本發(fā)明涉及紡織設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種供料箱和噴絲機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

靜電紡絲是高分子流體靜電霧化的一種特殊形式，其原理在于：在靜電產(chǎn)生裝置的作用下，電紡液噴絲裝置和電紡纖維接收裝置之間形成高壓靜電場(chǎng)，聚合物溶液在噴嘴處形成液滴并被充電，帶電液滴在電場(chǎng)力作用下在Taylor錐頂被加速，當(dāng)電場(chǎng)力足夠大時(shí)，帶電液滴克服表面張力形成帶電射流，帶電射流在靜電紡絲空間運(yùn)行時(shí)，伴隨著溶劑的揮發(fā)，彎曲和拉伸，最終被接收裝置收集，形成隨機(jī)排列的電紡纖維材料。

靜電紡絲可以將大部分聚合物及其共聚物、嵌段共聚物、衍生物等制備成納米級(jí)或微米級(jí)纖維，該種纖維具有比表面積高，直徑小等優(yōu)異的性能。取向納米纖維具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)性能。此外，納米纖維紗線提高了納米纖維束的力學(xué)性能，并且可以使其通過(guò)機(jī)織、針織等進(jìn)行二次加工。

由于電紡纖維材料具有高比表面積、高孔隙率、高通透性等特性，近年來(lái)已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，并在服裝、生物醫(yī)藥、太陽(yáng)帆、軍工(防彈產(chǎn)品)以及光學(xué)傳感器等方面顯示出越來(lái)越廣泛和重要的應(yīng)用。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910031948.2的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種陣列多噴頭供料箱。其中，電紡液噴絲裝置包括噴管和噴頭，噴管與電紡液供液裝置出口連通，噴頭設(shè)置于噴管上并與噴管連通，噴頭呈陣列排布。

在該設(shè)備中，噴絲液通過(guò)貯液器和輸液泵來(lái)提供，并通過(guò)供液管連通噴管與輸液泵。由于噴管和貯液器是分離設(shè)置的，噴管在噴絲時(shí)的圖形化運(yùn)動(dòng)不可避免地會(huì)影響到供液管。然而，為了給予噴頭足夠的噴絲壓力，供液管最好為剛性管，這將進(jìn)一步使得供液管兩端的連接結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。

而且，在該設(shè)備中，盡管設(shè)置了多個(gè)噴頭和多個(gè)供料裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)多種聚合物混紡，其噴頭的更換卻十分不便。在生產(chǎn)驗(yàn)證階段，由于纖維中的聚合物的配比需要反復(fù)調(diào)整，以獲得更好的性能。不同的聚合需要使用到不同的噴頭，此時(shí)，該設(shè)備并不能應(yīng)對(duì)頻繁變化的工藝需求。而且，即使在大批量生產(chǎn)階段，也需要不時(shí)地對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整，該設(shè)備也無(wú)法勝任。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種供料箱和噴絲機(jī)構(gòu)，采用了該種供料箱的噴絲機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且可以方便地調(diào)整纖維中的聚合物的配比。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種供料箱，用于靜電紡絲設(shè)備，包括本體和N個(gè)液體容納盒，N為大于或等于2的自然數(shù)；

本體內(nèi)設(shè)置有增壓機(jī)構(gòu)；

本體的表面上還形成有N個(gè)盒槽，液體容納盒一一對(duì)應(yīng)地安裝在盒槽上，并與增壓機(jī)構(gòu)相連接；

本體的表面上還形成有N個(gè)用于安裝靜電紡絲設(shè)備的噴絲板的插槽，N個(gè)噴絲板也一一對(duì)應(yīng)地安裝在插槽內(nèi)，并分別與增壓機(jī)構(gòu)和液體容納盒相連接；

增壓機(jī)構(gòu)用于向噴絲板和液體容納盒供壓；液體容納盒內(nèi)的噴絲液在壓力作用下流向噴絲板，噴絲板內(nèi)的噴絲液在壓力作用下噴出。

本發(fā)明還提供了一種噴絲機(jī)構(gòu)，用于靜電紡絲設(shè)備，包括用于噴絲的噴絲板和上述的供料箱。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，將增壓機(jī)構(gòu)整合到了供料箱內(nèi)，并將液體容納盒和噴絲板都整合在了供料箱上。由于都位于供料箱上，因此可以令供料箱整體移動(dòng)來(lái)獲得噴絲圖形，使得液體供應(yīng)部分的管道在設(shè)計(jì)可連接時(shí)無(wú)需考慮到噴絲板的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而降低結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。

