一种基于纳米纤维宏量化成形用螺旋叶片纳米纤维发生器的制作方法

1.本发明涉及纳米纤维生产技术领域，具体为一种基于纳米纤维宏量化成 形用螺旋叶片纳米纤维发生器。


背景技术：

2.纤维是指柔软细长，长度与直径之比大于1000：1的纺织用物质，普通 纤维的直径一般为5～50μm。随着纳米技术的快速发展，纳米纤维的概念应运 而生。狭义的纳米纤维定义为直径是1～100nm的纤维；广义的纳米纤维指只 要纤维中含有纳米结构，则可以纳入纳米纤维的范畴。严格来说，狭义的纳 米纤维才是真正意义上的纳米纤维，纳米纤维最大的特点是比表面积大，从 而产生了小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。在 化学、物理(热、光、电磁等)性质方面表现出特异性。纳米纤维独特的性 能使其在膜材料、过滤介质、催化剂、电子产品、生物制品、复合增强材料 等领域拥有巨大的市场潜力。
3.现有技术中纳米纤维发生器存在的缺陷是：
4.1、专利文件cn203187801u公开了一种螺旋纳米纤维发生器，“包括无 针静电纺丝头，用于将高挥发性流体加工成纳米纤维，其特征在于，螺旋纳 米纤维发生器包括；伺服供液系统，伺服供液系统能根据纺丝头的旋转提供 纺丝液。新的带有伺服供液，清洗和废料回收装置的螺旋静电纺丝纳米纤维 发生器，用于有效和环保地将高挥发性液体(如聚合物溶液，溶胶凝胶，颗 粒悬浮物或熔融体)加工成纳米纤维，以避免普通螺旋静电纺纳米纤维发生 器在生产过程中出现的溶液快干和黏附于发生器表面的问题，并由此保证纳 米纤维的生产质量和稳定性。该装置特别适用于将高挥发性的溶液材料大规 模加工成纳米纤维，而且生产过程中实现了连续加料，连续清理纺丝发生器 和连续回收未成纤的废料。”，该装置内部的缺少封闭结构，装置容易受到 外界的影响，导致线路无法正常传输，
5.2、专利文件cn104099679b公开了一种新的螺旋叶片纳米纤维发生器，
ꢀ“
用于将粘性液体，如聚合物溶液，溶胶凝胶，颗粒悬浮物或熔融体，加工 成纳米纤维或纳米纤维网状结构。螺旋叶片纳米纤维发生器包括螺旋叶片和 轴，螺旋叶片与轴连接。静电螺旋纺丝装置包含下列部分：螺旋叶片纳米纤 维发生器；与螺旋叶片纳米纤维发生器相隔一定距离的对电极纳米纤维收集 器；装储用于纺丝的粘性液体的液体容器；和高电压发生装置，高压电极的 电极分别连接于螺旋叶片纳米纤维发生器和对电极纳米纤维收集器。与传统 的有针静电纺丝技术相比，该技术适用于大规模生产纳米纤维，而且生产的 纤维更细更均匀。本发明提高生产效率3～5倍”，该装置内部缺少电路保护 结构，导致装置无法在电流出现异常时，断开电路，导致设备损坏。
6.3、专利文件cn210065992u公开了一种螺旋叶片纳米纤维发生器，“通 过将螺旋叶片与轴向具有一定的夹角且可自由组合排序，以及采用螺旋叶片 的旋转方向为正向和反向且相交的蜂窝式布置，实现了该新型复合螺旋叶片 纳米纤维发生器可以提高纺丝产量、优化溶液射流分布、消除纳米纤维在收 集器上的不均匀分布，提高产品的均匀性”，该装置结构比较固定，无法对 装置进行组装，不方便工人对设备进行更换。
7.4、专利文件公cn103774250b开了一种静电纳米纤维发生器，“包括： 供液装置、清洗装置、收集装置、电源发生器、静电纺丝头的叶片、驱动装 置、传动装置和清理刮片。传动装置与供液装置和静电纺丝头的叶片连接， 传动装置使供液装置和静电纺丝头叶片同时移动。本发明的纺丝液能够在封 闭状体连续被输送到纺丝发生器，避免了开放式供液装置在使用过程中，由 溶剂挥发造成溶液浓度变化，以及由此造成的纤维质量变化，纺丝效率降低 和过程终止等问题。该装置同时具有清洗供液喷嘴和螺杆功能，以保证连续 正常运转。