一種靜電噴霧裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及靜電噴霧【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有多層輔助氣體的大面積、多射流的制備納米微球的靜電噴霧裝置，包括一供液箱，所述供液箱通過第一輸液管組連接一分液箱，所述分液箱包括陣列儲(chǔ)液腔，一噴嘴組，所述分液箱的陣列儲(chǔ)液腔出口通過第二輸液管組連接噴嘴組；一電極板，所述電極板與噴嘴組連接，一高壓電源，所述高壓電源通過導(dǎo)線與所述電極板電性連接，一內(nèi)層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)、一中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)和一外層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，以及一收集裝置。本發(fā)明通過定量供液的供液箱、均勻輸液的分液箱和多層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，提高靜電噴霧效率，提高所收集到納米微球膜厚度的均勻性，改善靜電噴霧納米微球膜的質(zhì)量，并能實(shí)現(xiàn)在絕緣基底上的納米微球膜的收集。
【專利說明】一種靜電噴霧裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靜電噴霧【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有多層輔助氣體的大面積、多射流的制備納米微球的靜電噴霧裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]納米材料具有宏觀物質(zhì)不具有的小尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸與隧道效應(yīng)，這些特性使納米材料具有許多與傳統(tǒng)材料不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，如抗紫外線、高強(qiáng)度和韌性、良好的靜電屏蔽效應(yīng)、抗菌以及吸附能力等，表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。靜電噴霧是一種高效制備納米材料的方法，尤其是能制備納米微球，包括實(shí)心納米微球、空心納米微球和核殼式納米微球，這些特殊結(jié)構(gòu)的納米微球有著獨(dú)特的性能和用途。利用靜電噴霧技術(shù)制備的微球在藥物緩釋、組織工程、復(fù)合材料、微反應(yīng)器以及催化合成方面已經(jīng)得到了很廣泛的研究和應(yīng)用。靜電噴霧裝置具有簡單、通用、容易操控等優(yōu)點(diǎn)，其基本裝置由微量注射泵、帶毛細(xì)管的噴嘴、高壓電源和接收裝置，通過高壓電源與接收裝置之間形成的電場所施加的外加電場力克服帶毛細(xì)管噴嘴處液滴的液體表面張力，形成高速噴射的小液滴射流，小液滴射流被高頻彎曲、拉延、分裂，經(jīng)溶劑揮發(fā)冷卻在接收裝置上得到納米級(jí)微球，被認(rèn)為是具有可能實(shí)現(xiàn)連續(xù)納米微球工業(yè)化生產(chǎn)的一種方法，具有良好的前景。目前利用靜電噴霧制備納米微球膜效率非常低，無法進(jìn)行批量制造納米微球膜，因此靜電噴霧制備納米微球膜批量裝置也就成為了這項(xiàng)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵。本發(fā)明公開了一種具有定量供液的供液箱，均勻輸液的分液箱和多層輔助氣流的多噴嘴靜電噴霧裝置，定量供液箱以固定的流量供液至分液箱，分液箱能使噴霧溶液均勻輸送至各個(gè)噴嘴，通過多個(gè)噴嘴進(jìn)行噴霧批量連續(xù)制備納米微球膜，顯著提高靜電噴霧的效率，通過引入多層輔助氣流:一層輔助氣流環(huán)繞與噴嘴，提供輔助的拉伸力加快靜電噴霧的速度，進(jìn)一步提高靜電噴霧效率，并且進(jìn)一步細(xì)化射流與納米微球，減小靜電噴霧納米微球的直徑；一層輔助氣流環(huán)繞于各組鄰近射流，在射流噴射過程中對(duì)射流起約束作用，促進(jìn)靜電噴霧形成的納米微球在收集裝置上的均勻分布，提高所收集到納米膜厚度的均勻性，改善靜電噴霧納米微球膜的質(zhì)量；，一層氣流環(huán)繞于整個(gè)噴頭裝置外圍，約束靜電噴霧微球在收集裝置上沉積的范圍，減小納米微球膜邊緣收集的不規(guī)則。借助氣流還可以在絕緣基底上的收集噴印。同時(shí)氣流可攜帶走射流表面電荷，降低表面電荷密度，減小射流間的靜電干擾，同時(shí)加快納米微球溶劑的揮發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有定量供液的供液箱、均勻輸液的分液箱和多層輔助氣流的多噴嘴靜電噴霧裝置，確保多噴射流的穩(wěn)定快速噴射，大面積進(jìn)行噴霧以進(jìn)一步提高靜電噴霧效率，減小射流之間靜電干擾，促進(jìn)靜電噴霧微球在收集裝置上的均勻分布，提高所收集到納米微球膜厚度的均勻性，改善納米微球膜邊緣收集的不規(guī)則，并能細(xì)化射流以及霧化微球的直徑，改善靜電噴霧納米微球膜的質(zhì)量，并能實(shí)現(xiàn)絕緣基底上納米微球膜的收集。[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種靜電噴霧裝置，包括:
一供液箱，所述供液箱通過第一輸液管組連接一分液箱，所述分液箱包括陣列儲(chǔ)液腔， 一噴嘴組，所述分液箱的陣列儲(chǔ)液腔出口通過第二輸液管組連接噴嘴組，
一電極板，所述噴嘴組固定在電極板上，且所述電極板與噴嘴組電性連接，
一高壓電源，所述高壓電源通過導(dǎo)線與所述電極板電性連接，
一內(nèi)層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一上盒體，所述上盒體的開口端部與電極板固定連接，所述上盒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口通過氣管連接有一第一調(diào)壓裝置，所述上盒體底面配合所述噴嘴組開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)通孔，每一通孔連接有一圓柱筒，所述噴嘴組中的每一噴嘴穿過一通孔，且所述噴嘴伸入所述圓柱筒內(nèi)；
一中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述中層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一上筒體，所述上筒體頂部與上盒體底部固定連接，所述上筒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔通過氣管連接有第二調(diào)壓裝置，所述上筒體底部連接一網(wǎng)格體，所述網(wǎng)格體由多個(gè)隔板交錯(cuò)連接成多個(gè)方形區(qū)域，每個(gè)方形區(qū)域囊括4飛個(gè)噴嘴，
一外層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述外層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一筒體，所述筒體頂部與上筒體底部固定連接，所述筒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣開口，所述進(jìn)氣開口通過氣管連接有第三調(diào)壓裝置，
