[發(fā)明專(zhuān)利]一種靜電紡納米纖維紗線(xiàn)系統(tǒng)及納米纖維紗線(xiàn)的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810018267.8
• 申請(qǐng)日: 2008-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101302673A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫潤(rùn)軍;劉呈坤;來(lái)侃;王耀武;孫垂卿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D02G3/02
• 分類(lèi)號(hào): D02G3/02;D01H1/00;D01D5/00;D01F6/18;D01F6/14;D01F6/66
• 代理公司: 西安弘理專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 羅笛

1.一種靜電紡納米纖維紗線(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)軸(18)，旋轉(zhuǎn)軸(18)由上而下依次設(shè)置有沿半徑開(kāi)有一通槽的環(huán)氧樹(shù)脂制成的圓盤(pán)(6)、滑塊(15)和切刀槽(17)，旋轉(zhuǎn)軸(18)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(13)相連接，并由驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(13)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，

所述圓盤(pán)(6)的上表面沿外邊緣固定有環(huán)形的銅膜(5)，銅膜(5)對(duì)應(yīng)于圓盤(pán)(6)的通槽位置有一徑向缺口，圓盤(pán)(6)的上方設(shè)置有注射器(2)，注射器(2)的出口與銅膜(5)相對(duì)應(yīng)，注射器(2)的出口處安裝有金屬針頭(3)，金屬針頭(3)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與直流高壓發(fā)生器(1)的正極相連接，

所述切刀槽(17)由金屬制成的兩條形片構(gòu)成，切刀槽(17)的一端固定于旋轉(zhuǎn)軸(18)的外圓周，切刀槽(17)的另一端通過(guò)圓盤(pán)(6)上的通槽，且兩金屬條形片分別與銅膜(5)的徑向缺口的兩邊相接觸，切刀槽(17)與直流高壓發(fā)生器(1)的負(fù)極相連接，

所述切刀槽(17)的兩金屬條形片之間設(shè)置有一非金屬材料制成的切刀(16)，切刀(16)的一端通過(guò)切刀槽(17)與旋轉(zhuǎn)軸(18)相連，并可轉(zhuǎn)動(dòng)，切刀(16)的另一端為自由狀，且通過(guò)圓盤(pán)(6)上的通槽，伸至圓盤(pán)(6)的上面，并可沿該通槽移動(dòng)，

所述滑塊(15)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(14)相連接，并由驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(14)帶動(dòng)沿旋轉(zhuǎn)軸(18)的軸向滑動(dòng)，

所述圓盤(pán)(6)的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)絲輥(7)，導(dǎo)絲輥(7)與圓盤(pán)(6)不相接觸，導(dǎo)絲輥(7)的下方設(shè)置有加捻裝置，加捻裝置的下方平行設(shè)置有分別與回轉(zhuǎn)裝置相連接的卷取輥(11)和引線(xiàn)回收輥(12)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡納米纖維紗線(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的加捻裝置，包括靜止不動(dòng)的加捻羅拉A(9)和與其相對(duì)設(shè)置的可左右往復(fù)移動(dòng)的加捻羅拉B(10)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡納米纖維紗線(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬針頭(3)與銅膜(5)之間的接收距離為70mm～150mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡納米纖維紗線(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬針頭(3)的內(nèi)徑為0.5mm～2mm。

5.一種利用權(quán)利要求1所述靜電紡系統(tǒng)制備納米纖維紗線(xiàn)的方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

步驟1：：將聚合物溶解于溶劑，制得濃度為10wt％～16wt％紡絲溶液；

步驟2：采用上述靜電紡納米纖維紗線(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸(18)，旋轉(zhuǎn)軸(18)由上而下依次設(shè)置有沿半徑開(kāi)有一通槽的環(huán)氧樹(shù)脂制成的圓盤(pán)(6)、滑塊(15)和切刀槽(17)，旋轉(zhuǎn)軸(18)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(13)相連接，并由驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(13)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，