在供液装置上内设有加热装置，能够起到控温操作，防止溶液在 喷射前的凝固，适合低凝固点的溶液材料，提高生产效率”，该装置的缺少 物料承接结构，导致无法在有效的接收物料，容易物料浪费的情况出现。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种基于纳米纤维宏量化成形用螺旋叶片纳米纤 维发生器，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于纳米纤维宏量化 成形用螺旋叶片纳米纤维发生器，包括储存池，所述储存池的一侧外壁顶部 安装有第一支撑板，所述储存池的另一侧外壁顶部安装有第二支撑板，所述 第二支撑板的内侧贯穿安装有转动杆，所述转动杆的一端安装有第一支撑卡 环，所述第一支撑卡环的顶部通过合页连接有第一活动卡环，所述第一支撑 卡环与第一活动卡环的内侧嵌合安装有静电纺丝头；
10.所述第一支撑板的内侧活动安装有从动杆，所述从动杆的一端安装有第 二支撑卡环，所述第二支撑卡环的顶部通过合页活动连接有第二活动卡环；
11.所述储存池的正面安装有支撑台，所述支撑台的顶部安装有输送泵，所 述输送泵的输出端安装有输出管，所述输出管的输出端安装有导料管，所述 导料管的安装有若干组连接管。
12.优选的，所述储存池的后壁贯穿安装有输送管，输送管的后端安装有控 制阀，控制阀的后端安装有抽料管，所述储存池的一侧外壁安装有安装板， 安装板的顶部安装有控电箱，储存池的前壁顶部安装有贯穿板，贯穿板的内 侧贯穿安装有伸缩杆。
13.优选的，所述转动杆的另一端安装有驱动电机，驱动电机安装在第二支 撑板的一侧。
14.优选的，所述静电纺丝头的外侧安装有叶片。
15.优选的，所述从动杆的一端安装有外螺纹固定头，外螺纹固定头的一端 安装有接线柱，接线柱的外侧螺纹安装有收紧件，外螺纹固定头的外侧螺纹 安装有组装帽，组装帽位于收紧件的外侧。
16.优选的，所述控电箱的正面通过合页活动安装有观察窗，观察窗的前端 安装有连接件，控电箱的内侧底壁上安装有电源，电源的正面安装有连接头， 控电箱的内侧底壁上安装有电路保护器，控电箱的顶壁上开设有通线口，控 电箱的一侧外壁上开设有排线口，控电箱的一侧外壁上安装有对接环，对接 环与连接件对应。
17.优选的，所述输送泵的输入端安装有输料管，输料管贯穿安装在储存池 的前壁上，导料管的外侧安装有安装环，安装环的底部安装有支撑架，支撑 架通过螺纹安装在储存池的正面外壁上。
18.优选的，所述连接管的后端安装有移动板，移动板的两侧安装有支撑座， 伸缩杆安装在支撑座的正面，移动板的背面安装有供液座，供液座与连接管 的后端连接，供液座的内侧安装有喷头，喷头位于叶片前方外侧，供液座的 内部安装有加热丝。
19.优选的，该发生器的工作步骤如下：
20.s1、在工作前工人将溶液通过抽料管输送到控制阀处，控制阀打开使得 物料通过输送管输送到储存池的内部，储存池用于储存溶液，工人将静电纺 丝头的一端安装在第一支撑卡环和第一活动卡环的内侧，通过螺纹固定第一 支撑卡环和第一活动卡环，保证第一支撑卡环和第一活动卡环连接的牢固性， 同时将静电纺丝头的另一端安装在第二支撑卡环和第二活动卡环之间，通过 螺栓对装置进行紧固，方便装置对内侧的静电纺丝头支撑，保证静电纺丝头 可以平稳转动；
21.s2、驱动电机运行带动输出端的转动杆转动，转动杆转动带动第一支撑 卡环与第一活动卡环内侧的静电纺丝头跟着转动，静电纺丝头转动带动外侧 的叶片跟着转动，静电纺丝头转动带动一端的第二支撑卡环与第二活动卡环 跟着转动，从动杆活动安装在第一支撑板的内侧，保证从动杆可以平稳转动， 工人将线路穿过组装帽的内侧，通过收紧件收紧固定线路，将线路固定在接 线柱的外侧，然后将组装帽通过螺纹安装在外螺纹固定头的外侧，通过组装 帽保证内部装置的安全，避免接头部分与外界的水接触，保证电路的安全， 电路的底端穿过通线口与电路保护器连接；