一收集裝置，所述收集裝置設(shè)置在噴嘴組下方，所述收集裝置通過導(dǎo)線與所述高壓電源電性連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述供液箱包括外箱殼、基座和導(dǎo)板，所述基座包括一基板和一圓筒，所述基板頂部頂部與外箱殼頂部開口密封連接，所述導(dǎo)板設(shè)置在外箱殼內(nèi)且該導(dǎo)板上開設(shè)有供圓筒底部通過的通孔，所述導(dǎo)板可相對(duì)該基座上下移動(dòng)，所述導(dǎo)板與外箱殼、基座圓筒相互圍成密封的第一氣室、第二氣室和液室，所述液室頂部開設(shè)有出液口，所述出液口與輸液管組連通，所述導(dǎo)板底部中間連接有一推桿，所述推桿底部伸出外箱殼底部外，所述第一氣室通過導(dǎo)管與第四調(diào)壓裝置連接，所述第二氣室通過導(dǎo)管與第五調(diào)壓裝置連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述分液箱上端開口連接有一蓋板，形成封閉腔體，分液箱側(cè)邊有三個(gè)圓周陣列進(jìn)液口，所述進(jìn)液口與供液箱通過輸液管組連接；分液箱底部有陣列儲(chǔ)液腔，各個(gè)儲(chǔ)液腔與封閉腔體相連通；各個(gè)儲(chǔ)液腔側(cè)邊有6個(gè)圓周陣列通孔，各個(gè)儲(chǔ)液腔的陣列通孔分別通過外接輸液管與噴嘴組連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述圓柱筒底部連接一圓錐筒，所述圓錐筒直徑從上至下依次遞減，且所述噴嘴依次伸入所述圓柱筒和圓錐筒內(nèi)。
[0008]更進(jìn)一步的，所述圓錐筒的錐度為0-45度，所述噴嘴末端伸出圓錐筒末端2-10mmo
[0009]進(jìn)一步的，所述方形區(qū)域末端超出噴嘴組末端2-10mm。
[0010]進(jìn)一步的，所述筒體末端超出噴嘴組末端2-10mm。
[0011]進(jìn)一步的，所述接收裝置為旋轉(zhuǎn)臺(tái)接收裝置。可以但不局限于旋轉(zhuǎn)臺(tái)接收裝置，還可以為靜止接收裝置、滾動(dòng)接收裝置。
[0012]本發(fā)明通過采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過多個(gè)噴嘴進(jìn)行噴霧批量連續(xù)制備納米微球膜，顯著提高靜電噴霧的效率，通過引入多層輔助氣流，一層輔助氣流環(huán)繞與噴嘴，提供輔助的拉伸力加快靜電噴霧的速度，進(jìn)一步提高靜電噴霧效率，并且進(jìn)一步細(xì)化射流和納米微球，減小靜電噴霧納米微球的直徑，一層輔助氣流環(huán)繞于各組鄰近射流，在射流噴射過程中對(duì)射流起約束作用，促進(jìn)靜電噴霧形成的微球在收集裝置上的均勻分布，提高所收集到納米膜厚度的均勻性，改善靜電噴霧納米膜的質(zhì)量，一層氣流環(huán)繞于整個(gè)噴頭裝置外圍，約束靜電噴霧微球在收集裝置上沉積的范圍，減小納米膜邊緣收集的不規(guī)則。借助氣流還可以在絕緣基底上的收集噴印。同時(shí)氣流可攜帶走射流表面電荷，降低表面電荷密度，減小電場的集中現(xiàn)象，減小射流間的靜電干擾，同時(shí)加快納米微球溶劑的揮發(fā)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明多層氣流通道示意圖示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明陣列儲(chǔ)液腔出液口示意圖。
[0016]【主要符號(hào)說明】
1.收集裝置，2.高壓電源，3.蓋板，4.分液箱，5.電極板，6.內(nèi)層輔助氣流通道結(jié)構(gòu),7.中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，8.噴嘴組，9.外層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，10.氣管組，11.調(diào)壓閥組，12.氣泵組，13.供液箱，14.輸液管組。