本發明專利技術涉及一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,包括主動供風系統和溶劑收集系統。所述的主動供風系統包括主動供風電機、主動供風管道、氣流緩沖板;溶劑分離收集系統包括排風管道、一級溫控冷凝艙室、二級溫控冷凝艙室、三級溫控冷凝艙室。本發明專利技術采用循環風系統主動、徹底排除紡絲箱體內的有機溶劑,有利于維持紡絲箱體內的溶劑相對含量,保證紡絲的連續高效的進行;通過溶劑收集系統可對排風管道中的有機溶劑進行高效、精細分離與收集,有望解決靜電紡絲環境控制難、納米纖維品質穩定性差、紡絲形成的有害溶劑收集難的技術難題,具有良好的工程應用價值。
A Harmful Solvent Collection Device for Large-scale Electrospinning Nanofibers
【技術實現步驟摘要】
一種規模化靜電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置
本專利技術涉及紡織機械
,特別是涉及一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置。
技術介紹
靜電紡絲是目前唯一能夠批量化紡制連續亞微米纖維的通用方法,由靜電紡制備的亞微米纖維的直徑通常在100-1000nm,纖維尺度小、比表面積高,并且纖維形貌和組分可通過紡絲工藝參數和聚合物的靈活選擇來調控,使靜電紡亞微米纖維成為了纖維科學與工程領域的研究熱點,并被廣泛應用于過濾、能源、生物醫學、催化、防水透濕、油水分離等領域。隨著工業技術的發展,目前全球范圍內已陸續開發出了多針式產業化靜電紡絲機、無針式自由液面靜電紡絲機等設備,實現了靜電紡納米纖維的工業化制備,為其商業化的應用奠定了良好的加工基礎。目前的絕大多數靜電紡紡絲設備均是以溶液紡絲法為基礎,通過將高聚物或其他組分溶解到相應的溶劑中獲得靜電紡絲液,然后在高壓靜電場下利用靜電紡絲液進行納米纖維的加工,其中的主要過程包括射流的形成、溶劑的揮發、射流固化為納米纖維等階段。傳統產業化靜電紡絲多密閉在箱體內,如若紡絲過程中溶劑無法排出,長時間的工作必定會導致紡絲箱體中溶劑濃度的大幅上升,影響靜電紡納米纖維的成形,甚至會導致纖維表面的微溶解,嚴重惡化纖維的品質;另外盡管部分箱體安裝了循環抽排氣系統,但有毒溶劑始終在循環系統中,并未得到妥善的處理;此外,部分設備則直接將溶劑排出,由于部分溶劑帶有毒性和腐蝕性,將會危害人體的健康并污染大氣環境。因此實現對靜電紡絲溶劑的高效收集不僅有利于靜電紡納米纖維品質的提高,而且也能避免對工作人員身體的毒害作用,同時還能實現靜電紡絲加工的綠色生產與溶劑資源再利用,具有良好的工程應用價值和示范作用。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,該裝置能夠實現規?;o電紡絲過程中的環境調控和揮發的有毒溶劑的高效收集,解決了靜電紡絲過程中環境參數調控難、有害溶劑高效收集難的問題,并且可安裝在各種產業化靜電紡絲機上,安裝簡單,可操作性強。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,包括主動控風電機、主動控風管道和紡絲箱體,所述的主動控風電機的風口通過主動控風管道與紡絲箱體的下端開口連通,所述的紡絲箱體的上端開口通過排風管道與主動控風管道的起始端側面連通,所述的排風管道靠近主動控風管道的一端內安裝有若干溫控冷凝室,所述的紡絲箱體內部的上端和下端內均安裝有氣流緩沖板。所述的氣流緩沖板由下風速控制板、中風速控制板、上風速控制板共同構成。所述的下風速控制板上均勻分布有直徑為2cm的透氣孔,孔間距為1cm,所述的中風速控制板上均勻分布有直徑為0.8cm的透氣孔,孔間距為0.8cm,所述的上風速控制板上均勻分布有直徑為0.3cm的透氣孔,孔間距為0.3cm。所述的排風管道安裝溫控冷凝室處由上往下逐漸縮小,溫控冷凝室共有三種,由上往下依次是一級溫控冷凝艙室、二級溫控冷凝艙室和三級溫控冷凝艙室。所述的一級溫控冷凝艙室、二級溫控冷凝艙室和三級溫控冷凝艙室之間均安裝有氣流緩沖網,所述的一級溫控冷凝艙室的上端以及三級溫控冷凝艙室的下端也安裝有氣流緩沖網。所述的一級溫控冷凝艙室、二級溫控冷凝艙室和三級溫控冷凝艙室內均布置有開口朝上的玻璃管陣列。所述的一級溫控冷凝艙室、二級溫控冷凝艙室、三級溫控冷凝艙室的材質均為耐腐蝕的聚四氟乙烯。所述的紡絲箱體上部開口上方、排風管道的起始端內壁上安裝有排氣風扇。有益效果:本專利技術涉及一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,其具體優點如下:(1)、通過設計循環結構以及溫控冷凝室,在不影響紡絲過程中的情況下保證紡絲箱體中的溶劑濃度相對穩定,確保制備出品質較好的納米纖維;(2)、通過在一級溫控冷凝艙室、二級溫控冷凝艙室和三級溫控冷凝艙室內均布置有開口朝上的玻璃管陣列,來對排出氣流中的有害溶劑進行分級收集,可對氣流進行高效的凈化,避免以往有毒溶劑排放造成的人體健康以及大氣污染等問題,保證靜電紡絲的綠色生產;(3)、通過玻璃管陣列,來對有害溶劑二次處理與提純,實現溶劑資源的再利用。附圖說明圖1是本專利技術的結構視圖。圖示:1、主動控風電機,2、主動控風管道,3、氣流緩沖板,4、下風速控制板,5、中風速控制板,6、上風速控制板,7、排氣風扇,8、排風管道,9、一級溫控冷凝艙室,10、二級溫控冷凝艙室,11、三級溫控冷凝艙室,12、紡絲箱體,13、氣流緩沖網,14、玻璃管陣列。