一种圆锥体喷头纺丝装置的制作方法

本实用新型涉及纳米纤维静电纺织领域，更准确的说涉及一种圆锥体喷头纺丝装置。

背景技术：

自静电纺丝技术诞生以来，运用静电纺丝技术已经成功制备了出了多种无机物，有机物，聚合物等。静电纺丝技术是一种利用静电力使聚合物溶液或熔体产生射流并最终固化为纳米纤维的技术。静电纺丝技术的原理是使聚合物溶液或熔体形成表面弯曲的液滴、液柱膜、气泡、火山口状隆起等，然后利用静电力作用从曲面顶端喷出射流，射流在电场力、表面张力等作用下飞向负极板，期间被拉伸细化，同时溶剂蒸发，射流固化为纳米纤维并最终沉积在接受板上，形成纳米纤维毡。静电纺丝纳米纤维性能优异，应用广泛，在空气过滤，个体防护，能源，电子器件，生物工程等领域的应用前景十分看好，产业化市场发展前景广阔。目前为止，我国静电纺丝工艺基本成熟，但该技术主要局限于实验室研究和小批量生产。产量低是静电纺丝技术从实验室走向产业化生产与应用的最大技术障碍。据有关报告指出，全球纳米纤维产品需求总量价值由2011年1.283亿美元增加到2012年1.515亿美元预计至2017年将达到5.702亿美元，纳米纤维需求量巨大。面对纳米纤维的重大需求与广泛应用，开发面向工业化生产的静电纺丝设备以实现纳米纤维的产业化制备已经迫在眉睫。为了提高静电纺丝设备的效率，本领域技术人员提出了很多种方法，但是现有的静电纺丝设备大都采用单针头，生产效率可以提升的幅度极为有限，不能满足大规模生产的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种圆锥体喷头纺丝装置，所述圆锥体喷头纺丝装置包括一供液组件、一喷射组件、一供电组件以及一接收组件，所述喷射组件与所述供液组件和所述供电组件连接，并且所述喷射组件在所述供液组件和所述供电组件的作用下向所述接收组件喷射纳米纤维。所述喷射组件采用圆锥体喷头，所述圆锥体喷头开有多个微型圆孔，喷头不易堵塞，并且能够大幅度提升纺丝装置的生产效率。

根据本实用新型的目的提出的一种圆锥体喷头纺丝装置，包括：

一供液组件，所述供液组件内部具有溶液；

一喷射组件，所述喷射组件连接于所述供液组件，且所述供液组件中的溶液通过所述喷射组件喷出，所述喷射组件包括一圆锥体喷头，所述圆锥体喷头开有多个圆形微孔；

一供电组件，所述供电组件与所述喷射组件电连接；以及

一接受组件，所述接收组件顶端封闭。

优选地，所述供液组件包括一供液仓，一推压杆，一导液管以及一流量泵，所述供液仓通过所述导液管与所述喷射组件连接，所述供液仓与所述推压杆可滑动的连接，通过调节所述流量泵，所述推压杆即以相应的速度在所述供液仓中滑动，从而控制通过所述导液管的溶液流量。

优选地，所述喷液组件包括一储液池底座，所述圆锥体喷头与所述储液池底座导通连接，所述储液池底座通过所述导液管与所述供液仓连接。

优选地，所述供电组件包括一高压电源和一导线，所述导线连通所述高压电源的正极与所述储液池底座中的溶液。

优选地，所述圆形微孔的直径为1毫米。

优选地，所述接收组件内部贴有铝箔纸。

优选地，所述圆锥体喷头的材料为铜。

优选地，所述供液组件包括一供液仓，一推压杆，以及一流量泵，所述供液仓直接与所述喷射组件连接，所述供液仓与所述推压杆连接，且所述推压杆能够在所述供液仓中滑动，通过调节所述流量泵，所述推压杆即以相应的速度在所述供液仓中滑动，从而控制通进入所述喷射组件的溶液流量。

优选地，所述供液组件包括一供液仓，一推压杆，一导液管、一流量泵、一回液管以及一集液池。其中所述供液仓通过所述导液管与所述喷射组件连接，所述供液仓与所述推压杆可滑动的连接，通过调节所述流量泵，所述推压杆即以相应的速度在所述供液仓中滑动，从而控制通过所述导液管的溶液流量，所述集液池设置于所述供液仓上部，且所述集液池的开口位于所述接受组件的下部，所述集液池的底部通过所述回液管连接于所述供液仓。

优选地，所述导液管穿过所述集液池的底部连接至所述喷射组件，且所述导液管与所述集液池底部的连接处密封设置。

与现有技术相比，本实用新型公开的一种圆锥体喷头纺丝装置的优点是：所述圆锥体喷头相比针头而言导电性较好，喷头四周开有微型圆孔，不仅解决了传统静电纺丝技术容易堵塞的问题，而且能够大幅度提升生产效率。圆锥体喷头不仅使纤维向上喷出时重合缠绕，而且有利于气流的快速推进，为纳米纤维的高效率产出，创造有利条件。接收组件采用顶端封闭的形式，接收组件内部贴有铝箔纸，能够最大程度地实现纤维的收集，避免纤维的飞散，与圆锥体喷头巧妙搭配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置第一个优选实施例的结构示意图。

