一种手持熔体式静电纺丝装置的制作方法

1.本实用新型涉及静电纺丝领域，具体涉及一种手持熔体式静电纺丝装置。

背景技术：

2.熔体式静电纺丝技术是将聚合物加热至熔融状态，在高压电场中进行纺丝，此过程可不使用溶剂，可避免产生残留溶剂或进行溶剂回收，提高了工艺的安全性。因此，熔体电纺技术比溶液电纺技术具有更高的生产效率和和更安全的生产工艺，针对传统溶液式电纺技术的溶剂挥发问题，从工作人员的健康安全和环境保护角度来看，熔体式静电纺丝技术为工厂的大规模制备超细纤维提供了可能性。此外，在室温下，一些聚合物材料(pe、pp和pet)没有合适溶剂可以被加工，而熔体式电纺技术则扩大了可电纺材料的范围。
3.现有的一些研究机构所制作的熔体式静电装置多为大型设备，无法进行原位电纺，需要先电纺成膜然后再人工转移贴合至目标区域，在操作过程中，电纺膜也受到了一定的破坏，失去了原有的一些特性，另外此类设备过于笨重，操作复杂，无法便捷使用，导致其使用场景非常受限。
4.综上所述，现有技术不能很好地结合“熔体式静电纺丝技术”和“传统溶液式电纺技术”所具有的优点，本实用新型提供一种手持熔体式静电纺丝装置用于解决现溶液式静电纺丝装置多需要挥发性溶剂的参与，电纺之后，会有一定残留溶剂，且受溶剂限制，可电纺的材料也非常有限；熔体式电纺装置的设备较为笨重，且操作复杂，无法携带和原位电纺，使用场景极大受限的问题。

技术实现要素：

5.针对现溶液式静电纺丝装置多需要挥发性溶剂的参与，电纺之后，会有一定残留溶剂，且受溶剂限制，可电纺的材料也非常有限；熔体式电纺装置的设备较为笨重，且操作复杂，无法携带和原位电纺，使用场景极大受限的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种手持熔体式静电纺丝装置，包括：
7.喷头模块，所述喷头模块设置有加热单元，并通过加热单元内设置有的加热块和加热棒加热多种聚合物至熔融状态；并且通过设置有的隔热板，在保证热量传导的同时，隔绝高温对温控器件的影响；
8.送料机构，所述送料机构设置有步进电机和聚合物线材，用于递送多种聚合物线材；聚合物线材在送料机构的作用下被输送至喷头模块，送料速率精准可控；
9.升压单元，所述升压单元用于将所述电源的低压直流电升压成高压直流电，以小功率获取高电压，使用安全得以保障；
10.静电纺丝装置主体，所述静电纺丝装置主体内装配可充电电池，方便携带和使用。
11.进一步技术方案，所述喷头模块包括：喷嘴、金属圆环、隔热板、加热块、加热棒、温度传感器、导电片、喷嘴连接块、散热块、气动接头连接块、气动接头、螺钉、螺母；所述加热
块上设置有安装孔，加热棒和温度传感器通过顶丝和安装孔固定在加热块上；隔热板包括前隔热板和后隔热板，前隔热板和后隔热板分别装配在加热块的前后，用于隔热；加热块通过螺纹与喷嘴连接；喷头模块的加热棒通电后可加热喷嘴，在聚合物线材送入喷嘴后，受热变为熔融状态。
12.所述喷嘴与散热块通过喷嘴连接块连接，使用螺丝固定；散热块与气动接头连接块通过螺丝固定，气动接头连接块与气动接头通过螺纹连接；喷嘴前端的隔热板外侧面通过粘贴的方式连接有金属圆环；
13.所述加热棒和温度传感器分别与静电纺丝装置主体设置有的电路板电连接，在电路板的控制下，对加热块进行加热，且可基于温度传感器的温度反馈，将温度稳定在一定的范围内；所述导电片与所述升压单元设置的正极输出端电连接，用于为喷嘴提供正极高压；所述散热块设置于聚合物线材进入喷嘴之前的位置，用于将喷嘴之前的部件温度降低，防止聚合物线材在进入喷嘴之前就出现融化；聚合物线材在送料机构的作用下送入喷嘴，受热熔融后挤出，挤出后的液滴在喷嘴的高压电场下电纺成丝，成丝过程中受冷凝固，最终沉积到目标收集区域成膜；
