《離心式靜電紡絲裝置》是多氟多化工股份有限公司於2010年12月17日申請的專利，該專利的公布號為CN102061530A，申請號為2010105941179，授權公布日為2011年5月18日，發明人是李世江、李傑、張迎晨、賈棉、薛峰峰、孫永明、王礦斌、史劍鋒、余維海。
《離心式靜電紡絲裝置》涉及一種離心式靜電紡絲裝置，包括機架，所述機架上豎向轉動裝配有由金屬網製成的旋轉甩筒，所述旋轉甩筒的頂部具有一個用於與紡絲液導管導通連線的進料口；由於該發明的離心式靜電紡絲裝置採用由金屬網製成的旋轉甩筒，因此所述旋轉甩筒可同時作為電極及靜電紡絲裝置的噴頭使用，由於所述旋轉甩筒由金屬網製成，因此網眼，即相當於傳統噴頭的噴絲孔的數量大大增加，提高了靜電紡絲裝置的工作效率；另外，由於所述旋轉甩筒工作時是旋轉的，可通過離心力將紡絲液甩出，有效的避免網眼，即傳統噴頭的噴孔的堵塞，進一步提高了靜電紡絲裝置的生產效率；可用於規模化生產。
2018年12月20日，《離心式靜電紡絲裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《離心式靜電紡絲裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：離心式靜電紡絲裝置
- 公告號：CN102061530A
- 授權日：2011年5月18日
- 申請號：2010105941179
- 申請日：2010年12月17日
- 申請人：多氟多化工股份有限公司
- 地址：河南省焦作市中站區西馮封化工區
- 發明人：李世江、李傑、張迎晨、賈棉、薛峰峰、孫永明、王礦斌、史劍鋒、余維海
- Int.Cl.：D01D5/00(2006.01)I; D01D5/18(2006.01)I; D01D13/02(2006.01)I
- 代理機構：鄭州睿信智慧財產權代理有限公司
- 代理人：陳浩
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著納米技術的發展，靜電紡絲技術作為一種有效、實用的方法，在納米材料研究領域受到廣泛關注。隨著人們對納米纖維需求量的不斷增加，各國的科研工作者探索了多種製備納米纖維的方法，其中靜電紡絲方法被認為是製備納米纖維的最簡單有效的方法，截至2010年12月17日，已經有三十多種聚合物通過此方法成功製得超細纖維，直徑最小達到幾十納米。靜電紡絲包括溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲兩類，關於靜電紡絲的研究大多都集中在溶液靜電紡絲上，而對於聚合物熔體而言靜電紡絲的研究則很少。
世界各國對於納米纖維靜電紡絲普遍使用的是單頭或多頭針筒式紡絲裝置，如中國專利申請:ZL200420107832.5，ZL200420020596.3，ZL200320122276.4，ZL200410025622.6等；美國專利US6616435，US6713011，US6753454，US6656394；世界專利W006043968，WO2006049664，WO2005099308等。該類專利的缺點在於，由於作為噴絲孔的微針孔徑較小，堵塞問題嚴重，噴絲孔更換和清洗頻繁，因此工作效率極低，無法實現規模化生產的需求。
為克服噴頭孔徑及數量的影響，專利ZL200410025691.5，ZL200610117671.1，ZL200710036447.4，ZL200810032247.6等利用超音波技術、震動技術等實現了無噴頭的靜電紡絲技術，但該類技術的得到的納米膜材料均勻度控制困難。可加工材料種類受限。
發明內容
專利目的
《離心式靜電紡絲裝置》的目的在於提供一種離心式靜電紡絲裝置，以解決靜電紡絲裝置的生產效率低且噴頭易堵塞的問題。
技術方案