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 [0018]作為一個(gè)具體的實(shí)施例，如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種靜電噴霧裝置，包括:供液箱13，所述供液箱13通過第一輸液管組14連接一分液箱4，所述分液箱4包括陣列儲(chǔ)液腔41，所述供液箱13包括外箱殼136、基座131和導(dǎo)板132，所述基座131包括一基板1311和一圓筒1312，所述基板1311頂部與外箱殼136頂部開口密封連接，所述圓筒1312設(shè)置在基板1311上且伸入該外箱殼136內(nèi)，所述導(dǎo)板132設(shè)置在外箱殼136內(nèi)，該導(dǎo)板132包括一上板體1321，所述上板體1321四周與外箱殼136內(nèi)壁緊貼，所述上板體1321下面還固定密封連接有一杯體1323，該上板體1321上開設(shè)有供圓筒1312底部通過的通孔1322，且該通孔1322與圓筒1312緊密配合，所述圓筒1312底部穿過通孔1322并伸入杯體1323內(nèi)，所述導(dǎo)板132可相對(duì)該基座131上下移動(dòng)，即所述上板體1321可相對(duì)該圓筒1312上下移動(dòng)，所述導(dǎo)板132與外箱殼136、基座131及其圓筒1312相互配合，并圍成密封的第一氣室133、第二氣室135和液室134，液室134內(nèi)充滿液體，所述第一氣室133是由基板1311下部、圓筒1312外部及上板體1321上部界定出的外箱殼136內(nèi)部區(qū)域，所述第二氣室135是由杯體1323外側(cè)和上板體1321下部界定出的外箱殼136內(nèi)部區(qū)域，所述液室134是由基板1311下部、圓筒1312內(nèi)部和上板體1321上部界定出的外箱殼136內(nèi)部區(qū)域，
所述液室134頂部開設(shè)有出液口 1341，所述出液口 1341與輸液管組14連通，所述導(dǎo)板底部中間連接有一推桿137，所述推桿137底部伸出外箱殼136底部外，具體地，該推桿137穿過所述杯體1323底部中心并與所述上板體1321中心固定連接，
所述第一氣室133通過導(dǎo)管11與第四調(diào)壓裝置連接，更進(jìn)一步的，所述第四調(diào)壓裝置包括調(diào)壓閥11和氣泵12，所述第一氣室133通過導(dǎo)管連接調(diào)壓閥11，調(diào)壓閥11連接氣泵12，通過氣泵12供氣，調(diào)壓閥11控制氣流氣壓大小至氣室133，所述第二氣室135通過導(dǎo)管與第五調(diào)壓裝置連接，所述第五調(diào)壓裝置包括調(diào)壓閥115和氣泵125，所述第二氣室135通過氣管連接調(diào)壓閥115，調(diào)壓閥115連接氣泵125，通過氣泵125供氣，調(diào)壓閥115控制氣流氣壓大小至第二氣室135，氣室135與氣室133的氣壓差推動(dòng)導(dǎo)板132相對(duì)基座131向上運(yùn)動(dòng)，壓縮液室134里的噴霧溶液，使噴霧溶液通過輸液管14進(jìn)入分液箱4，也可使導(dǎo)板132相對(duì)基座131向下運(yùn)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)分離，當(dāng)液室中溶液用完以后，可以將輸液管14的一端從進(jìn)液口 44中卸下，然后插入到外部的補(bǔ)液槽(未示出)中，然后通過移動(dòng)導(dǎo)板132使液室134產(chǎn)生負(fù)壓從外部液槽吸入溶液進(jìn)行補(bǔ)液，從外部引入噴霧溶液進(jìn)入液室。通過調(diào)壓閥11和調(diào)壓閥115，控制氣室133和氣室135之間產(chǎn)生恒定的氣壓差，完成定量供液或是定量進(jìn)液。
[0019]所述分液箱4上端開口連接有一蓋板3，形成封閉腔體43，分液箱4側(cè)邊有三個(gè)圓周陣列進(jìn)液口 44，所述輸液管組14有三根輸液管，所述進(jìn)液口 44分別通過輸液管組14與供液箱13連接；分液箱4底部有陣列儲(chǔ)液腔41，每一儲(chǔ)液腔41與封閉腔體43相連通；每一儲(chǔ)液腔41側(cè)邊有6個(gè)圓周陣列通孔42，每一儲(chǔ)液腔41的陣列通孔42分別通過第二輸液管45與噴嘴組8連接。
[0020]所述分液箱4的陣列儲(chǔ)液腔41出口通過第二輸液管組45連接噴嘴組8。噴嘴組8由復(fù)數(shù)個(gè)金屬材料的噴嘴排列而成，每一噴嘴頂部處于同一水平面，且每一噴嘴頂部都嵌設(shè)在電極板5上,噴嘴具有良好導(dǎo)電性能，所述電極板5與噴嘴組8中每一噴嘴固定并電性連接， 噴嘴組8底部設(shè)有一收集裝置，所述接收裝置為旋轉(zhuǎn)臺(tái)接收裝置。所述收集裝置設(shè)置在噴嘴組下方，一高壓電源通過導(dǎo)線與所述電極板電性連接，高壓電源正極連接電極板，使噴嘴處帶有高壓；高壓電源負(fù)極連接收集裝置，使噴嘴與收集裝置形成高壓電場，從而進(jìn)行靜電噴霧，