14.所述喷头模块装配有喷头盖，喷头盖用于保护喷头模块。
15.进一步技术方案，所述送料机构包括：步进电机、送料模块、聚合物线材，所述步进电机通过螺丝安装于静电纺丝装置主体设置有的主壳的顶部，所述步进电机与所述静电纺丝装置主体设置有的主控电路板电连接，用于为送料模块提供动力支持；
16.所述送料模块内部设置有送料齿轮，送料齿轮由主动齿轮和被动齿轮组成；主动齿轮安装于步进电机设置有的输出轴上，通过顶丝固定；被动齿轮设置有卡槽，并通过卡槽安装于送料模块的内壁；主动齿轮与被动齿轮之间设置为聚合物线材，主动齿轮与被动齿轮对聚合物线材产生一定的预压紧力；步进电机运转时，主动齿轮开始旋转，主动齿轮的顶部与聚合物线材直接接触，聚合物线材可被输送至喷嘴。
17.进一步技术方案，所述升压单元设置于静电纺丝装置主体设置有的主壳中，和主壳通过卡扣连接的方式进行固定；升压单元的输入端与静电纺丝装置主体设置有的电源电连接；所述升压单元用于将电源的低压直流电升压成高压直流电；
18.所述升压单元设置有正极连接端和负极连接端，正极连接端和负极连接端均设置在升压单元的输出端；所述正极连接端与所述喷头模块的导电片电连接，所述负极连接端电连接有导电区域，所述导电片与所述喷嘴直接接触。
19.进一步技术方案，所述静电纺丝装置主体设置有外壳，外壳包括主壳和上盖，主壳和上盖通过螺丝安装组合，主壳和上盖组合后内部形成容纳空腔，容纳空腔内设置有若干个安装位；所述喷头模块、静电纺丝装置主体设置有的电源、升压单元、送料机构以及静电纺丝装置主体设置有的主控电路板均设置于容纳空腔的安装位上；所述主壳上设置有导电区域，人手握持的时候，导电区域可以和人手实现良好的接触，让人体与该导电区域处于同一极性。
20.进一步技术方案，所述静电纺丝装置主体设置有电源，用于产生低压直流电；所述电源设置有输出端，输出端通过电连接的方式连接送料机构和升压单元；所述电源利用升压单元将电源所产生的低压直流电升压成高压直流电。
21.进一步技术方案，所述静电纺丝装置主体设置有主控电路板，主控电路板通过卡
气动接头连接块，330-气动接头，331-散热块，332-导电片，333-温度传感器，334-加热棒。
具体实施方式
33.下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.如图1-4所示：一种手持熔体式静电纺丝装置，包括：喷头模块32，所述喷头模块32设置有加热单元，并通过加热单元设置有的加热块325和加热棒334加热多种聚合物至熔融状态，并且通过设置有的隔热板，在保证热量传导的同时，隔绝高温对温控器件的影响；送料机构，所述送料机构设置有步进电机13和聚合物线材14，用于递送多种聚合物线材；聚合物线材14在送料机构的作用下被输送至喷头模块32，送料速率精准可控；升压单元31，所述升压单元31用于将所述电源35的低压直流电升压成高压直流电，以小功率获取高电压，使用安全得以保障；静电纺丝装置主体，所述静电纺丝装置主体内装配可充电电池，方便携带和使用。
35.外壳包括主壳10与上盖19，两者通过螺丝安装组合后，内部可形成容纳空腔，容纳空腔内有各零部件的安装位，所述喷头模块32、电源35、升压单元31、送料机构以及主控电路板30均设于容纳空腔的安装位；主壳10上设有导电区域11，人手握持的时候，导电区域11可以和人手实现良好的接触，让人体与导电区域11处于同一极性。