具體實施方式下面結合具體實施例,進一步闡述本專利技術。應理解,這些實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。此外應理解,在閱讀了本專利技術講授的內容之后,本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本專利技術的實施方式涉及一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,如圖1所示,包括主動控風電機1、主動控風管道2和紡絲箱體12,所述的主動控風電機1的風口通過主動控風管道2與紡絲箱體12的下端開口連通,所述的紡絲箱體12的上端開口通過排風管道8與主動控風管道2的起始端側面連通,所述的排風管道8靠近主動控風管道2的一端內安裝有若干溫控冷凝室,所述的紡絲箱體12內部的上端和下端內均安裝有氣流緩沖板3。所述的氣流緩沖板3由下風速控制板4、中風速控制板5、上風速控制板6共同構成。所述的下風速控制板4上均勻分布有直徑為2cm的透氣孔,孔間距為1cm,所述的中風速控制板5上均勻分布有直徑為0.8cm的透氣孔,孔間距為0.8cm,所述的上風速控制板6上均勻分布有直徑為0.3cm的透氣孔,孔間距為0.3cm。所述的排風管道8安裝溫控冷凝室處由上往下逐漸縮小,溫控冷凝室共有三種,由上往下依次是一級溫控冷凝艙室9、二級溫控冷凝艙室10和三級溫控冷凝艙室11。所述的一級溫控冷凝艙室9、二級溫控冷凝艙室10和三級溫控冷凝艙室11之間均安裝有氣流緩沖網13,所述的一級溫控冷凝艙室9的上端以及三級溫控冷凝艙室11的下端也安裝有氣流緩沖網13。所述的一級溫控冷凝艙室9、二級溫控冷凝艙室10和三級溫控冷凝艙室11內均布置有開口朝上的玻璃管陣列14。所述的一級溫控冷凝艙室9、二級溫控冷凝艙室10、三級溫控冷凝艙室11的材質均為耐腐蝕的聚四氟乙烯。所述的紡絲箱體12上部開口上方、排風管道8的起始端內壁上安裝有排氣風扇7。本專利所述的一種規模化靜電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,主要包括主動供風系統和溶劑收集系統,所述的主動供風系統包括主動供風電機1、主動供風管道2、氣流緩沖板3,氣流緩沖板3由下風速控制板4、中風速控制板5、上風速控制板6共同構成,下風速控制板4上均勻分布有直徑為2cm的透氣孔,孔間距為1cm,中風速控制板5上均勻分布有直徑為0.8cm的透氣孔,孔間距為0.8cm,上風速控制板6上。所述的溶劑收集系統包括氣流緩沖板3、排氣風扇7、排風管道8、一級溫控冷凝艙室9、二級溫控冷凝艙室10、三級溫控冷凝艙室11、氣流緩沖網組成13,排風管道8與主動供風管道2相連,形成循環氣流,一級溫控冷凝艙室9、二級溫控冷凝艙室10、三級溫控冷凝艙室11材質均為耐腐蝕的聚四氟乙烯,內部設置溫度為-5℃,且內部均設置有溶劑冷凝收集玻璃管陣列1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,包括主動控風電機(1)、主動控風管道(2)和紡絲箱體(12),其特征在于:所述的主動控風電機(1)的風口通過主動控風管道(2)與紡絲箱體(12)的下端開口連通,所述的紡絲箱體(12)的上端開口通過排風管道(8)與主動控風管道(2)的起始端側面連通,所述的排風管道(8)靠近主動控風管道(2)的一端內安裝有若干溫控冷凝室,所述的紡絲箱體(12)內部的上端和下端內均安裝有氣流緩沖板(3)。
【技術特征摘要】
1.一種規?;o電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,包括主動控風電機(1)、主動控風管道(2)和紡絲箱體(12),其特征在于:所述的主動控風電機(1)的風口通過主動控風管道(2)與紡絲箱體(12)的下端開口連通,所述的紡絲箱體(12)的上端開口通過排風管道(8)與主動控風管道(2)的起始端側面連通,所述的排風管道(8)靠近主動控風管道(2)的一端內安裝有若干溫控冷凝室,所述的紡絲箱體(12)內部的上端和下端內均安裝有氣流緩沖板(3)。2.根據權利要求1所述的一種規模化靜電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,其特征在于:所述的氣流緩沖板(3)由下風速控制板(4)、中風速控制板(5)、上風速控制板(6)共同構成。3.根據權利要求2所述的一種規模化靜電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,其特征在于:所述的下風速控制板(4)上均勻分布有直徑為2cm的透氣孔,孔間距為1cm,所述的中風速控制板(5)上均勻分布有直徑為0.8cm的透氣孔,孔間距為0.8cm,所述的上風速控制板(6)上均勻分布有直徑為0.3cm的透氣孔,孔間距為0.3cm。4.根據權利要求1所述的一種規模化靜電紡納米纖維的有害溶劑收集裝置,其特征在于:所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員:覃小紅,楊宇晨,徐慧琳,李向順,李艾琳,金朝,趙雅潔,王榮武,
申請(專利權)人:東華大學,
類型:發明
國別省市:上海,31
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