所述圓盤(pán)(6)的上表面外邊緣固定有環(huán)形的銅膜(5)，銅膜(5)對(duì)應(yīng)于圓盤(pán)(6)的通槽的位置有一徑向缺口，圓盤(pán)(6)的上方設(shè)置有注射器(2)，注射器(2)的出口與銅膜(5)相對(duì)應(yīng)，注射器(2)的出口處安裝有金屬針頭(3)，金屬針頭(3)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與直流高壓發(fā)生器(1)的正極相連接，

所述切刀槽(17)由金屬制成的兩條形片構(gòu)成，切刀槽(17)的一端固定于旋轉(zhuǎn)軸(18)的外圓周，切刀槽17的另一端通過(guò)圓盤(pán)(6)上的通槽，且兩金屬條形片分別與銅膜(5)的徑向缺口的兩邊相接觸，切刀槽(17)與直流高壓發(fā)生器(1)的負(fù)極相連接，

所述構(gòu)成切刀槽(17)的兩金屬條形片之間有一非金屬材料制成的切刀(16)，切刀(16)的一端通過(guò)切刀槽(17)與旋轉(zhuǎn)軸(18)相連，并可轉(zhuǎn)動(dòng)，切刀(16)的另一端呈自由狀，并通過(guò)圓盤(pán)(6)上的通槽，伸至圓盤(pán)(6)的上面，

所述滑塊(15)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(14)相連接，并由驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(14)帶動(dòng)沿旋轉(zhuǎn)軸(18)的軸向滑動(dòng)，

所述圓盤(pán)(6)的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)絲輥(7)，導(dǎo)絲輥(7)與圓盤(pán)(6)不相接觸，導(dǎo)絲輥(7)的下方設(shè)置有加捻裝置，加捻裝置的下方平行設(shè)置有分別與回轉(zhuǎn)裝置相連接的卷取輥(11)和引線(xiàn)回收輥(12)，

具體步驟為：

將步驟1得到的紡絲溶液注入上述系統(tǒng)的注射器(2)內(nèi)，開(kāi)啟直流高壓發(fā)生器(1)，金屬針頭(3)與銅膜(5)之間形成靜電場(chǎng)，注射器(2)內(nèi)的紡絲溶液在該靜電場(chǎng)作用下，通過(guò)注射器(2)的出口，從金屬針頭(3)噴出，噴向銅膜(5)，形成靜電紡射流，該靜電紡射流以螺旋狀運(yùn)動(dòng)軌跡有序沉積到銅膜的表面，纖維沉積一段時(shí)間后，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(14)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)B(14)帶動(dòng)滑塊(15)沿旋轉(zhuǎn)軸(18)向下滑動(dòng)，并帶動(dòng)切刀(16)繞其回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使切刀(16)的自由端沿圓盤(pán)(6)的通槽，由中心向外移動(dòng)，將沉積于銅膜(5)表面的環(huán)狀納米纖維束切斷，同時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(13)和回轉(zhuǎn)裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)A(13)通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸(18)帶動(dòng)圓盤(pán)(6)和銅膜(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)卷取輥(11)和引線(xiàn)回收輥(12)旋轉(zhuǎn)，引線(xiàn)回收輥(12)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)引線(xiàn)(8)移動(dòng)，銅膜(5)表面與引線(xiàn)(8)接觸的納米纖維束的一端隨引線(xiàn)(8)的移動(dòng)而被引出，納米纖維束的另一端與新沉積的納米纖維搭接，此時(shí)，開(kāi)啟加捻裝置，對(duì)引出的納米纖維束加捻，引線(xiàn)(8)和納米纖維紗線(xiàn)在卷取輥(11)附近分離，納米纖維紗線(xiàn)纏繞于卷取輥(11)的外表面，引線(xiàn)(8)則纏繞與引線(xiàn)回收輥(12)的外表面，上述過(guò)程中，圓盤(pán)(6)每旋轉(zhuǎn)一周，切刀(16)就在納米纖維束拉出的位置處切割一次，得到連續(xù)的納米纖維紗線(xiàn)。