如图2所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置喷头的俯视图。

如图3所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置第二个优选实施例的结构示意图。

如图4所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置第三个优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置第一个优选实施例的结构示意图，所述圆锥体喷头纺丝装置包括一供液组件10、一喷射组件20、一供电组件30以及一接收组件40。其中，所述供液组件10包括一供液仓11，一推压杆12，一导液管13以及一流量泵14。所述供液仓11通过所述导液管13与所述喷射组件20连接，所述供液仓11中的溶液能够通过所述导液管13流通至所述喷射组件20。所述供液仓11与所述推压杆12连接，且所述推压杆12能够在所述供液仓11中滑动，所述供液仓11中的溶液受到所述推压杆12的推动从所述导液管13流入所述喷射组件20。所述推压杆12受所述流量泵14的控制，通过调节所述流量泵14，所述推压杆12即以相应的速度在所述供液仓11中滑动，从而控制通过所述导液管13的溶液流量。所述喷射组件20包括一圆锥体喷头21和一储液池底座22，所述圆锥体喷头21与所述储液池底座22导通连接，所述储液池底座22通过所述导液管13与所述供液仓11连接，所述供液仓13中的溶液通过所述导液管13流入所述储液池底座22，再由所述圆锥体喷头21喷出。所述供电组件30包括一高压电源31和一导线32，所述导线32连通所述高压电源31的正极与所述储液池底座22中的溶液。所述接收组件40采用顶端封闭的形式，所述圆锥体喷头21喷射出的溶液经过运动，溶剂蒸发形成纳米纤维，顶端封闭的所述接收组件40能够最大程度地收集纳米纤维，避免纤维飞散。优选地，所述接收组件40内部贴有铝箔纸，能够进一步提高所述接收组件对纳米纤维的收集效果。

如图2所示为所述圆锥体喷头21的俯视图，所述圆锥体喷头21开有多个均匀排列的圆形微孔211。优选地，所述圆形微孔211的直径为1毫米。优选地，所述圆锥体喷头21采用金属铜制成。所述圆锥体喷头21为狭长的圆锥体形式，不仅使纳米纤维向上喷出时重合缠绕，而且有利于气流的快速推进，为纳米纤维的高效率产出，创造有利条件。所述圆锥体喷头21开有多个所述圆形微孔211，能够有效防止所述圆锥体喷头21的堵塞，同时多个微孔的设置使得所述圆锥体喷头纺丝装置的纺丝效率大幅提高。

如图3所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置第二个优选实施例的结构示意图，第二个优选实施例与第一个优选实施例的不同之处在于供液组件10A。所述供液组件10A包括一供液仓11A，一推压杆12A，以及一流量泵14A，所述供液仓11A直接与所述喷射组件20连接，所述供液仓11A中的溶液能够直接流通至所述喷射组件20。所述供液仓11A与所述推压杆12A连接，且所述推压杆12A能够在所述供液仓11A中滑动，所述供液仓11A中的溶液受到所述推压杆12A的推动流入所述喷射组件20。所述推压杆12A受所述流量泵14A的控制，通过调节所述流量泵14A，所述推压杆12A即以相应的速度在所述供液仓11A中滑动，从而控制通进入所述喷射组件20的溶液流量。本实施例中去除了导液管，所述流量泵14A直接控制所述溶液从所述供液仓11A进入所述喷射组件20的流量，而所述喷射组件20中的所述圆锥体喷头21和所述储液池底座22也是直接连通的，即通过控制所述流量泵14A即可直接控制所述梯台状喷射头21的流量，溶液流量调节更加精准。

如图4所示为本实用新型的一种圆锥体喷头纺丝装置第三个优选实施例的结构示意图，第四个优选实施例与第一个优选实施例的不同之处在于供液组件10C。所述供液组件10C包括一供液仓11C，一推压杆12C，一导液管13C、一流量泵14C、一回液管15C以及一集液池16C。其中所述供液仓11C通过所述导液管13C与所述喷射组件20连接，所述供液仓11C中的溶液能够通过所述导液管13C流通至所述喷射组件20。所述供液仓11C与所述推压杆12C连接，且所述推压杆12C能够在所述供液仓11C中滑动，所述供液仓11C中的溶液受到所述推压杆12C的推动从所述导液管13C流入所述喷射组件20。所述推压杆12C受所述流量泵14C的控制，通过调节所述流量泵14C，所述推压杆12C即以相应的速度在所述供液仓11C中滑动，从而控制通过所述导液管13C的溶液流量。所述集液池16C设置于所述供液仓11C上部，且所述集液池16C的开口位于所述接收组件40的下部，所述集液池16C的底部通过所述回液管15C连接于所述供液仓11C。所述导液管13C穿过所述集液池16C的底部连接至所述喷射组件20，且所述导液管13C与所述集液池16C底部的连接处密封设置。当溶液从所述喷射组件20向外喷射时，部分溅落的溶液会落入所述集液池16C，并由所述集液池16C收集后经所述回液管15C回流至所述供液仓11C，用于之后的纳米纤维制备。采用所述供液组件10C中结合所述集液池16C和所述回液管15C的结构，能够有效地减少溶液浪费，节约纳米纤维的制造成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。