36.喷头模块32包括：喷嘴321、金属圆环322、隔热板、加热块325、加热棒334、温度传感器333、导电片332、喷嘴连接块328、散热块331、气动接头连接块329、气动接头330、螺钉323、螺母327，喷嘴321通过螺纹与加热块325连接，加热块325上设有加热棒334和温度传感器333的安装孔，通过顶丝固定，加热块325的前后均有隔热板做保护，金属圆环322粘贴于喷嘴321前端的隔热板外侧一面，喷嘴321与散热块331通过喷嘴连接块328连接，使用螺丝固定，散热块331与气动接头连接块329通过螺丝固定，气动接头连接块329与气动接头330通过螺纹连接；加热棒334和温度传感器333分别与电路板30电连接，在主控电路板30的控制下，可以对加热块325进行加热，且可基于温度传感器333的温度反馈，将温度稳定在一定的范围内，导电片332与升压单元31的正极输出端电连接，为喷嘴321提供正极高压，散热块331设于喷嘴321之前，用于将喷嘴321之前的部件温度降低，以免聚合物线材14在进入喷嘴321之前就出现融化。
37.喷头模块32的加热棒334通电后可加热喷嘴321，在聚合物线材14送入喷嘴321后，受热变为熔融状态；电源35可产生低压直流电，电源35的输出端与送料机构和升压单元31电连接，升压单元31用于将电源35所产生的低压直流电升压成高压直流电，升压单元31具有正极连接端和负极连接端，所述正极连接端与喷头模块32的导电片332电连接，所述负极连接端电连接有导电区域11，导电片332与喷嘴321直接接触，聚合物线材14在送料机构的作用下送入喷嘴321，受热熔融后挤出，挤出后的液滴在喷嘴321的高压电场下电纺成丝，成丝过程中受冷凝固，最终沉积到目标收集区域成膜。
38.升压单元31设于主壳10之中，连接方式为卡扣连接，采用低功率设计，其输入端与电源35电连接，升压单元31用于将电源35的低压直流电升压成高压直流电，正极连接端与负极连接端均设置在升压单元31的输出端。
39.送料机构包括：步进电机13、送料模块33、聚合物线材14，步进电机13通过螺丝安
装于主壳10的顶部，步进电机13与电路板30电连接，可以为送料模块33提供动力支持，送料模块33内部设有送料齿轮，送料齿轮由主动齿轮和被动齿轮组成，主动齿轮安装于步进电机13的输出轴上，通过顶丝固定，被动齿轮通过卡槽安装于送料模块33的内壁，主动齿轮与被动齿轮之间为聚合物线材14，两者对聚合物线材14还有一定的预压紧力，步进电机13运转13时，主动齿轮开始旋转，由于主动齿轮的顶部与聚合物线材14直接接触，聚合物线材14可被输送至喷嘴321。
40.主控电路板30设有电压输出控制模块301，电压输出控制模块301的输入端与电源35电连接，电压输出控制模块301的输出端与升压单元31电连接，电压输出控制模块301用于调节升压单元31形成的高压直流电的电压大小。
41.电路板30还包括驱动控制模块302，驱动控制模块302的输入端与电源35电连接，驱动控制模块302的输出端与送料机构的步进电机13电连接，驱动控制模块302用于调节通过电源35向步进电机13输出的电压大小，以控制步进电机13的输出功率，从而调节聚合物线材14供给至喷头模块32的速率。
42.电路板30还包括温度控制模块304，温度控制模块304的输入端与电源35和温度传感器333电连接，电源35为其提供能量，温度传感器333为其提供当前温度数据，温度控制模块304可根据当前温度与设定温度的差值，自主调节供给至加热棒334的功率，以实现喷嘴321温度在一定范围内的稳定。
43.静电纺丝装置主体包括：设置在外壳上的开关组件和充电端口34，开关组件包括：开关机控制开关15、电纺控制开关16、送料控制开关17、温度控制开关18；开关组件直接作用于开关控制模块303，开关机控制开关15用于控制电源35与电路板30之间的连通或断开；电纺控制开关16设置在电源35与升压单元31之间，用于控制电源35与升压单元31之间的连通或断开；送料控制开关17设置在驱动控制模块302与步进电机13之间，用于控制驱动控制模块302与步进电机13之间的连通或断开；温度控制开关18设于温度控制模块304与加热棒334之间，用于控制温度控制模块304与加热棒334之间的连通与断开；所述充电端口34，用于充电。