噴嘴組8周圍設(shè)有一內(nèi)層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一上盒體6，所述上盒體6的開口端部與電極板5固定連接，所述上盒體6側(cè)面開設(shè)有三個(gè)圓周陣列進(jìn)氣口 64，所述進(jìn)氣口 64通過氣管連接有一第一調(diào)壓裝置，所述第一調(diào)壓裝置包括調(diào)壓閥112和氣泵122，所述進(jìn)氣口通過氣管連接調(diào)壓閥112，調(diào)壓閥112連接氣泵122，所述上盒體6底面配合所述噴嘴組開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)通孔65，每一通孔65連接有一圓柱筒66，所述噴嘴組8中的每一噴嘴穿過一通孔65，且所述噴嘴伸入所述圓柱筒66內(nèi)；所述圓柱筒66底部連接一圓錐筒67，所述圓錐筒67直徑從上至下依次遞減，所述圓錐筒錐度0-45度，上盒體6底面上部和電極板5下部區(qū)域形成氣室62，所述通孔64、圓柱筒66和圓錐筒67構(gòu)成了陣列通道61，所述噴嘴組8的噴嘴外部與圓柱筒66和圓錐筒67內(nèi)部空間構(gòu)成氣流通道63，所述噴嘴依次伸入所述圓柱筒66和圓錐筒67內(nèi)，即該陣列通道61分別與噴嘴組8的每一噴嘴配合連接，噴嘴組8上的每個(gè)噴嘴與陣列通道61上的每一個(gè)通道一一對(duì)應(yīng)，也就是噴嘴組8中的每個(gè)噴嘴都處于陣列通道61中對(duì)應(yīng)的的通道內(nèi)，兩者不接觸也不連接，噴嘴末端伸出陣列通道61底部大約2~10mm ；
一中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述中層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一上筒體7，所述上筒體7頂部與上盒體6底部固定連接，所述上筒體7側(cè)面開設(shè)有三個(gè)圓周陣列進(jìn)氣孔74，所述圓周陣列進(jìn)氣孔74通過氣管連接有第二調(diào)壓裝置，所述第二調(diào)壓裝置包括調(diào)壓閥113和氣泵123，圓周陣列進(jìn)氣孔74通過氣管連接調(diào)壓閥113，調(diào)壓閥113連接氣泵123，所述上筒體7底部連接一網(wǎng)格體71，所述網(wǎng)格體71由多個(gè)隔板71交錯(cuò)連接成多個(gè)方形區(qū)域，每個(gè)方形區(qū)域囊括4飛個(gè)噴嘴，形成陣列氣流通道72，所述方形區(qū)域末端超出噴嘴組末端2?10mm。
[0021]一外層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述外層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一筒體9，所述筒體9頂部與上筒體底部固定連接，所述筒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣開口，所述進(jìn)氣開口通過氣管連接有第三調(diào)壓裝置，所述筒體末端超出噴嘴組末端2?10mm。所述第三調(diào)壓裝置包括調(diào)壓閥114和氣泵124，通過進(jìn)氣開口氣管連接調(diào)壓閥114，調(diào)壓閥114連接氣泵124 ;高壓電源2正極連接電極板5，高壓電源2負(fù)極連接收集裝置I。
[0022]本發(fā)明的工作原理是:
供液箱定量供給的噴霧溶液由三個(gè)圓周陣列進(jìn)液口 44均勻進(jìn)入分液箱的封閉腔體43內(nèi)，再分別進(jìn)入各個(gè)陣列的儲(chǔ)液腔內(nèi)，再由儲(chǔ)液腔均勻分液至各個(gè)輸液管，進(jìn)入噴嘴組的各個(gè)噴嘴，實(shí)現(xiàn)各個(gè)噴嘴均勻出液；通過氣泵125供氣，調(diào)壓閥115控制氣流氣壓大小至氣室135，氣泵12供氣，調(diào)壓閥11控制氣流氣壓大小至氣室133，氣室135與氣室133的氣壓差推動(dòng)導(dǎo)板132與基座131相對(duì)運(yùn)動(dòng)，壓縮液室134里的噴霧溶液，使噴霧溶液通過輸液管進(jìn)入分液箱4，也可使導(dǎo)板132與基座131作分離運(yùn)動(dòng)，從外部引入噴霧溶液進(jìn)入液室134，通過調(diào)壓閥11和調(diào)壓閥115，控制氣室133和氣室135之間產(chǎn)生恒定的氣壓差，完成定量供液或是定量進(jìn)液。供液箱13定量供給的噴霧溶液由三個(gè)圓周陣列進(jìn)液口 44均勻進(jìn)入分液箱4的封閉腔體43內(nèi)，再分別進(jìn)入各個(gè)陣列的儲(chǔ)液腔41內(nèi)，再由儲(chǔ)液腔41均勻分液至各個(gè)輸液管，進(jìn)入噴嘴組8的各個(gè)噴嘴，實(shí)現(xiàn)各個(gè)噴嘴均勻出液；通過噴嘴組8與收集裝置I形成的高壓電場，進(jìn)行靜電噴霧；通過氣泵122供氣并經(jīng)過調(diào)壓閥112調(diào)節(jié)氣壓大小由內(nèi)輔助氣流通道結(jié)構(gòu)6進(jìn)氣口均勻供氣至氣室62，氣流在氣流通道63的引導(dǎo)下，氣流方向與噴霧射流方向一致，并在通道末端錐形表面引導(dǎo)下，聚焦于射流，提供拉伸力輔助靜電噴霧射流，細(xì)化射流細(xì)化噴霧微球；通過氣泵123供氣并經(jīng)過調(diào)壓閥113調(diào)節(jié)氣壓大小由中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)7進(jìn)氣口均勻供氣至氣室73，氣流在氣流通道72的引導(dǎo)下，氣流方向與噴霧射流方向一致，并在通道表面引導(dǎo)下，作用于各組射流，提供輔助拉伸力并使射流能在中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)7的陣列區(qū)域內(nèi)各自噴射并收集，氣流環(huán)繞于各組鄰近射流，在射流噴射過程中對(duì)射流起約束作用，促進(jìn)靜電噴霧形成的微球在收集裝置上的均勻分布，提高所收集到納米膜厚度的均勻性，改善靜電噴霧納米膜的質(zhì)量；通過氣泵124供氣并經(jīng)過調(diào)壓閥114調(diào)節(jié)氣壓大小由外層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)9進(jìn)氣口均勻供氣至氣室91，氣流在外輔助氣流通道結(jié)構(gòu)9內(nèi)表面的引導(dǎo)下，氣流方向與噴霧射流方向一致，作用于全部射流，提供輔助拉伸力并使射流能在外輔助氣流通道結(jié)構(gòu)9的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)收集，約束靜電噴霧微球在收集裝置上沉積的范圍，減小納米膜邊緣收集的不規(guī)則；三組氣流均在霧化過程可攜帶走射流表面電荷，降低表面電荷密度，減小射流間的靜電干擾，同時(shí)加快納米微球溶劑的揮發(fā)；通過調(diào)節(jié)各組氣流的調(diào)壓閥，可以調(diào)節(jié)各組輔助氣流的氣壓大小，使各組輔助氣流的作用效果以及綜合作用效果達(dá)到最佳，大大提高靜電噴霧的速度，并使收集到的霧化納米微球膜更加均勻；借助氣流還能在絕緣基底上收集靜電霧化納米微球膜；旋轉(zhuǎn)臺(tái)收集裝置在靜電噴霧收集過程中保持一定的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使在各氣流區(qū)域內(nèi)收集到的靜電噴霧納米微球旋轉(zhuǎn)收集成膜。
