一种静电纺丝用耐高压供液系统技术方案

本发明专利技术提供一种静电纺丝用耐高电压供液系统，包括供液部分、耐高压精度计量泵以及绝缘供液缓冲槽。供液部分中的绝缘储液槽通过进液管与耐高压精度计量泵进液孔相连，耐高压精度计量泵通过轴承与电机连接，耐高压精度计量泵的流量由控制箱调节，控制箱箱体采用绝缘材料并独立配置，耐高压精度计量泵出液孔通过出液管与绝缘供液缓冲槽进液孔相连，绝缘供液缓冲槽顶部开孔通过分流管将纺丝液均匀导入纺丝区域，耐高压精度计量泵、轴承及电机共享一个绝缘支撑底座。本发明专利技术能够有效地解决静电纺丝供液系统耐高压性不足的问题，更好地改善供液系统供液精度低、供液不匀、供液量范围窄等缺陷，适用于静电纺纤维批量化生产。

A high pressure liquid supply system for electrostatic spinning

The invention provides a high voltage liquid supply system for electrostatic spinning, including a liquid supply part, a high pressure tolerance metering pump, and an insulated liquid supply buffer tank. For the liquid part of the insulated storage tank through the liquid inlet pipe with high precision metering pump into the liquid Kong Xianglian, high precision metering pump is connected with the motor bearing, high precision metering pump flow control by the control box, control box made of insulating material and independent configuration, high precision metering pump through a liquid outlet hole the liquid outlet pipe and the insulating liquid supply buffer tank liquid inlet hole is connected, insulating liquid supply buffer tank through the shunt openings at the top of the spinning solution into uniform spinning area, high precision bearings and motor pressure metering pump, sharing an insulating support base. The invention can effectively solve the problem of high pressure resistance of the electrospinning and liquid supply system, and better improve the defects of the liquid supply system, such as low liquid feeding accuracy, uneven liquid supply and narrow liquid supply volume, etc., and is suitable for mass production of electrospun fibers.

【技术实现步骤摘要】
一种静电纺丝用耐高压供液系统
本专利技术涉及一种静电纺丝用耐高压供液系统，特别涉及一种耐高压精度计量泵，属于静电纺丝领域。
技术介绍
静电纺丝技术是一种制备纳米纤维的技术手段，在电纺过程中如何实现稳定、高效地供液成为当前静电纺技术研究领域的热点。现有静电纺丝
中，静电纺丝设备大多采用间歇式供液系统，纺丝液的供给需要人工加料，这种供液系统的供液不连续性导致其在实际纳米纤维材料的制备中存在可操作性不足的弊端，通常静电纺丝需要高电压条件下进行工作，因此其安全性问题在大规模的静电纺丝设备等特殊领域的应用也受到了限制。“一种气泡静电纺丝装置”(专利CN201310693050.8)利用贮液池储存溶液，利用助推器与向贮液池提供推力，实现静电纺丝的供液，但供液的精度不高，所制备的静电纺纤维均匀性不好；“可调聚合物溶液粘度的静电纺丝装置”(专利CN201310597147.9)中，其聚合物储存在料桶，通过灌注泵推动活塞进入喷丝头进行纺丝，这种供液方法利用灌注泵实现推动，无法连续进行供液，规模化生产受到限制；“一种高压气流辅助喷头自旋转静电纺丝装置”(专利CN201310606374.3)的进料装置通过溶液流量调节阀与进料流道相连，但流量调节阀在输送带高电压的高分子溶液或者熔体时，容易将高电压传递给控制电机及电机驱动器，电机驱动器在高压电下容易被打坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服静电纺丝过程中储液槽绝缘性差所带来的安全隐患，同时兼具抗吸湿、抗酸碱腐蚀、抗有机溶剂溶解等优点。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种静电纺丝用耐高压供液系统，包括供液部分、耐高压精度计量泵以及绝缘供液缓冲槽，供液部分中的绝缘储液槽通过进液管与耐高压精度计量泵进液孔相连，耐高压精度计量泵通过轴承与电机连接，耐高压精度计量泵的流量由控制箱调节，控制箱箱体采用绝缘材料并独立配置，耐高压精度计量泵出液孔通过出液管与绝缘供液缓冲槽进液孔相连，绝缘供液缓冲槽顶部开孔通过分流管将纺丝液均匀导入纺丝区域，耐高压精度计量泵、轴承及电机共享一个绝缘支撑底座。优选地，所述供液部分由绝缘储液槽和进液管组成，进液管上设有开关阀门；所述进液管的外径为R，R＝8～20mm，内径为r，r＝5～17mm；所述进液管为PP管、PA管、PE管、TPE管、硅胶管、橡胶管、PVC管、PFA管、FEP管、F46管、聚全氟乙丙烯管中的一种；所述阀门材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、萘杂环树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚芳酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。优选地，所述耐高压精度计量泵的泵体、轴承材料均采用特种工程塑料；所述特种工程塑料包括聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚芳砜(PASF)、聚砜醚(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)、玻纤增强PPS、聚醚酰亚胺(PEI)、聚氨基双马来酰亚胺(PABM)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚均苯四甲酰亚胺(PMMI)、聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)和聚对苯甲酰胺(PBA)中的一种。优选地，所述轴承的中心轴线与电机轴及泵头轴的中心轴线重合，轴承长度为5～50cm，直径为3～10cm。优选地，所述耐高压精度计量泵的参数由控制箱调节，流量精度达到千分之一，流量范围为0.005～50mL/r，转速可调范围为1～500r/min。优选地，所述控制箱箱体材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、萘杂环树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚芳酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。优选地，所述连接耐高压精度计量泵出液孔的出液管外径为R，R＝8～20mm，内径为r，r＝5～17mm，出液管为PP管、PA管、PE管、TPE管、硅胶管、橡胶管、PVC管、PFA管、FEP管、F46管、聚全氟乙丙烯管中的一种。优选地，所述绝缘供液缓冲槽为圆柱体型，外边缘横截面面积为S，S＝25～1000cm2；高度为H，H＝10～100cm。所述绝缘供液缓冲槽的材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、萘杂环树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚芳酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。优选地，所述绝缘供液缓冲槽顶部开孔个数为5～10个，通过分流管导入纺丝区域，分流管上加装开关阀门；所述分流管的外径为R，R＝8～20mm，内径为r，r＝5～17mm；所述分流管为PP管、PA管、PE管、TPE管、硅胶管、橡胶管、PVC管、PFA管、FEP管、F46管、聚全氟乙丙烯管中的一种；所述开关阀门材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、萘杂环树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚芳酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。优选地，所述绝缘支撑底座形状为长方体、圆台体中的一种，其棱角通过打磨处理，长0.5～1m，宽0.15～0.4m，高0.03～0.1m。优选地，所述耐高压供液系统能够承受0～200kV的电压，其工作参数需满足以下要求：流体粘度：0～5000cP；环境温度：-10～50℃；海拔高度：≤2500m；流体温度：-10℃≤T≤240℃，冻结除外。有益效果：1)本专利技术的一种静电纺丝用耐高压供液系统克服了现有的齿轮计量泵不能用于输送带高压静电的高分子溶液或者熔体的问题，提供一种耐高压精度计量泵，该齿轮计量泵能输送带有几十甚至上百千伏的高分子溶液或者熔体；2)本专利技术的一种静电纺丝用耐高压供液系统，能够持续稳定地进行供液，流量和转速可调节，解决供液速度不均匀，供液不连续等问题；3)本专利技术的一种静电纺丝用耐高压供液系统，更好地改善供液系统供液精度低、供液量范围窄等缺陷，适用于静电纺纤维大批量连续生产。附图说明图1为本专利技术一种静电纺丝用耐高压供液系统的供液部分结构示意图；图2为本专利技术一种静电纺丝用耐高压供液系统的绝缘供液缓冲槽示意图；附图标记说明：1.封口盖、2.槽壁、3.槽底、4.底座、5.出液软管、6.阀门、7.支撑杆、8.分流管、9.绝缘供液缓冲槽槽体、10.开关阀门、11.出液管。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种静电纺丝用耐高电压供液系统如图1所示，包括供液部分、耐高压精度计量泵以及绝缘供液缓冲槽(如图2)。供液部分由绝缘储液槽和进液管组成，绝缘储液槽通过进液管与耐高压精度计量泵的进液孔相连，进液管的外径为R，R＝8mm，内径为r，r＝5mm；进液管为PP管，进液管上的开关阀门材料为聚乙烯。耐高压精度计量泵的泵体材料采用聚苯硫醚(PPS)、轴承材料采用聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电纺丝用耐高压供液系统，包括供液部分、耐高压精度计量泵以及绝缘供液缓冲槽，供液部分中的绝缘储液槽通过进液管与耐高压精度计量泵进液孔相连，耐高压精度计量泵通过轴承与电机连接，耐高压精度计量泵的流量由控制箱调节，控制箱箱体采用绝缘材料并独立配置，耐高压精度计量泵出液孔通过出液管与绝缘供液缓冲槽进液孔相连，绝缘供液缓冲槽顶部开孔通过分流管将纺丝液均匀导入纺丝区域，耐高压精度计量泵、轴承及电机共享一个绝缘支撑底座。