在本發(fā)明中，通過(guò)將噴絲板安裝在插槽內(nèi)，并與液體容納盒一一對(duì)應(yīng)，使得每個(gè)噴絲板與其對(duì)應(yīng)的液體容納盒可以使用不同種類的噴絲液，可以適用于復(fù)合面料的噴絲工藝。由于噴絲板和液體容納盒都是可拆卸更換的，因此具有模塊化優(yōu)勢(shì)，可以方便地通過(guò)更換噴絲板和液體容納盒來(lái)調(diào)整纖維中的聚合物的配比。

通過(guò)本發(fā)明所提供的設(shè)備所織造的納米級(jí)無(wú)紡布，其質(zhì)量輕，透氣性好，可作為過(guò)濾材料、隔膜材料使用，能夠廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生、電池、過(guò)濾器等諸多領(lǐng)域。

作為優(yōu)選，增壓機(jī)構(gòu)包括本體內(nèi)形成的腔體以及設(shè)置于腔體內(nèi)的增壓泵；

本體內(nèi)形成有連通盒槽和腔體的第一增壓管道，以及連通插槽和腔體的第二增壓管道，增壓泵通過(guò)第一增壓管道和第二增壓管道分別向液體容納盒和噴絲板供壓。

借由腔體的緩沖可以使得增壓管道在穩(wěn)定的氣壓下運(yùn)作。

進(jìn)一步地，作為優(yōu)選，本體內(nèi)形成有兩個(gè)腔體，分別為第一增壓腔和第二增壓腔；

第一增壓腔和第一增壓管道相連通，第二增壓腔和第二增壓管道相連通。

當(dāng)分別針對(duì)第一增壓管道和第二增壓管道設(shè)置增壓腔時(shí)，二者的增壓壓強(qiáng)可以具有更好的區(qū)分度，從而適應(yīng)于需要不同壓強(qiáng)時(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景。

進(jìn)一步地，作為優(yōu)選，第一增壓腔和第二增壓腔內(nèi)分別各自連接有一個(gè)增壓泵；

各自連接有增壓泵時(shí)，可以針對(duì)兩個(gè)增壓腔提供不同的氣體壓強(qiáng)并可以調(diào)整壓強(qiáng)的大小。

當(dāng)然也可以令第一增壓腔和第二增壓腔共同連接到同一個(gè)增壓泵，并使得第一增壓腔所分到的增壓壓強(qiáng)小于第二增壓腔所分到的增壓壓強(qiáng)。

相比而言，在噴絲板提供較高的壓強(qiáng)可以使得噴絲效果更好，而噴絲液的供應(yīng)只需具有正常的正向壓強(qiáng)就已足夠。

另外，作為優(yōu)選，第二增壓腔、第一增壓腔、盒槽、插槽在供料箱的本體內(nèi)自上而下依次分布。

將第一增壓腔和第二增壓腔都置于供料箱的上半部分，可以簡(jiǎn)化供料箱的結(jié)構(gòu)。而由于噴絲液較重，將盒槽設(shè)置在供料箱的中部，便于穩(wěn)定供料箱的重心，降低供料箱的材料成本。最后，將噴絲板設(shè)置在供料箱的底部，也可以方便噴絲動(dòng)作。

除此之外，作為優(yōu)選，第一增壓管道的內(nèi)徑大于第二增壓管道。當(dāng)?shù)谝辉鰤汗艿赖膬?nèi)徑較大時(shí)，可以降低第一增壓管道內(nèi)的壓力，防止噴絲液從第二增壓管道逆流。

另外，作為優(yōu)選，本體內(nèi)還形成有兩端分別連接插槽和盒槽的供液通道；

液體容納盒的上部設(shè)置有容納盒氣體進(jìn)口，底部設(shè)置有容納盒液體出口，容納盒氣體進(jìn)口與增壓機(jī)構(gòu)相連接，容納盒液體出口通過(guò)供液通道與噴絲板相連接。

