适用于静电纺丝的恒温恒湿箱及恒温恒湿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及静电纺丝领域，特别是一种适用于静电纺丝的恒温恒湿箱及恒温恒湿方法。
【背景技术】
[0002]静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝，是一种非常有效的制备超细纤维的方法。在纺丝过程中，其射流的沉积定位以及纺丝的丝径受到温度、湿度等因素的影响，如何保证静电纺丝设备加工空间的温、湿度稳定是现在急需解决的问题。
[0003]传统的恒温恒湿设备一般都采用加热管以及压缩机和蒸发器来保证箱体内的温、湿度，但这样的缺点:是在制冷和除湿环节中，压缩机工作时震动以及噪音都会较大，而静电纺丝加工是一种超精密加工，必须保证一个精密的加工环境，特别是要避免震动以及噪音等因素的影响。
【发明内容】
[0004]为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种减少噪音和震动的适用于静电纺丝的恒温恒湿箱。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
一种适用于静电纺丝的恒温恒湿箱，包括位于箱体内的工作室、加工室和制冷除湿装置，所述工作室内设有循环风道，所述循环风道的入口和出口连通加工室，所述制冷除湿装置包括半导体制冷片，所述半导体制冷片的制冷端位于循环风道内，所述循环风道的入口设有抽风机。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述循环风道的出口处设有加热装置。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述加热装置包括PTC加热器及安装在PTC加热器上的送风风扇，所述送风风扇将循环风道出口处的风送入加工室。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述工作室内设有加湿器，所述加湿器的出口通过加湿管接至循环风道的加湿接口中，所述加湿接口位于半导体制冷片与循环风道的出口之间。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述加工室中设有温度传感器和湿度传感器。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述温度传感器和湿度传感器分别信号连接有控制器，所述控制器信号连接半导体制冷片和抽风机。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述半导体制冷片的发热端位于循环风道外并接有排热管，所述排热管通至箱体外。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述半导体制冷片的发热端和/或制冷端接有散热片。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述半导体制冷片的下方设有集水及排水装置，所述集水及排水装置包括集水槽和排水管，所述排水管将集水槽中的排至箱体外。
[0014]本发明还公开一种适用于静电纺丝的恒温恒湿方法，其采用的技术方案是:根据加工室的温度和湿度调节半导体制冷片的制冷量和从加工室吸入循环风道的风量，从而调节循环风在循环风道出口处的温度和湿度，并将具有合适温度和湿度的循环风导入加工室。
[0015]本发明的有益效果是:本发明采用半导体制冷片对循环风进行冷却、除湿，循环风通过抽风机的主动抽吸和循环风道的作用在加工室和工作室内不断循环利用，从而控制加工室内的湿度和温度，由于抽风机和半导体制冷片的震动及噪音都非常小，因此本恒温恒湿箱非常适合用于精密的静电纺丝。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
[0017]图1是恒温恒湿箱的主视图；
图2是恒温恒湿箱的后视图；
图3是恒温恒湿箱的轴测示意图；
图4是箱体及箱体内部示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1至图4所示的适用于静电纺丝的恒温恒湿箱，包括箱体I和连接在箱体I下方的数控箱12。箱体I中空，形成一内腔，内腔中安装有垂直的隔板13，从而将内腔分隔为位于前方的加工室3和位于后方的工作室2。箱体I的外壳与隔板13的两个相对面上均安装有观察窗(图中观察窗未示意)，以方便观察箱体I内部的工作和加工情况。隔板13的顶部和底部均开有槽，形成将工作室2和加工室3连通的透风孔14。
[0019]为了保证工作时和加工室3内温度的恒定，在箱体I的外壳与内腔之间填充有保温层，防止箱体I内热量的流失以及外界热量对箱体I内部产生影响。当然，观察窗也是由隔温玻璃材料所制成。
[0020]如图1和图4所示，在箱体I内还安装设置有制冷除湿装置以及循环风道4。制冷除湿装置至少包括两块半导体制冷片5。半导体制冷片5也叫热电制冷片，其包括一个制冷端和一个发热端。两块半导体制冷片5分别安装在两块固定的板材上，使得两制冷端相对设置。上述的两块板材连接在隔板13上并垂直设置，因此与隔板13围成一条上下布置的通道以此来形成一个制冷除湿腔，半导体制冷片5的制冷端位于该通道内。同时该通道构成循环风道4的一部分，连接在该通道两端的主风道构成循环风道4的其余部分。循环风道4下端的入口位于隔板13下端的透风孔处，循环风道4上端的出口位于隔板13上端的透风孔处，那么，循环风道4能将加工室3和工作室2连通起来。在循环风道4的入口处安装一台抽风机6，从加工室3中主动抽空气至循环风道4中，空气经过半导体制冷片5制冷端的降温去湿，再通过循环风道4的出口排放回到加工室3中，从而形成一个循环的风路，进而达到降温、除湿的效果。
[0021]半导体制冷片5在工作过程中不产生震动和噪音，抽风机6的震动及噪音也可忽略，因而用于静电纺丝时可以极好的代替传统技术中的压缩机制冷。
[0022]优选的，在所述循环风道4的出口处设有加热装置。当加工室3的温度较低而不能满足静电纺丝的工艺需求时，循环风道4的出风可以由加热装置进行加热升温再送至加工室3，保证恒温需求。虽然加热装置的目的是升温，半导体制冷片5的目的是降温，但两者同时使用时也并不会矛盾，比如加工室3内为冷湿气流，此时则需要先由半导体制冷片5先行除湿，之后再升温；或者加工室3内为热湿气流，但是半导体制冷片5的使温度降低超过了预定值，那么则由加热装置进行温度补偿。
[0023]实施例中，加热装置包括PTC加热器7及安装在PTC加热器7上的送风风扇8。送风风扇8将循环风道4出口处的风送入加工室3，这些风可以是经过PTC加热器7加热过的，也可以是未经加热的，送风风扇8的作用是主动导风。
[0024]另外，有时候加工室3内的湿度会显得不够，那么需要增加其湿度。因此，本实施例的工作室2