本技术涉及静电喷雾技术领域,其公开了一种气流辅助静电喷雾设备、制备方法及应用,该设备包括用于输送液体物料的物料组件、同轴针以及能进行三轴向移动的三轴位移机构,所述物料组件连接于所述同轴针的外针,其还包括气源组件,所述气源组件用于向所述同轴针的内针输送可调压的高压气体;所述同轴针的外壳连接于静电发生器,所述同轴针通过针头固定支架与所述三轴位移机构的滑块连接固定。与无气流辅助的静电喷雾相比,本发明采用气源组件输送高压气体,可高效快速喷雾,适用于低黏度液体及非均相液体的精细喷涂;与无静电的机械喷雾相比,得到的微球的球形度显著提高,粒径更小、更均匀,喷雾过程中雾污染大面积减少。
背景技术
静电喷雾技术的原理研究始于20世纪初,70年代研制出静电喷雾机后,开始在市场中应用。其工作原理为在喷头与接收装置之间建立一个高压静电场,带电液滴在外加高压静电场的作用下,会在液滴内部形成静电场力,同时液滴也受到一个与电场力相反的表面张力的作用。随着电场强度逐渐增大,电场力克服表面张力,使得带电液滴发生不稳定爆裂,形成微米级或纳米级的带电液滴。在工业生产中,静电喷雾技术在多个领域有广泛应用,包括农业植保、工业喷涂、生物医学等领域。
现有静电喷雾技术喷雾速度慢,且受荷电效果稳定性影响较大,导致喷雾时液滴分散不均匀、喷雾不稳定等问题。静电喷雾技术在燃料电池领域的应用推广较为困难,因此有必要提供一种更高效的静电喷雾设备。
现有公开号为CN217094113U的中国专利,该专利技术提供了一种静电喷雾设备,静电喷雾设备,该静电喷雾设备包括:壳体,包括液体出射口、储液器,用于储存液体介质;喷头结构,位于壳体内且连通储液器和液体出射口;超声雾化片等。该技术在一定程度上极大改善雾滴对目标物体的吸附效果,但存在喷雾效率低的问题。
现有公开号为CN108441972A的中国专利,该专利技术公开了一种气流辅助手持便携式静电纺丝设备及其应用,该设备包括绝缘外壳、大容量二次电池、充电插孔、高压导线、高压静电发生单元、高压静电发生开关、气流导管连接器、气流导管、注射器固定支架、一次性注射器、针头固定支架、不锈钢针头、气流定向罩。该设备采用大容量二次电池作为电源,通过高压静电发生单元产生高压静电通过气流导管连接器外接气流发生器,不锈钢针头通过固定与气流导管位于同一中轴线上,在气流辅助下进行静电纺丝。该设备在一定程度上通过改造可实现喷雾效果,但该设备使用电池作为电源,废弃电池存在一定污染环境的风险,且该设备由于是手持式设备,不能实现均匀的喷涂效果。在静电喷涂过程中,由于外加电场会对小液滴施加相同的电荷,而带有相同电荷的小液滴间存在电荷排斥作用,会造成喷雾液滴在接收目标位置上无序分布。
现有公开号为CN104225738的中国专利,该专利技术公开了一种气流引导式定向原位热溶静电喷涂装置及其应用,该装置包括控制箱、贮液器、温控系统、加压系统、电动搅拌系统、进液管、喷枪手柄、喷头、气流导管和高压导线,该装置在气流引导的作用下可以实现药液及医用生物材料直接在目标处定点、定向、原位精确喷涂,但该装置结构集成度不高、体积较大。
实现思路