利用設(shè)置在本體內(nèi)部的供液通道來(lái)供液，相比于外接管道而言具有更好的穩(wěn)定性，而且較厚的供液通道也能在較高的供絲液壓力下更好地長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

進(jìn)一步地，作為優(yōu)選，供液通道內(nèi)設(shè)置有單向閥。利用單向閥也能夠防止在噴絲板在高壓噴絲的過(guò)程中由于壓力不均衡導(dǎo)致的噴絲液逆流問(wèn)題。

同樣進(jìn)一步地，作為優(yōu)選，液體容納盒的內(nèi)徑自上而下逐漸減小。較小的內(nèi)徑能夠在同等的液位下降速度下獲得更高的流速，而上部較大的內(nèi)徑可以增加增壓機(jī)構(gòu)所注入的氣體的作用面積，提高穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式供料箱的立體示意圖；

圖2是本發(fā)明第二實(shí)施方式供料箱的正面剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明第二實(shí)施方式供料箱的側(cè)面透視示意圖；

圖4是本發(fā)明第五實(shí)施方式供料箱的側(cè)面透視示意圖；

圖5是本發(fā)明第六實(shí)施方式靜電紡絲設(shè)備的立體示意圖；

圖6是本發(fā)明第六實(shí)施方式噴絲板的正面透視示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-本體；1a-盒槽；1b-插槽；1c-增壓機(jī)構(gòu)；1c1-第一增壓腔；1c2-第二增壓腔；1c3-增壓泵；1d-第一增壓管道；1e-第二增壓管道；1f-供液通道；2-液體容納盒；3-噴絲板；3a-氣體腔體；3a1-氣體入口；3b-液體腔體；3b1-液體入口；3c-單向通道；3d-噴絲孔；4-單向閥。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式一

本發(fā)明的第一實(shí)施方式提供了一種供料箱，用于靜電紡絲設(shè)備，參見(jiàn)圖1所示，包括本體1和N個(gè)液體容納盒2，N為大于或等于2的自然數(shù)；

本體1內(nèi)設(shè)置有增壓機(jī)構(gòu)1c；

本體1的表面上還形成有N個(gè)盒槽1a，液體容納盒2一一對(duì)應(yīng)地安裝在盒槽1a上，并與增壓機(jī)構(gòu)1c相連接；

本體1的表面上還形成有N個(gè)用于安裝靜電紡絲設(shè)備的噴絲板3的插槽1b，N個(gè)噴絲板3也一一對(duì)應(yīng)地安裝在插槽1b內(nèi)，并分別與增壓機(jī)構(gòu)1c和液體容納盒2相連接；

增壓機(jī)構(gòu)1c用于向噴絲板3和液體容納盒2供壓；液體容納盒2內(nèi)的噴絲液在壓力作用下流向噴絲板3，噴絲板3內(nèi)的噴絲液在壓力作用下噴出。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，將增壓機(jī)構(gòu)1c整合到了供料箱內(nèi)，并將液體容納盒2和噴絲板3都整合在了供料箱上。由于都位于供料箱上，因此可以令供料箱整體移動(dòng)來(lái)獲得噴絲圖形，使得液體供應(yīng)部分的管道在設(shè)計(jì)可連接時(shí)無(wú)需考慮到噴絲板3的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而降低結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。

在本發(fā)明中，通過(guò)將噴絲板3安裝在插槽1b內(nèi)，并與液體容納盒2一一對(duì)應(yīng)，使得每個(gè)噴絲板3與其對(duì)應(yīng)的液體容納盒2可以使用不同種類的噴絲液，可以適用于復(fù)合面料的噴絲工藝。由于噴絲板3和液體容納盒2都是可拆卸更換的，因此具有模塊化優(yōu)勢(shì)，可以方便地通過(guò)更換噴絲板3和液體容納盒2來(lái)調(diào)整纖維中的聚合物的配比。

通過(guò)本發(fā)明所提供的設(shè)備所織造的納米級(jí)無(wú)紡布，其質(zhì)量輕，透氣性好，可作為過(guò)濾材料、隔膜材料使用，能夠廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生、電池、過(guò)濾器等諸多領(lǐng)域。