《離心式靜電紡絲裝置》的離心式靜電紡絲裝置採用以下技術方案：離心式靜電紡絲裝置，包括機架，所述機架上豎向轉動裝配有由金屬網製成的旋轉甩筒，所述旋轉甩筒的頂部具有一個用於與紡絲液導管導通連線的進料口。
所述旋轉甩筒的底部具有一個用於與驅動裝置傳動連線的轉盤，所述的轉盤與旋轉甩筒的對應端密封連線。
所述旋轉甩筒導通連線有用於與電源連線的接線端子。
所述的機架上絕緣固定有導體支撐座，所述的轉盤遠離所述旋轉甩筒的一側通過傳動軸及對應軸承轉動裝配於所述的導體支撐座內，所述的接線端子與所述導體支撐座導電連線。
所述傳動軸豎向貫穿所述的導體支撐座，傳動軸遠離所述轉盤的一端傳動連線有驅動裝置。
所述驅動裝置為電機，所述電機與所述的傳動軸通過皮帶傳動連線，電機與傳動軸之間設定有增速裝置。
所述旋轉甩筒內沿豎向設定有至少一層空心的隔離盤，所述隔離盤的內孔的周向上具有向上翻折的擋沿，所述擋沿與旋轉甩筒的內壁面之間形成用於容存紡絲液的容液槽。
所述的旋轉甩筒包括至少兩個兩端開口的筒套，所述隔離盤的周向外緣上具有環形的橋接塊，所述橋接塊的上、下端面上均設定有用於供所述各筒套的套壁的對應端插入的插槽，橋接塊上還設定有豎向延伸的螺栓連線孔，所述各筒套經所述各隔離盤對應橋接後通過螺栓固定於所述轉盤上。
改善效果
由於《離心式靜電紡絲裝置》的離心式靜電紡絲裝置採用由金屬網製成的旋轉甩筒，因此所述旋轉甩筒可同時作為電極及靜電紡絲裝置的噴頭使用，由於所述旋轉甩筒由金屬網製成，因此網眼，即相當於傳統噴頭的噴絲孔的數量大大增加，提高了靜電紡絲裝置的工作效率；另外，由於所述旋轉甩筒工作時是旋轉的，可通過離心力將紡絲液甩出，有效的避免網眼，即傳統噴頭的噴孔的堵塞，進一步提高了靜電紡絲裝置的生產效率；可用於規模化生產。
更進一步的，在所述的電機與傳動軸之間設定增速裝置，可在電機轉速一定的情況下提高傳動軸，即旋轉甩筒的轉速，進一步提高工作效率，同時也提高了紡絲質量；通過所述隔離盤將所述旋轉甩筒分層並形成所述容液槽，可有效的提高旋轉甩筒的軸向工作高度，即旋轉甩筒壁的工作面積，充分的利用了電機驅動力資源的同時也進一步提高了生產效率；將所述的旋轉甩筒設定為由所述各套筒通過隔離盤對接而成的分體式結構，可方便的進行拆裝維修及清理，有效的減短了設備維護時間。
附圖說明
圖1是《離心式靜電紡絲裝置》的離心式靜電紡絲裝置的結構示意圖；
圖2是圖1在A處的局部放大圖；
圖3是圖2在B處的局部放大圖。
技術領域
《離心式靜電紡絲裝置》涉及紡織、材料領域，尤其是一種離心式靜電紡絲裝置。
權利要求
1.離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：包括機架，所述機架上豎向轉動裝配有由金屬網製成的旋轉甩筒，所述旋轉甩筒的頂部具有一個用於與紡絲液導管導通連線的進料口，旋轉甩筒內沿豎向設定有至少一層空心的隔離盤，所述隔離盤的內孔的周向上具有向上翻折的擋沿，所述擋沿與旋轉甩筒的內壁面之間形成用於容存紡絲液的容液槽。
2.根據權利要求1所述的離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：所述旋轉甩筒的底部具有一個用於與驅動裝置傳動連線的轉盤，所述的轉盤與旋轉甩筒的對應端密封連線。
3.根據權利要求1所述的離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：所述旋轉甩筒導通連線有用於與電源連線的接線端子。
4.根據權利要求3所述的離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：所述的機架上絕緣固定有導體支撐座，所述的轉盤遠離所述旋轉甩筒的一側通過傳動軸及對應軸承轉動裝配於所述的導體支撐座內，所述的接線端子與所述導體支撐座導電連線。
