間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭及陣列式紡絲系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靜電紡絲領(lǐng)域，特別是涉及一種間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭及陣列式紡絲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通過靜電紡絲技術(shù)可以制備種類豐富的納米纖維，包括有機、有機/無機復(fù)合和無機納米纖維，已經(jīng)成為了近十幾年來全世界納米材料制造研究的重要技術(shù)手段之一。通過靜電紡絲技術(shù)能夠得到直徑為幾納米到幾百納米的納米纖維，并且靜電紡絲技術(shù)所噴射制造的纖維膜重量輕、滲透性好、孔隙率高、內(nèi)部孔隙的連通性好、容易與納米級的化學(xué)物質(zhì)或功能性物質(zhì)相結(jié)合，已經(jīng)成為了功能性納米纖維材料制造的重要途徑。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，靜電紡絲作為一種簡便有效的可生產(chǎn)納米纖維的新型加工技術(shù)，將在生物醫(yī)用材料、過濾及防護、催化、能源、光電、食品工程、化妝品等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。
[0003]利用靜電紡絲技術(shù)，目前已經(jīng)可以獲得最小直徑達(dá)到幾納米的纖維。但是現(xiàn)有的技術(shù)都處于實驗室階段，產(chǎn)量少、效率低，因此如何提高產(chǎn)量和效率，降低成本，得到品質(zhì)優(yōu)良的靜電紡絲，實現(xiàn)其工業(yè)化成為當(dāng)今靜電紡絲領(lǐng)域研究的熱點之一。
[0004]傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置有如下缺點:第一，有極細(xì)小微孔的毛細(xì)管是加工困難，成本較高，且在紡絲過程中容易堵塞，影響靜電紡絲的連續(xù)進行;第二，傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置效率低，產(chǎn)量低，很難達(dá)到高效率生產(chǎn)的目的；第三，目前能夠噴射多射流的靜電紡絲裝備很難保證各射流品質(zhì)一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，實現(xiàn)高效、高品質(zhì)的靜電紡絲纖維生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，包括:
進液管，進液管的一端端面環(huán)形陣列有若干微溝，所述微溝穿透進液管的內(nèi)、外壁，從而連通進液管內(nèi)部的進液通道和外界；
端蓋，端蓋上環(huán)形陣列有若干凸筋，各凸筋逐一充填入微溝中并與微溝等厚，凸筋與微溝相對的端面之間形成出液間隙；
調(diào)節(jié)器，用于驅(qū)動進液管和端蓋對向或背向運動，從而改變出液間隙的距離，調(diào)節(jié)器分別連接進液管和端蓋。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述調(diào)節(jié)器包括調(diào)節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)螺桿的螺桿部分穿過端蓋后與進液管內(nèi)腔螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿的頭部抵接端蓋端面并對端蓋施加朝向進液管的支撐力。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述進液管的外壁設(shè)置有連接外部配件用的定位部件。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述定位部件包括設(shè)置在進液管外壁的外螺紋以及凸緣，所述凸緣處于外螺紋與微溝之間。
[0010]本發(fā)明還公開一種陣列式紡絲系統(tǒng)，其采用的技術(shù)方案是:
一種陣列式紡絲系統(tǒng)，包括由上下貫通的主體、密封連接主體底端的密封板所圍成的進液腔，所述密封板上呈陣列狀密封連接上述的靜電紡絲噴頭，各噴頭的進液通道連通進液腔。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述主體的外壁接有溫控模塊。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述主體的端部設(shè)有連接供液部件的法蘭結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明具有多個微溝及與之配套的多條凸筋，通過調(diào)整微溝與凸筋相對端面之間的出液間隙來調(diào)節(jié)紡絲的直徑大小和紡絲效率，陣列式的微溝有效的增加了噴頭的紡絲速率，而且，相比于傳統(tǒng)微孔針頭紡絲的方式，通過可調(diào)節(jié)的出液間隙同時避免了微孔加孔的高成本，維護困難，易堵塞等難題。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。