22.s3、线路穿过排线口进入到控电箱的内部，线路与电源接触，保证装置 连接的紧密性，电源将电力通过电线传输到电路保护器的内部，然后由电路 保护器将电流传输到接线柱处，接线柱将电流传输到从动杆的内部，将电流 传输给叶片，使得叶片产生静电；
23.s4、在叶片转动的过程中，伸缩杆伸长带动支撑座向前移动，支撑座移 动带动移动板移动，移动板对支撑座固定，支撑座带动喷头移动到叶片的外 侧，输送泵运行产生吸力通过输料管将物料抽出，物料通过输料管进入到输 出管的内部，溶液经过输出管进入到导料管的内部，导料管将溶液传输到连 接管的内部，连接管将溶液传输到供液座的内部，供液座内部的加热丝通电 加热，方便装置根据物料的不同调节不同的温度，保证物料的质量，喷头将 喷涂到叶片的外侧。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、本发明通过安装有组装帽，工人将线路穿过组装帽的内侧，通过收紧 件收紧固定线路，将线路固定在接线柱的外侧，然后将组装帽通过螺纹安装 在外螺纹固定头的外侧，通过组装帽保证内部装置的安全，避免接头部分与 外界的水接触，保证电路的安全。
26.2、本发明通过安装有电路保护器，电源将电力通过电线传输到电路保护 器的内部，电路保护器对电路的电压和电流进行检测，当电流的电荷电压超 出指定数值时，电路保护器内部的保护机制开启，将电路断开，保证电路的 安全。
27.3、本发明通过安装有静电纺丝头，将静电纺丝头的一端安装在第一支撑 卡环和第一活动卡环的内侧，通过螺纹固定第一支撑卡环和第一活动卡环， 保证第一支撑卡环和第一活动卡环连接的牢固性，同时将静电纺丝头的另一 端安装在第二支撑卡环和第二活动卡环之间，通过螺栓对装置进行紧固，方 便装置对内侧的静电纺丝头支撑，保证静电纺丝头可以平稳转动，方便工人 对静电纺丝头进行组装。
28.4、本发明通过静电纺丝头安装在储存池的顶部，当溶液喷射到静电纺丝 头的叶
片上时，会出现溶液过多向下滴落的情况出现，由储存池接收溶液， 避免溶液出现浪费的情况。
附图说明
29.图1为本发明的立体结构示意图；
30.图2为本发明的储存池结构示意图；
31.图3为本发明的静电纺丝头结构示意图；
32.图4为本发明的从动杆结构示意图；
33.图5为本发明的移动板结构示意图；
34.图6为本发明的输送泵结构示意图；
35.图7为本发明的控电箱结构示意图；
36.图8为本发明的伸缩杆结构示意图；
37.图9为本发明的加热丝结构示意图。
38.图中：1、储存池；101、第一支撑板；102、第二支撑板；103、贯穿板； 104、输送管；105、控制阀；106、抽料管；107、安装板；2、驱动电机；201、 转动杆；202、第一支撑卡环；203、第一活动卡环；3、静电纺丝头；301、 叶片；4、从动杆；401、第二支撑卡环；402、第二活动卡环；403、外螺纹 固定头；404、接线柱；405、收紧件；406、组装帽；5、控电箱；501、通线 口；502、观察窗；503、连接件；504、排线口；505、对接环；506、电源；507、连接头；508、电路保护器；6、输送泵；601、支撑台；602、输出管； 603、输料管；604、导料管；605、安装环；606、支撑架；7、移动板；701、 支撑座；702、伸缩杆；703、连接管；704、供液座；705、喷头；706、加热 丝。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，本发明提供的一种实施例： 一种基于纳米纤维宏量化成形用螺旋叶片纳米纤维发生器；