44.本实用新型的工作原理是：本实用新型一种手持熔体式静电纺丝装置，包括：喷头模块32，所述喷头模块设32置有加热单元，并通过加热单元设置有的加热块325和加热棒335加热多种聚合物至熔融状态，并且通过设置有的隔热板，在保证热量传导的同时，隔绝高温对温控器件的影响；送料机构，所述送料机构设置有步进电机13和聚合物线材14，用于递送多种聚合物线材；聚合物线材14在送料机构的作用下被输送至喷头模块32，送料速率精准可控；升压单元31，所述升压单元31用于将所述静电纺丝装置主体设置有的电源35的低压直流电升压成高压直流电，以小功率获取高电压，使用安全得以保障；静电纺丝装置主体，所述静电纺丝装置主体内装配可充电电池，方便携带和使用。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.上面对本实用新型的较佳实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述
实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：

1.一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，包括：静电纺丝装置主体，所述静电纺丝装置主体内装配可充电电池，方便携带和使用；喷头模块，所述喷头模块设置有加热单元，并通过加热单元内设置有的加热块和加热棒加热多种聚合物至熔融状态；并且通过设置有的隔热板，在保证热量传导的同时，隔绝高温对温控器件的影响；送料机构，所述送料机构设置有步进电机和聚合物线材，用于递送多种聚合物线材；聚合物线材在送料机构的作用下被输送至喷头模块；升压单元，所述升压单元用于将所述静电纺丝装置主体设置有的电源的低压直流电升压成高压直流电。2.根据权利要求1所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述喷头模块包括：喷嘴、金属圆环、隔热板、加热块、加热棒、温度传感器、导电片、喷嘴连接块、散热块、气动接头连接块、气动接头、螺钉、螺母；所述加热块上设置有安装孔，加热棒和温度传感器通过顶丝和安装孔固定在加热块上；隔热板包括前隔热板和后隔热板，前隔热板和后隔热板分别装配在加热块的前后，用于隔热；加热块通过螺纹与喷嘴连接；所述喷嘴与散热块通过喷嘴连接块连接，使用螺丝固定；散热块与气动接头连接块通过螺丝固定，气动接头连接块与气动接头通过螺纹连接；喷嘴前端的隔热板外侧面通过粘贴的方式连接有金属圆环；所述加热棒和温度传感器分别与静电纺丝装置主体设置有的电路板电连接，在电路板的控制下，对加热块进行加热，且可基于温度传感器的温度反馈，将温度稳定；所述导电片与所述升压单元设置的正极输出端电连接，用于为喷嘴提供正极高压；所述散热块设置于聚合物线材进入喷嘴之前的位置，用于将喷嘴之前的部件温度降低，防止聚合物线材在进入喷嘴之前就出现融化；所述喷头模块装配有喷头盖，喷头盖用于保护喷头模块。3.根据权利要求1所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述送料机构包括：步进电机、送料模块、聚合物线材，所述步进电机通过螺丝安装于静电纺丝装置主体设置有的主壳的顶部，所述步进电机与所述静电纺丝装置主体设置有的主控电路板电连接，用于为送料模块提供动力支持；所述送料模块内部设置有送料齿轮，送料齿轮由主动齿轮和被动齿轮组成；主动齿轮安装于步进电机设置有的输出轴上，通过顶丝固定；被动齿轮设置有卡槽，并通过卡槽安装于送料模块的内壁；主动齿轮与被动齿轮之间设置为聚合物线材，主动齿轮与被动齿轮对聚合物线材产生预压紧力。