【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝用耐高压供液系统，包括供液部分、耐高压精度计量泵以及绝缘供液缓冲槽，供液部分中的绝缘储液槽通过进液管与耐高压精度计量泵进液孔相连，耐高压精度计量泵通过轴承与电机连接，耐高压精度计量泵的流量由控制箱调节，控制箱箱体采用绝缘材料并独立配置，耐高压精度计量泵出液孔通过出液管与绝缘供液缓冲槽进液孔相连，绝缘供液缓冲槽顶部开孔通过分流管将纺丝液均匀导入纺丝区域，耐高压精度计量泵、轴承及电机共享一个绝缘支撑底座。2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝用耐高压供液系统，其特征在于，所述供液部分由绝缘储液槽和进液管组成，进液管上设有开关阀门；所述进液管的外径为R，R＝8～20mm，内径为r，r＝5～17mm；所述进液管为PP管、PA管、PE管、TPE管、硅胶管、橡胶管、PVC管、PFA管、FEP管、F46管、聚全氟乙丙烯管中的一种；所述阀门材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、萘杂环树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚芳酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝用耐高压供液系统，其特征在于，所述耐高压精度计量泵的泵体、轴承材料均采用特种工程塑料；所述特种工程塑料包括聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚芳砜(PASF)、聚砜醚(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)、玻纤增强PPS、聚醚酰亚胺(PEI)、聚氨基双马来酰亚胺(PABM)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚均苯四甲酰亚胺(PMMI)、聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)和聚对苯甲酰胺(PBA)中的一种。4.根据权利要求3所述的一种静电纺丝用耐高压供液系统，其特征在于，所述轴承的中心轴线与电机轴及泵头轴的中心轴线重合，轴承长度为5～50cm，直径为3～10cm。5.根据权利要求1所述的一种静电纺丝用耐高压供液系统，其特征在于，所述耐高压精度计量泵的参数由控制箱调节，流量精度达到千分之一，流量范围为0.005～50mL/r，转速可调范围为1～500r/min。6.根据权利要求5所述的一种静电纺丝用耐高压供液系统，所述控制箱箱体材料为聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁彬，廖亚龙，赵兴雷，李玉瑶，印霞，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31