左右两侧的PE材料板23的下侧边插接在所述的插接槽7中,并用密封胶密封。

  所述层流板14通过塑料螺钉26与纺丝腔体2 PE材料板23的连接。

  此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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