[0023]本發(fā)明的三層輔助氣流通道，不同于現(xiàn)有技術(shù)中僅僅在噴頭上設(shè)置通氣罩，進(jìn)而形成的和收集裝置之間設(shè)置的輔助氣流通道，因?yàn)檫@種方式噴頭均勻分布于通氣罩內(nèi)，輔助氣流環(huán)繞于帶電射流四周，對(duì)射流產(chǎn)生擠壓與引導(dǎo)促進(jìn)電紡納米纖維在雙網(wǎng)筒收集器內(nèi)進(jìn)行三維疊加沉積。主要是面向高粘度溶液的連續(xù)射流噴射，利用噴頭與收集器之間的輔助氣流通道引導(dǎo)電紡納米纖維進(jìn)行三維疊加沉積。噴頭僅設(shè)有單一輔助氣流通道，紡絲射流外圍也僅設(shè)有一層輔助氣體，單一輔助氣流有助于對(duì)電紡射流和納米纖維產(chǎn)生擠壓和引導(dǎo)作用，避免了輔助氣流對(duì)射流產(chǎn)生多層擾動(dòng)、擴(kuò)大射流/納米纖維的沉積范圍，有利于電紡納米纖維在收集器中進(jìn)行集中、三維累加沉積。
[0024]而本發(fā)明則主要是面向低粘度、斷續(xù)射流、微納液滴的快速噴霧制造。前述專利只設(shè)有一個(gè)輔助氣流引入通道，而本專利機(jī)構(gòu)上設(shè)有三個(gè)輔助氣流引入通道。通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的輔助氣流流場分析，發(fā)現(xiàn)噴嘴外圍設(shè)有單層或雙層輔助氣流時(shí)，在噴嘴下方(T5mm時(shí)可產(chǎn)生較為穩(wěn)定的層流氣場，可對(duì)帶電射流、納米纖維產(chǎn)生擠壓和引導(dǎo)作用；而當(dāng)在噴嘴外圍引入多個(gè)通道的輔助氣體將對(duì)流場產(chǎn)生擾動(dòng)，可在紡絲噴嘴下方IOlOmm處產(chǎn)生強(qiáng)烈的紊流，從而對(duì)帶電射流或帶電微納顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生干擾，誘使其在更大范圍內(nèi)產(chǎn)生更為均勻的沉積；同時(shí)，紊流氣流同時(shí)加劇射流的不穩(wěn)定擾動(dòng)，有助于促進(jìn)射流的破裂產(chǎn)生均勻的微納顆粒。層流氣場作用下連續(xù)射流噴射運(yùn)動(dòng)行為，與紊流氣場作用下射流破裂、帶電顆粒運(yùn)動(dòng)行為有著明顯不同。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)中的輔助氣流則主要利用處于層流狀態(tài)，利用層流氣體對(duì)帶電射流、納米纖維產(chǎn)生擠壓和引導(dǎo)作用，促進(jìn)納米纖維在特定收集器中進(jìn)行集中、逐層累加沉積構(gòu)造三維結(jié)構(gòu)；此時(shí)，層流輔助氣體起擠壓與引導(dǎo)作用。而本次申請(qǐng)專利則主要利用輔助氣流的紊流狀態(tài)，干擾帶電射流、微納顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，促進(jìn)微納顆粒的快速噴射制造和均勻沉積；紊流輔助氣起加劇射流破裂，促進(jìn)微納顆粒的破裂噴射制造。
[0026]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電噴霧裝置，其特征在于包括: 一供液箱，所述供液箱通過第一輸液管組連接一分液箱，所述分液箱包括陣列儲(chǔ)液腔， 一噴嘴組，所述分液箱的陣列儲(chǔ)液腔出口通過第二輸液管組連接噴嘴組， 一電極板，所述噴嘴組固定在電極板上，且所述電極板與噴嘴組電性連接， 一高壓電源，所述高壓電源通過導(dǎo)線與所述電極板電性連接， 一內(nèi)層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一上盒體，所述上盒體的開口端部與電極板固定連接，所述上盒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口通過氣管連接有一第一調(diào)壓裝置，所述上盒體底面配合所述噴嘴組開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)通孔，每一通孔連接有一圓柱筒，所述噴嘴組中的每一噴嘴穿過一通孔，且所述噴嘴伸入所述圓柱筒內(nèi)； 