另外，在本實(shí)施方式中，參見(jiàn)圖1所示，液體容納盒2的內(nèi)徑自上而下逐漸減小。較小的內(nèi)徑能夠在同等的液位下降速度下獲得更高的流速，而上部較大的內(nèi)徑可以增加增壓機(jī)構(gòu)1c所注入的氣體的作用面積，提高穩(wěn)定性。

實(shí)施方式二

本發(fā)明的第二實(shí)施方式提供了一種供料箱，第二實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，參見(jiàn)圖2和圖3所示，增壓機(jī)構(gòu)1c包括本體1內(nèi)形成的腔體以及設(shè)置于腔體內(nèi)的增壓泵1c3。

具體而言，在本實(shí)施方式中，本體1內(nèi)形成有連通盒槽1a和腔體的第一增壓管道1d，以及連通插槽1b和腔體的第二增壓管道1e，增壓泵1c3通過(guò)第一增壓管道1d和第二增壓管道1e分別向液體容納盒2和噴絲板3供壓。

借由腔體的緩沖可以使得增壓管道在穩(wěn)定的氣壓下運(yùn)作。

而且，在本實(shí)施方式中，本體1內(nèi)形成有兩個(gè)腔體，分別為第一增壓腔1c1和第二增壓腔1c2；

第一增壓腔1c1和第一增壓管道1d相連通，第二增壓腔1c2和第二增壓管道1e相連通。

當(dāng)分別針對(duì)第一增壓管道1d和第二增壓管道1e設(shè)置增壓腔時(shí)，二者的增壓壓強(qiáng)可以具有更好的區(qū)分度，從而適應(yīng)于需要不同壓強(qiáng)時(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)然，僅形成一層腔體也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的。

另外，在本實(shí)施方式中，本體1內(nèi)還形成有兩端分別連接插槽1b和盒槽1a的供液通道1f；

液體容納盒2的上部設(shè)置有容納盒氣體進(jìn)口，底部設(shè)置有容納盒液體出口，容納盒氣體進(jìn)口與增壓機(jī)構(gòu)1c相連接，容納盒液體出口通過(guò)供液通道1f與噴絲板3相連接。

利用設(shè)置在本體1內(nèi)部的供液通道1f來(lái)供液，相比于外接管道而言具有更好的穩(wěn)定性，而且較厚的供液通道1f也能在較高的供絲液壓力下更好地長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

在本實(shí)施方式中，第一增壓腔1c1和第二增壓腔1c2內(nèi)分別各自連接有一個(gè)增壓泵1c3。

各自連接有增壓泵1c3時(shí)，可以針對(duì)兩個(gè)增壓腔提供不同的氣體壓強(qiáng)并可以調(diào)整壓強(qiáng)的大小。

另外，在本實(shí)施方式中，第二增壓腔1c2、第一增壓腔1c1、盒槽1a、插槽1b在供料箱的本體1內(nèi)自上而下依次分布。

將第一增壓腔1c1和第二增壓腔1c2都置于供料箱的上半部分，可以簡(jiǎn)化供料箱的結(jié)構(gòu)。而由于噴絲液較重，將盒槽1a設(shè)置在供料箱的中部，便于穩(wěn)定供料箱的重心，降低供料箱的材料成本。最后，將噴絲板3設(shè)置在供料箱的底部，也可以方便噴絲動(dòng)作。

實(shí)施方式三

本發(fā)明的第三實(shí)施方式提供了一種供料箱，第三實(shí)施方式與第二實(shí)施方式有所不同，主要不同之處在于，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，第一增壓腔1c1和第二增壓腔1c2內(nèi)分別各自連接有一個(gè)增壓泵1c3；而在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中，第一增壓腔1c1和第二增壓腔1c2共同連接到同一個(gè)增壓泵1c3，并使得第一增壓腔1c1所分到的增壓壓強(qiáng)小于第二增壓腔1c2所分到的增壓壓強(qiáng)。

相比而言，在噴絲板3提供較高的壓強(qiáng)可以使得噴絲效果更好，而噴絲液的供應(yīng)只需具有正常的正向壓強(qiáng)就已足夠。

實(shí)施方式四

本發(fā)明的第四實(shí)施方式提供了一種供料箱，第四實(shí)施方式是第二或三實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于，在本發(fā)明的第四實(shí)施方式中，第一增壓管道1d的內(nèi)徑大于第二增壓管道1e。