5.根據權利要求4所述的離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：所述傳動軸豎向貫穿所述的導體支撐座，傳動軸遠離所述轉盤的一端傳動連線有驅動裝置。
6.根據權利要求5所述的離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：所述驅動裝置為電機，所述電機與所述的傳動軸通過皮帶傳動連線，電機與傳動軸之間設定有增速裝置。
7.根據權利要求1所述的離心式靜電紡絲裝置，其特徵在於：所述的旋轉甩筒包括至少兩個兩端開口的筒套，所述隔離盤的周向外緣上具有環形的橋接塊，所述橋接塊的上、下端面上均設定有用於供所述各筒套的套壁的對應端插入的插槽，橋接塊上還設定有豎向延伸的螺栓連線孔，所述各筒套經所述各隔離盤對應橋接後通過螺栓固定於所述轉盤上。
實施方式
《離心式靜電紡絲裝置》的離心式靜電紡絲裝置的實施例1，如圖1-3所示，由機架1、旋轉甩筒2、轉盤3、導體支撐座4、傳動軸5、驅動裝置6、接線端子7、隔離盤8及增速裝置組成。機架1用於集成整套裝置，導體支撐座4通過絕緣板9固定設定於機架1上並與機架1絕緣配合，接線端子7與導體支撐座3固連；傳動軸5通過軸承豎向轉動裝配於導體支撐座4內並貫穿導體支撐座4，轉盤3與傳動軸5的上端固連，轉盤3的外緣設定有用於供旋轉甩筒2的下端插入的插槽，旋轉甩筒2的筒壁的下端插裝於轉盤3的插槽內並與轉盤3密封配合，旋轉甩筒2由三個筒套10組成，筒套10通過對應的隔離盤8連線，隔離盤8對應有兩個，隔離盤8的中間部分具有內孔，隔離盤8的內孔的外緣具有一個向上翻折的擋沿11，隔離盤8的擋沿11與旋轉甩筒2的內壁面之間圍成一個用於容納紡絲液12的容液槽，以便分層利用旋轉甩筒2的豎向空間，提高旋轉甩筒2的利用率，隔離盤8的外緣上具有一圈用於橋接對應兩筒套的橋接塊13，橋接塊13的上、下端面上均設定有用於供對應筒套的套壁插入的插槽，橋接塊13上還設定有豎向延伸的螺栓連線孔，旋轉甩筒2的頂端設定有壓蓋14，壓蓋14即為倒置的隔離盤8，各筒套10經對應的隔離盤橋接後通過壓蓋14用對應的連線螺栓15壓緊固定於導體支撐座4上，壓蓋14的內孔形成旋轉甩筒2的進料口16，進料口16用於供紡絲液導管17伸入旋轉甩筒2內為裝置提供紡絲液12；驅動裝置6固定設定於機架1一側，驅動裝置6採用電機，增速裝置由第一帶輪18及第二帶輪19組成，第一帶輪18固定裝配於電機的輸出軸上，第二帶輪19固定裝配於傳動軸5的下端，電機與傳動軸5採用帶傳動，其中第一帶輪18的直徑大於第二帶輪19，以此來實現增速。《離心式靜電紡絲裝置》的離心式靜電紡絲裝置工作時，首先將接線端子7與高壓電源接通，然後啟動電機（以上兩步驟順序可調換），電機以轉速2900轉每分帶動傳動軸5轉動，使角速度比提高3-4倍，傳動軸5及旋轉甩筒2的轉速達到8700-11600轉每分；旋轉甩筒2的線速度達到8200米/分鐘-11000米/分鐘，然後在保溫的條件下通過紡絲液導管17向旋轉甩筒2內通入紡絲液12，調整旋轉甩筒2的線速度達8200米/分鐘-11000米/分鐘，在其產生的高壓作用下將紡絲液從90～100目的極網（旋轉甩筒由金屬網製成）內擠出，此時在高壓電場的作用下得到直徑5納米～1000納米的纖維20。
上述實施例中，所述的旋轉甩筒2還可以設定為一體結構，這種情況下，所述的隔離盤8可省略或通過螺釘固定於旋轉甩筒2的筒壁上；所述旋轉甩筒還可以由兩個或者四個以上筒套及對應隔離盤構成；所述的增速裝置還可以採用變速器；所述的驅動裝置還可以採用發動機；所述驅動裝置還可以另設；所述接線端子7還可以通過電旋轉連線器與旋轉甩筒導通連線。
榮譽表彰
2018年12月20日，《離心式靜電紡絲裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