[0015]圖1是噴頭的軸測示意圖；
圖2是嗔頭主視圖；
圖3是圖2中A部分的放大示意圖；
圖4是圖2的A-A#lj面不意圖；
圖5是圖2的B-B剖面示意圖；
圖6是出液間隙變大后的噴頭示意圖；
圖7是圖6中B部分的放大示意圖；
圖8是進液管的軸測示意圖；
圖9是陣列式紡絲系統(tǒng)的軸測示意圖；
圖10是陣列式紡絲系統(tǒng)的主視圖；
圖11是圖10中的C-C剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2和圖8所示的間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，包括進液管1、端蓋3和調(diào)節(jié)器。
[0017]進液管I為空心圓柱狀，底端的端面環(huán)形陣列有若干微溝2，微溝2穿透進液管I的內(nèi)、外壁，從而連通進液管I內(nèi)部的進液通道和外界。
[0018]端蓋3上環(huán)形陣列有若干凸筋4，各凸筋4逐一充填入微溝2中，也即每道微溝2中均填充有一根凸筋4。所述的填充是指凸筋4進入微溝2中而被容納，而不一定是充滿整個微溝2，即微溝2與凸筋4之間也是可存在間隙的。上述的凸筋4與微溝2等厚，當(dāng)凸筋4填充微溝2后，僅在凸筋4的頂端面和微溝2的底端面這兩個相對的端面之間形成兩者的間隙，這個間隙即是紡絲溶液的出液間隙5，紡絲液從出液間隙5流出后可以在外界電場下形成射流。
[0019]因此，紡絲溶液的流向是進液管I的入口一進液通道一出液間隙5—外界。
[0020]所述的調(diào)節(jié)器用于驅(qū)動進液管I和端蓋3對向或背向運動，其分別連接進液管I和端蓋3。兩者對向運動時，出液間隙5變?。欢鴥烧弑诚蜻\動時，出液間隙5變大。調(diào)節(jié)器可以改變出液間隙5的距離，從而紡絲直徑能夠根據(jù)需要來進行調(diào)整。這種調(diào)整是連續(xù)的，相對于微孔式的射流紡絲方式來說，不容易造成紡絲液堵塞。而且多個微溝2與多個凸筋4構(gòu)成了多道出液間隙5，使本噴頭能夠噴射多射流，大大提高了紡絲效率和紡絲產(chǎn)量。
[0021]進一步優(yōu)選的，參考圖1至圖4，調(diào)節(jié)器包括調(diào)節(jié)螺桿6，實際上為一螺栓。該調(diào)節(jié)螺桿6的螺桿部分由下至上穿過端蓋3后與進液管I內(nèi)腔螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿6的頭部61抵接端蓋3端面并對端蓋3施加朝向進液管I的支撐力。調(diào)節(jié)螺桿6的頭部61并非固定連接端蓋3，而只是起到一個承托的作用，為此端蓋3不會隨之轉(zhuǎn)動。譬如參考圖2和圖3，在順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿6時，可以將調(diào)節(jié)螺桿6擰入進液管I更深的位置，那么，其頭部61對端蓋3施加向上的推力，從而減小出液間隙5的距離，此時出液間隙5的距離為h;反之，參考圖6和圖7，逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿6，在重力以及紡絲溶液壓力的推動下，端蓋3向下抵壓調(diào)節(jié)螺桿6頭部61，出液間隙5的距離也隨之增大，此時出液間隙5的距離為H，H>h。
[0022]上述的調(diào)節(jié)螺桿6作為調(diào)節(jié)器，可以實現(xiàn)連續(xù)的調(diào)整出液間隙5;不僅如此，螺桿的絲牙一般比較密，大幅度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿6也只是會將出液間隙5改變很小的距離，極利于微調(diào)，滿足紡絲直徑絲米級的調(diào)整變化。
[0023]參考圖4和圖8，進液通道由兩部分構(gòu)成，分別是通孔101和銑槽102。通孔101由進液管I的頂端開口處向下延伸，通孔101的底部接有螺紋孔103，調(diào)節(jié)螺桿6螺紋連接在螺紋孔103上;銑槽102有三道，呈等邊三角形狀開在螺紋孔的外壁并呈豎向設(shè)置，每道銑槽102的頂端連通通孔101，而底端通至微溝2。
[0024]進一步優(yōu)選的，參考圖1和圖2，進液管I上部的外壁設(shè)置有連接外部配件用的定位部件。