一中層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述中層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一上筒體，所述上筒體頂部與上盒體底部固定連接，所述上筒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔通過氣管連接有第二調(diào)壓裝置，所述上筒體底部連接一網(wǎng)格體，所述網(wǎng)格體由多個(gè)隔板交錯(cuò)連接成多個(gè)方形區(qū)域，每個(gè)方形區(qū)域囊括4飛個(gè)噴嘴， 一外層輔助氣流通道結(jié)構(gòu)，所述外層氣流通道結(jié)構(gòu)包括一筒體，所述筒體頂部與上筒體底部固定連接，所述筒體側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣開口，所述進(jìn)氣開口通過氣管連接有第三調(diào)壓裝置， 一收集裝置，所述收集裝置設(shè)置在噴嘴組下方，所述收集裝置通過導(dǎo)線與所述高壓電源電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述供液箱包括外箱殼、基座和導(dǎo)板，所述基座包括一基板和一圓筒，所述基板頂部頂部與外箱殼頂部開口密封連接，所述導(dǎo)板設(shè)置在外箱殼內(nèi)且該·導(dǎo)板上開設(shè)有供圓筒底部通過的通孔，所述導(dǎo)板可相對(duì)該基座上下移動(dòng)，所述導(dǎo)板與外箱殼、基座圓筒相互圍成密封的第一氣室、第二氣室和液室，所述液室頂部開設(shè)有出液口，所述出液口與輸液管組連通，所述導(dǎo)板底部中間連接有一推桿，所述推桿底部伸出外箱殼底部外，所述第一氣室通過導(dǎo)管與第四調(diào)壓裝置連接，所述第二氣室通過導(dǎo)管與第五調(diào)壓裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述分液箱上端開口連接有一蓋板，形成封閉腔體，分液箱側(cè)邊有三個(gè)圓周陣列進(jìn)液口，所述進(jìn)液口與供液箱通過輸液管組連接；分液箱底部有陣列儲(chǔ)液腔，各個(gè)儲(chǔ)液腔與封閉腔體相連通；各個(gè)儲(chǔ)液腔側(cè)邊有6個(gè)圓周陣列通孔，各個(gè)儲(chǔ)液腔的陣列通孔分別通過外接輸液管與噴嘴組連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述圓柱筒底部連接一圓錐筒，所述圓錐筒直徑從上至下依次遞減，且所述噴嘴依次伸入所述圓柱筒和圓錐筒內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述圓錐筒的錐度為0-45度，所述噴嘴末端伸出圓錐筒末端2-10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述方形區(qū)域末端超出噴嘴組末端2-10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于所述筒體末端超出噴嘴組末端 2_10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述接收裝置為旋轉(zhuǎn)臺(tái)接收裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述筒體末端超出噴嘴組末端 2_IOmm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電噴霧裝置，其特征在于:所述接收裝置為旋轉(zhuǎn)臺(tái)接收裝置、靜止 接收裝置或滾動(dòng)接收裝置。
【文檔編號(hào)】B05B5/16GK103846171SQ201410053994
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】鄭高峰, 陳冬陽, 何志彬, 吳佳靜, 鄭建毅, 姜佳昕 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)