41.实施例一，包括储存池1，所述储存池1的后壁贯穿安装有输送管104， 输送管104的后端安装有控制阀105，控制阀105的后端安装有抽料管106， 输送管104贯穿安装在储存池1的后壁上，保证输送管104的稳定性，在工 作前工人将溶液通过抽料管106输送到控制阀105处，控制阀105打开使得 物料通过输送管104输送到储存池1的内部，储存池1用于储存溶液，所述 储存池1的一侧外壁安装有安装板107，储存池1的前壁顶部安装有贯穿板 103，所述储存池1的一侧外壁顶部安装有第一支撑板101，所述储存池1的 另一侧外壁顶部安装有第二支撑板102，所述第二支撑板102的内侧贯穿安装 有转动杆201，所述转动杆201的另一端安装有驱动电机2，驱动电机2安装 在第二支撑板102的一侧，所述转动杆201的一端安装有第一支撑卡环202， 所述第一支撑卡环202的顶部通过合页连接有第一活动卡环203，所述第一支 撑卡环202与第一活动卡环203的内侧嵌合安装有静电纺丝头3，所述静电
纺 丝头3的外侧安装有叶片301，所述第一支撑板101的内侧活动安装有从动杆 4，所述从动杆4的一端安装有第二支撑卡环401，所述第二支撑卡环401的 顶部通过合页活动连接有第二活动卡环402，所述从动杆4的一端安装有外螺 纹固定头403，外螺纹固定头403的一端安装有接线柱404，接线柱404的外 侧螺纹安装有收紧件405，外螺纹固定头403的外侧螺纹安装有组装帽406， 组装帽406位于收紧件405的外侧，第一支撑板101固定在储存池1上，保 证第一支撑板101的稳定性，方便第一支撑板101对内侧的从动杆4支撑， 工人将静电纺丝头3的一端安装在第一支撑卡环202和第一活动卡环203的 内侧，通过螺纹固定第一支撑卡环202和第一活动卡环203，保证第一支撑卡 环202和第一活动卡环203连接的牢固性，同时将静电纺丝头3的另一端安 装在第二支撑卡环401和第二活动卡环402之间，通过螺栓对装置进行紧固， 方便装置对内侧的静电纺丝头3支撑，保证静电纺丝头3可以平稳转动，驱 动电机2运行带动输出端的转动杆201转动，转动杆201转动带动第一支撑 卡环202与第一活动卡环203内侧的静电纺丝头3跟着转动，静电纺丝头3 转动带动外侧的叶片301跟着转动，静电纺丝头3转动带动一端的第二支撑 卡环401与第二活动卡环402跟着转动，从动杆4活动安装在第一支撑板101 的内侧，保证从动杆4可以平稳转动，工人将线路穿过组装帽406的内侧， 通过收紧件405收紧固定线路，将线路固定在接线柱404的外侧，然后将组 装帽406通过螺纹安装在外螺纹固定头403的外侧，通过组装帽406保证内 部装置的安全，避免接头部分与外界的水接触，保证电路的安全，电路的底 端穿过通线口501与电路保护器508连接；
42.请参阅图1和图6，本发明提供的一种实施例：一种基于纳米纤维宏量化 成形用螺旋叶片纳米纤维发生器；
43.实施例二，包括储存池1，所述储存池1的正面安装有支撑台601，所述 支撑台601的顶部安装有输送泵6，所述输送泵6的输出端安装有输出管602， 所述输出管602的输出端安装有导料管604，所述输送泵6的输入端安装有输 料管603，输料管603贯穿安装在储存池1的前壁上，导料管604的外侧安装 有安装环605，安装环605的底部安装有支撑架606，支撑架606通过螺纹安 装在储存池1的正面外壁上，储存池1通过支撑台601对顶部的输送泵6固 定，保证输送泵6可以平稳运行，输送泵6运行产生吸力通过输料管603将 物料抽出，物料通过输送泵6进入到输出管602的内部，溶液经过输出管602 进入到导料管604的内部，方便装置进行物料的传输，支撑架606通过螺栓 固定在储存池1的外壁上，方便支撑架606对安装环605固定，保证安装环 605的稳定性，由安装环605对内侧的导料管604固定，保证导料管604可以 平稳传输物料。
