[发明专利]一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置

说明书

本发明涉及一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置，包括泵体，泵体为摆线齿轮泵，还包括真空绝缘罩和负气压抽吸装置，泵体位于真空绝缘罩内部密闭空间中，真空绝缘罩与负气压抽吸装置连通；所有的摆线齿轮泵串联连接，端部的一台摆线齿轮泵与电动机通过绝缘连动杆连接，电动机和绝缘连动杆也位于真空绝缘罩内部密闭空间中。本发明的一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置，通过在泵体设备区域构造真空绝缘环境，可以有效防止静电击穿，能满足静电纺丝生产过程中几十千伏甚至到上百千伏电压的加载；采用独立的多联摆线齿轮泵对喷丝区域单独供液，实现纺丝溶液均匀稳定供给；在各种工况条件下都能稳定运行，适用于静电纺丝规模化生产。

技术领域

本发明属于静电纺丝装置技术领域，涉及一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置。

背景技术

静电纺丝技术是近些年迅速发展的一种制备微/纳米纤维的方法，具有操作简单、工艺可调性强、可纺原材料广、制备成本低、产品附加值高等优点，被广泛应用于国防军工、生物医用、环境保护、器件能源等领域。

在静电纺丝过程中，纺丝设备的绝缘性是实现安全稳定生产必不可少的一环，同时也是影响静电纺丝规模化生产的关键因素之一。体积小、集成度高的器件在静电纺丝领域中广泛使用，而这些器件中的零件又很微小和精密，电路板保护膜越来越薄，致使耐击穿电压也越来越低。在静电纺丝过程中，随着施加电压的增加，电场强度随之增加，从而电荷不断积累，当达到一定程度时，纺丝溶液分配的泵体等器件会失去极化特征而成为导体，破坏其绝缘性能，从而发生“静电击穿”现象损坏纺丝设备。此外，纺丝溶液能否均匀供给到每个喷头或针头处，将会对后续生产出的微/纳米纤维膜的微观形貌和宏观使用性能造成重要影响。

专利“一种静电纺丝用耐高压供液系统”(CN201710682970.8)公开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，该发明尽管可以避免静电纺丝供液系统耐高压性不足的问题，但是在绝缘供液缓冲槽顶部开孔的方式难以保证槽内纺丝溶液各出液口的压力一致，因此无法做到有效均匀供液；专利“一种多喷头高压静电纺丝量产化设备均匀供液系统”(CN201510451146.2)公开了一种多喷头高压静电纺丝量产化设备均匀供液系统，包括纺丝溶液配置装置、纺丝溶液分配装置、喷丝单元，其中喷丝单元包括直接与分配槽连接的喷丝管，但是在该系统中纺丝溶液分配装置未有效隔绝静电，空气中的少量自由电子在电场作用下高速运动，与气体分子碰撞产生较多的电子和离子，新生的电子和离子又同中性原子碰撞，产生更多的电子和离子，这种剧烈的电离过程，在电极间形成了放电通道，产生了电弧，从而容易引起与之相连接的喷丝单元、溶液配置装置等发生“静电击穿”，从而损坏纺丝设备，带来重大安全隐患，难以保证静电纺丝安全稳定、规模化生产。

综上所述，当前静电纺丝生产中主要面临着如何实现纺丝设备耐高电压和均匀供液的问题，而这些问题如果不能妥善处理将会严重制约静电纺丝产业化发展。

因此，开发一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置，有望解决上述瓶颈问题，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中静电纺丝过程中纺丝设备绝缘性能差、安全性不足和供液不匀的问题，提供一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种规模化静电纺丝用耐高电压均匀供液装置，包括泵体，还包括真空绝缘罩和负气压抽吸装置，泵体位于真空绝缘罩内部密闭空间中，真空绝缘罩与负气压抽吸装置连通。