當(dāng)?shù)谝辉鰤汗艿?d的內(nèi)徑較大時(shí)，可以降低第一增壓管道1d內(nèi)的壓力，防止噴絲液從第二增壓管道1e逆流。

實(shí)施方式五

本發(fā)明的第五實(shí)施方式提供了一種供料箱，第五實(shí)施方式是第四實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于，在本發(fā)明的第五實(shí)施方式中，參見(jiàn)圖4所示，供液通道1f內(nèi)設(shè)置有單向閥4。

利用單向閥4也能夠防止在噴絲板3在高壓噴絲的過(guò)程中由于壓力不均衡導(dǎo)致的噴絲液逆流問(wèn)題。

值得一提的是，在第一增壓管道1d和第二增壓管道1e內(nèi)也可以設(shè)置單向閥4或其它的單向機(jī)構(gòu)，來(lái)進(jìn)一步地提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

實(shí)施方式六

本發(fā)明的第六實(shí)施方式提供了一種噴絲機(jī)構(gòu)，用于靜電紡絲設(shè)備，參見(jiàn)圖5所示，包括用于噴絲的噴絲板3和第一至第五實(shí)施方式中任意一實(shí)施方式所述及的供料箱。

噴絲板3可以采用多種結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式給出了一種適用于該噴絲機(jī)構(gòu)的噴絲板3，參見(jiàn)圖6所示，在噴絲板3內(nèi)自上而下形成有兩層腔體，分別為氣體腔體3a和液體腔體3b，氣體腔體3a設(shè)置有氣體入口3a1，液體腔體3b設(shè)置有液體入口3b1；

氣體腔體3a和液體腔體3b通過(guò)單向通道3c相連接，液體腔體3b與設(shè)置于噴絲板3底部的噴絲孔3d相連通；

其中，液體入口3b1和供料箱的供液通道1f相連通，氣體入口3a1和供料箱的第二增壓管道1e相連通。噴絲液在第一增壓管道1d的增壓作用下經(jīng)過(guò)供液通道1f從液體入口3b1進(jìn)入液體腔體3b，氣體在第二增壓管道1e的增壓作用下從氣體入口3a1進(jìn)入氣體腔體3a，經(jīng)過(guò)單向通道3c并進(jìn)入液體腔體3b，推動(dòng)噴絲液從噴絲孔3d中噴出。

由于噴絲板3內(nèi)設(shè)置了兩層腔體，通過(guò)借由氣體產(chǎn)生的壓力來(lái)推動(dòng)噴絲液，使得噴絲液可以高速地從噴絲孔3d中噴出，降低了對(duì)液壓泵的要求。而且，由于在本發(fā)明中，液體腔體3b和氣體腔體3a都集中設(shè)置在噴絲板3內(nèi)，使得噴絲板3得以一體化和模塊化，安裝和拆卸都更加方便。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，將增壓機(jī)構(gòu)1c整合到了供料箱內(nèi)，并將液體容納盒2和噴絲板3都整合在了供料箱上。由于都位于供料箱上，因此可以令供料箱整體移動(dòng)來(lái)獲得噴絲圖形，使得液體供應(yīng)部分的管道在設(shè)計(jì)可連接時(shí)無(wú)需考慮到噴絲板3的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而降低結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。

在本發(fā)明中，通過(guò)將噴絲板3安裝在插槽1b內(nèi)，并與液體容納盒2一一對(duì)應(yīng)，使得每個(gè)噴絲板3與其對(duì)應(yīng)的液體容納盒2可以使用不同種類的噴絲液，可以適用于復(fù)合面料的噴絲工藝。由于噴絲板3和液體容納盒2都是可拆卸更換的，因此具有模塊化優(yōu)勢(shì)，可以方便地通過(guò)更換噴絲板3和液體容納盒2來(lái)調(diào)整纖維中的聚合物的配比。

通過(guò)本發(fā)明所提供的設(shè)備所織造的納米級(jí)無(wú)紡布，其質(zhì)量輕，透氣性好，可作為過(guò)濾材料、隔膜材料使用，能夠廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生、電池、過(guò)濾器等諸多領(lǐng)域。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在上述的各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于上述各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以基本實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)上述實(shí)施方式作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。