[0025]具體來說，定位部件包括設(shè)置在進液管I外壁的外螺紋71以及凸緣72，凸緣72處于外螺紋71與微溝2之間，優(yōu)選為六角形，用戶可以通過旋轉(zhuǎn)凸緣72以帶動進液管I旋入外部配件中，并且凸緣72抵靠外部配件的端面，從而與外部配件裝配定位。
[0026]參考圖9至圖11所示的陣列式紡絲系統(tǒng)，包括主體8和密封板9，主體8上、下貫通以方便進液，密封板9密封連接在主體8底端，從而與主體8內(nèi)部圍成一個進液腔10，該進液腔10同時起到緩沖紡絲溶液的作用。密封板9上呈陣列狀設(shè)置有若干螺孔，每個螺孔上密封連接一個上述的靜電紡絲噴頭，噴頭的凸緣72抵接密封板9的底端面從而將噴頭定位。各噴頭的進液通道連通進液腔10，從進液腔10接收紡絲溶液。
[0027]實施例中，在單個噴頭紡絲的基礎(chǔ)上陣列噴頭，進一步提高紡絲的速率，大大的增加了紡絲產(chǎn)量。
[0028]進一步優(yōu)選的，主體8的外壁接有溫控模塊11，用以控制紡絲溶液的溫度，滿足紡絲要求。
[0029]進一步優(yōu)選的，主體8的頂端端部設(shè)有連接供液部件的法蘭結(jié)構(gòu)12。
[0030]以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。
【主權(quán)項】
1.一種間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，其特征在于，包括: 進液管(I)，進液管(I)的一端端面環(huán)形陣列有若干微溝(2)，所述微溝(2)穿透進液管(I)的內(nèi)、外壁，從而連通進液管(I)內(nèi)部的進液通道和外界； 端蓋(3)，端蓋(3)上環(huán)形陣列有若干凸筋(4)，各凸筋(4)逐一充填入微溝(2)中并與微溝(2)等厚，凸筋(4)與微溝(2)相對的端面之間形成出液間隙(5); 調(diào)節(jié)器，用于驅(qū)動進液管(I)和端蓋(3)對向或背向運動，從而改變出液間隙(5)的距離，調(diào)節(jié)器分別連接進液管(I)和端蓋(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，其特征在于:所述調(diào)節(jié)器包括調(diào)節(jié)螺桿(6)，所述調(diào)節(jié)螺桿(6)的螺桿部分穿過端蓋(3)后與進液管(I)內(nèi)腔螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿(6)的頭部(61)抵接端蓋(3)端面并對端蓋(3)施加朝向進液管(I)的支撐力。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，其特征在于:所述進液管(I)的外壁設(shè)置有連接外部配件用的定位部件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，其特征在于:所述定位部件包括設(shè)置在進液管(I)外壁的外螺紋(71)以及凸緣(72)，所述凸緣(72)處于外螺紋(71)與微溝(2)之間。5.—種陣列式紡絲系統(tǒng)，其特征在于:包括由上下貫通的主體(8)、密封連接主體(8)底端的密封板(9)所圍成的進液腔(10)，所述密封板(9)上呈陣列狀密封連接權(quán)利要求1至4中任一項所述的噴頭，各噴頭的進液通道連通進液腔(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，其特征在于:所述主體(8)的外壁接有溫控模塊(11)。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭，其特征在于:所述主體(8)的端部設(shè)有連接供液部件的法蘭結(jié)構(gòu)(12)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種間隙可調(diào)的靜電紡絲噴頭及陣列式紡絲系統(tǒng)，包括：進液管，進液管的一端端面環(huán)形陣列有若干微溝，所述微溝穿透進液管的內(nèi)、外壁，從而連通進液管內(nèi)部的進液通道和外界；端蓋，端蓋上環(huán)形陣列有若干凸筋，各凸筋逐一充填入微溝中并與微溝等厚，凸筋與微溝相對的端面之間形成出液間隙；調(diào)節(jié)器，用于驅(qū)動進液管和端蓋對向或背向運動，從而改變出液間隙的距離，調(diào)節(jié)器分別連接進液管和端蓋。本發(fā)明能調(diào)節(jié)紡絲的直徑大小和提高紡絲效率。本發(fā)明可應(yīng)用于熔體靜電紡絲或溶液靜電紡絲領(lǐng)域。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN105543985
【申請?zhí)枴緾N201610067092
【發(fā)明人】江傳玉, 溫尊偉, 黃深能, 黃澤峰, 夏遠(yuǎn)祥, 梅晨, 朱自明
【申請人】佛山輕子精密測控技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月29日