一种带温度控制的多针头喷气静电纺丝装置的制作方法

1.本实用新型涉及喷气静电纺丝设备技术领域，特别是一种包裹式加温、在针头处温度调节、防止针头堵塞的带温度控制的多针头喷气静电纺丝装置。


背景技术：

2.静电纺丝法制备纳米纤维的影响因素很多，这些因素可分为溶液性质，如粘度、弹性、电导率和表面张力；控制变量，如毛细管中的静电压、毛细管口的电势和毛细管口与收集器之问的距离；环境参数，如溶液温度、纺丝环境中的空气湿度和温度、气流速度等。其中主要影响因素包括：
3.聚合物溶液浓度越高，粘度越大，表面张力越大，而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。通常在其它条件恒定时，随着浓度增加，纤维直径增大。
4.随电场强度增大，高分子静电纺丝液的射流有更大的表面电荷密度，因而有更大的静电斥力。同时，更高的电场强度使射流获得更大的加速度。这两个因素均能引起射流及形成的纤维有更大的拉伸应力，导致有更高的拉伸应变速率，有利于制得更细的纤维。
5.聚合物液滴经毛细管口喷出后，在空气中伴随着溶剂挥发，聚合物浓缩固化成纤维，最后被接收器接收。随两者间距离增大，直径变小。
6.当喷丝头孔径固定时，射流平均速度显然与纤维直径成正比。
7.当使用固定收集器时，纳米纤维呈现随机不规则情形；当使用旋转盘收集器时，纳米纤维呈现平行规则排列。因此，不同设备条件所生成的纤维网膜不同。
8.针头堵塞的原因很多，其中温度减低过快，对针头堵塞影响较大。需要一种包裹式加温、在针头处温度调节、防止针头堵塞的带温度控制的多针头喷气静电纺丝装置。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是提供一种包裹式加温、在针头处温度调节、防止针头堵塞的带温度控制的多针头喷气静电纺丝装置。
10.一种带温度控制的多针头喷气静电纺丝装置，包括：
11.上固定板，所述上固定板的上部设置第一加热器和气道，下部设置第二加热器，所述第一加热器侧方设置气道，所述上固定板竖向间隔设置喷嘴，所述喷嘴的上方为喷嘴腔，朝向上固定板的上方开口，下方设置针头；
12.下固定板，所述下固定板内部设置第三加热器，所述下固定板的上平面和上固定板的下平面配合，所述下固定板的侧面和上固定板的侧面组成光滑弧面，所述上固定板的侧面和下固定板的侧面包裹针头，并形成气道腔，所述气道腔和气道导通；
13.所述喷嘴腔内设置注射器，所述注射器固定在注射器板上；
14.所述第一加热器处设置第一温度传感器，第二加热器处设置第二温度传感器、第三加热器处设置第三温度传感器，所述第一加热器、第二加热器、第三加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别连接控制器，所述控制器连接触摸屏。
15.所述上固定板长方体，所述喷嘴腔和气道腔的截面分别为圆形，所述喷嘴腔的直径小于气道腔的直径。
16.所述第一加热器、第二加热器、第三加热器、气道分别为网状交叉形。
17.所述下固定板为长方体，设有带有弧面的通孔，孔径由大到小，为气道腔的下部。
18.所述注射器板由推进装置驱动，所述注射器跟随注射器板运动。
19.本实用新型上固定板的上部设置第一加热器和气道，下部设置第二加热器，第一加热器侧方设置气道，上固定板竖向间隔设置喷嘴，喷嘴的上方为喷嘴腔，朝向上固定板的上方开口，下方设置针头；下固定板内部设置第三加热器，下固定板的上平面和上固定板的下平面配合，下固定板的侧面和上固定板的侧面组成光滑弧面，上固定板的侧面和下固定板的侧面包裹针头，并形成气道腔，气道腔和气道导通；喷嘴腔内设置注射器，注射器固定在注射器板上；第一加热器处设置第一温度传感器，第二加热器处设置第二温度传感器、第三加热器处设置第三温度传感器，第一加热器、第二加热器、第三加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别连接控制器，控制器连接触摸屏。本实用新型包裹式加温、在针头处温度调节、防止针头堵塞。
附图说明
20.图1是本实用新型的结构示意图；
21.图2是本实用新型注射器板的结构示意图；
22.图3是本实用新型上固定板的结构示意图；
23.图4是本实用新型下固定板的结构示意图；
24.图5是本实用新型控制关系图；
25.图中：1、上固定板，2、第一加热器，3、第二加热器，4、气道，5、喷嘴，6、针头，7、喷嘴腔，8、下固定板，9、第三加热器，10、气道腔，11、注射器板，12、注射器，13、第一温度传感器，14、第二温度传感器，15、第三温度传感器，16、控制器，17、触摸屏。
具体实施方式
26.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
27.一种带温度控制的多针头喷气静电纺丝装置，包括：上固定板1，上固定板1的上部设置第一加热器2和气道4，下部设置第二加热器3，第一加热器2侧方设置气道4，上固定板1竖向间隔设置喷嘴5，喷嘴5的上方为喷嘴腔7，朝向上固定板1的上方开口，下方设置针头6；下固定板8，下固定板8内部设置第三加热器9，下固定板8的上平面和上固定板1的下平面配合，下固定板8的侧面和上固定板1的侧面组成光滑弧面，上固定板1的侧面和下固定板8的侧面包裹针头6，并形成气道腔10，气道腔10和气道4导通；喷嘴腔7内设置注射器12，注射器12固定在注射器板11上；第一加热器2处设置第一温度传感器13，第二加热器3处设置第二温度传感器14、第三加热器9处设置第三温度传感器15，第一加热器2、第二加热器3、第三加热器9、第一温度传感器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15分别连接控制器16，控制器16连接触摸屏17。
28.上固定板1长方体，喷嘴腔7和气道腔10的截面分别为圆形，喷嘴腔7的直径小于气道腔10的直径。第一加热器2、第二加热器3、第三加热器9、气道4分别为网状交叉形。下固定
板8为长方体，设有带有弧面的通孔，孔径由大到小，为气道腔10的下部。注射器板11由推进装置驱动，注射器12跟随注射器板11运动。
29.上固定板1和下固定板8对准连接，方便安装和拆卸维护，上固定板1和下固定板8的内侧组成气道腔10，上固定板1内设置上部设置第一加热器2和气道4，下部设置第二加热器3，喷嘴5可拆卸连接到上固定板1，喷嘴5下端为针头6，上部内侧为喷嘴腔7。下固定板8内设置第三加热器9。第一加热器2、第二加热器3、第三加热器9包裹喷嘴5和针头6，在喷气静电纺丝过程中进行温度控制，保证生产过程中的纤维液温度恒定，防止针头6堵塞。第一温度传感器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15分别监测第一加热器2、第二加热器3、第三加热器9的温度，并送给控制16，控制16根据设定的温度，控制第一加热器2、第二加热器3、第三加热器9的开关，形成一个闭环温度控制。触摸屏17显示第一加热器2、第二加热器3、第三加热器9的开关状态，并显示第一温度传感器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15的温度。
30.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。