44.请参阅图1、图5、图6、图8和图9，本发明提供的一种实施例：一种 基于纳米纤维宏量化成形用螺旋叶片纳米纤维发生器；
45.实施例三，包括储存池1，所述导料管604的安装有若干组连接管703， 所述连接管703的后端安装有移动板7，移动板7的两侧安装有支撑座701， 贯穿板103的内侧贯穿安装有伸缩杆702，伸缩杆702安装在支撑座701的正 面，移动板7的背面安装有供液座704，供液座704与连接管703的后端连接， 供液座704的内侧安装有喷头705，喷头705位于叶片301前方外侧，供液座 704的内部安装有加热丝706，伸缩杆702伸长带动支撑座701向前移动，支 撑座701移动带动移动板7移动，移动板7对支撑座701固定，支撑座701 带动喷头705移动到叶片301的外侧，导料管604将溶液传输到连接管703 的内部，连接管703将溶液传输到供液
座704的内部，供液座704内部的加 热丝706通电加热，方便装置根据物料的不同调节不同的温度，保证物料的 质量，喷头705将喷涂到叶片301的外侧。
46.请参阅图1和图7，本发明提供的一种实施例：一种基于纳米纤维宏量化 成形用螺旋叶片纳米纤维发生器；
47.实施例四，包括储存池1，安装板107的顶部安装有控电箱5，所述控电 箱5的正面通过合页活动安装有观察窗502，观察窗502的前端安装有连接件503，控电箱5的内侧底壁上安装有电源506，电源506的正面安装有连接头 507，控电箱5的内侧底壁上安装有电路保护器508，控电箱5的顶壁上开设 有通线口501，控电箱5的一侧外壁上开设有排线口504，控电箱5的一侧外 壁上安装有对接环505，对接环505与连接件503对应，控电箱5对内侧的电 源506和电路保护器508进行固定，保证电源506和电路保护器508可以平 稳运行，线路穿过排线口504进入到控电箱5的内部，线路与电源506接触， 保证装置连接的紧密性，电源506将电力通过电线传输到电路保护器508的 内部，电路保护器508对电路的电压和电流进行检测，当电流的电荷电压超 出指定数值时，电路保护器508内部的保护机制开启，将电路断开，保证电 路的安全，电路保护器508输出端的线路穿过通线口501与接线柱404连接。
48.该发生器的工作步骤如下：
49.s1、在工作前工人将溶液通过抽料管106输送到控制阀105处，控制阀 105打开使得物料通过输送管104输送到储存池1的内部，储存池1用于储存 溶液，工人将静电纺丝头3的一端安装在第一支撑卡环202和第一活动卡环 203的内侧，通过螺纹固定第一支撑卡环202和第一活动卡环203，保证第一 支撑卡环202和第一活动卡环203连接的牢固性，同时将静电纺丝头3的另 一端安装在第二支撑卡环401和第二活动卡环402之间，通过螺栓对装置进 行紧固，方便装置对内侧的静电纺丝头3支撑，保证静电纺丝头3可以平稳 转动；
50.s2、驱动电机2运行带动输出端的转动杆201转动，转动杆201转动带 动第一支撑卡环202与第一活动卡环203内侧的静电纺丝头3跟着转动，静 电纺丝头3转动带动外侧的叶片301跟着转动，静电纺丝头3转动带动一端 的第二支撑卡环401与第二活动卡环402跟着转动，从动杆4活动安装在第 一支撑板101的内侧，保证从动杆4可以平稳转动，工人将线路穿过组装帽 406的内侧，通过收紧件405收紧固定线路，将线路固定在接线柱404的外侧， 然后将组装帽406通过螺纹安装在外螺纹固定头403的外侧，通过组装帽406 保证内部装置的安全，避免接头部分与外界的水接触，保证电路的安全，电 路的底端穿过通线口501与电路保护器508连接；