4.根据权利要求2所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述升压单元设置于静电纺丝装置主体设置有的主壳中，和主壳通过卡扣连接的方式进行固定；升压单元的输入端与静电纺丝装置主体设置有的电源电连接；所述升压单元用于将电源的低压直流电升压成高压直流电；所述升压单元设置有正极连接端和负极连接端，正极连接端和负极连接端均设置在升压单元的输出端；所述正极连接端与所述喷头模块的导电片电连接，所述负极连接端电连接有导电区域，所述导电片与所述喷嘴直接接触。5.根据权利要求1所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装
置主体设置有外壳，外壳包括主壳和上盖，主壳和上盖通过螺丝安装组合，主壳和上盖组合后内部形成容纳空腔，容纳空腔内设置有若干个安装位；所述喷头模块、静电纺丝装置主体设置有的电源、升压单元、送料机构以及静电纺丝装置主体设置有的主控电路板均设置于容纳空腔的安装位上；所述主壳上设置有导电区域。6.根据权利要求1所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装置主体设置有电源，用于产生低压直流电；所述电源设置有输出端，输出端通过电连接的方式连接送料机构和升压单元；所述电源利用升压单元将电源所产生的低压直流电升压成高压直流电。7.根据权利要求5所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装置主体设置有主控电路板，主控电路板通过卡扣的方式安装于主壳内；主控电路板上设置有电压输出控制模块，电压输出控制模块的输入端与电源电连接，电压输出控制模块的输出端与升压单元电连接；所述主控电路板上设置有驱动控制模块，所述驱动控制模块的输入端与电源电连接，驱动控制模块的输出端和送料机构的步进电机电连接；所述主控电路板上设置有温度控制模块，所述温度控制模块的输入端通过电连接的方式连接电源和温度传感器；电源用于提供能量，温度传感器用于提供当前温度数据。8.根据权利要求7所述的一种手持熔体式静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装置主体包括：开关组件和充电端口，开关组件设装配在所述外壳上；所述开关组件包括：开关机控制开关、电纺控制开关、送料控制开关、温度控制开关；所述开关组件用于主控电路板上的开关控制模块；所述开关机控制开关用于控制电源和主控电路板之间的连通或断开；所述电纺控制开关设置在电源与升压单元之间，用于控制电源与升压单元之间的连通或断开；所述送料控制开关设置在所述驱动控制模块和所述步进电机之间，用于控制驱动控制模块与步进电机之间的连通或断开；所述温度控制开关设置于所述温度控制模块与所述加热棒之间，用于控制温度控制模块与加热棒的连通与断开；所述充电端口，用于充电。

技术总结

本实用新型涉及静电纺丝领域，具体涉及一种手持熔体式静电纺丝装置，包括：静电纺丝装置主体，所述静电纺丝装置主体内装配可充电电池，方便携带和使用；喷头模块，所述喷头模块设置有加热单元，并通过加热单元内设置有的加热块和加热棒加热多种聚合物至熔融状态；并且通过设置有的隔热板，在保证热量传导的同时，隔绝高温对温控器件的影响；送料机构，所述送料机构设置有步进电机和聚合物线材，用于递送多种聚合物线材；聚合物线材在送料机构的作用下被输送至喷头模块，送料速率精准可控；升压单元，所述升压单元用于将所述电源的低压直流电升压成高压直流电，以小功率获取高电压，使用安全得以保障。安全得以保障。安全得以保障。