51.s3、线路穿过排线口504进入到控电箱5的内部，线路与电源506接触， 保证装置连接的紧密性，电源506将电力通过电线传输到电路保护器508的 内部，然后由电路保护器508将电流传输到接线柱404处，接线柱404将电 流传输到从动杆4的内部，将电流传输给叶片301，使得叶片301产生静电；
52.s4、在叶片301转动的过程中，伸缩杆702伸长带动支撑座701向前移 动，支撑座701移动带动移动板7移动，移动板7对支撑座701固定，支撑 座701带动喷头705移动到叶片301的外侧，输送泵6运行产生吸力通过输 料管603将物料抽出，物料通过输料管603进入到输出管602的内部，溶液 经过输出管602进入到导料管604的内部，导料管604将溶液传输到连接管 703的内部，连接管703将溶液传输到供液座704的内部，供液座704内部的 加热丝706通电加热，方便装置根据物料的不同调节不同的温度，保证物料 的质量，喷头705将喷
涂到叶片301的外侧。
53.工作原理：在工作前工人将溶液通过抽料管106输送到控制阀105处， 控制阀105打开使得物料通过输送管104输送到储存池1的内部，储存池1 用于储存溶液，工人将静电纺丝头3的一端安装在第一支撑卡环202和第一 活动卡环203的内侧，通过螺纹固定第一支撑卡环202和第一活动卡环203， 保证第一支撑卡环202和第一活动卡环203连接的牢固性，同时将静电纺丝 头3的另一端安装在第二支撑卡环401与第二活动卡环402之间，通过螺栓 对装置进行紧固，方便装置对内侧的静电纺丝头3支撑，保证静电纺丝头3 可以平稳转动，驱动电机2运行带动输出端的转动杆201转动，转动杆201 转动带动第一支撑卡环202与第一活动卡环203内侧的静电纺丝头3跟着转 动，静电纺丝头3转动带动外侧的叶片301跟着转动，静电纺丝头3转动带 动一端的第二支撑卡环401与第二活动卡环402跟着转动，从动杆4活动安 装在第一支撑板101的内侧，保证从动杆4可以平稳转动，工人将线路穿过 组装帽406的内侧，通过收紧件405收紧固定线路，将线路固定在接线柱404 的外侧，然后将组装帽406通过螺纹安装在外螺纹固定头403的外侧，通过 组装帽406保证内部装置的安全，避免接头部分与外界的水接触，保证电路 的安全，电路的底端穿过通线口501与电路保护器508连接，线路穿过排线 口504进入到控电箱5的内部，线路与电源506接触，保证装置连接的紧密 性，电源506将电力通过电线传输到电路保护器508的内部，然后由电路保 护器508将电流传输到接线柱404处，接线柱404将电流传输到从动杆4的 内部，将电流传输给叶片301，使得叶片301产生静电，在叶片301转动的过 程中，伸缩杆702伸长带动支撑座701向前移动，支撑座701移动带动移动 板7移动，移动板7对支撑座701固定，支撑座701带动移动到叶片301的 外侧，输送泵6运行产生吸力通过输料管603将物料抽出，物料通过输料管 603进入到输出管602的内部，溶液经过输出管602进入到导料管604的内部， 导料管604将溶液传输到连接管703的内部，连接管703将溶液传输到供液 座704的内部，供液座704内部的加热丝706通电加热，方便装置根据物料 的不同调节不同的温度，保证物料的质量，喷头705将喷涂到叶片301的外 侧。
54.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实 现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且 是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨 在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。