[實(shí)用新型]新型熔體靜電紡絲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320096605.6
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203238356U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉太奇;趙娜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 小松專利事務(wù)所 11132
• 代理人: 陳祚齡

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種聚合物熔體靜電紡絲裝置，尤其是用于制備熱塑性聚合物的超細(xì)纖維的熔體靜電紡絲裝置。?

背景技術(shù)

靜電紡絲技術(shù)又稱電紡，是一種制備超細(xì)纖維和納米纖維的重要方法，從其基本思想的提出到現(xiàn)在已經(jīng)70多年了。早在1934-1944年間，Anton?Fomhals申請了一系列的專利，發(fā)明了用靜電力制備聚合物纖維的實(shí)驗(yàn)裝置。20世紀(jì)90年代，隨著人們對納米科技的重視，一些研究者開始注意到靜電紡絲在納米纖維制造方面的巨大潛力。靜電紡絲的基本原理是：聚合物溶液或熔體受到高壓靜電作用，從毛細(xì)管末端形成射流飛向接收裝置，射流在電場中高度拉伸，溶劑揮發(fā)或熔體固化，在接收裝置上形成超細(xì)纖維。靜電紡絲可分為溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲。溶液靜電紡絲應(yīng)用廣泛，比較普及。人們對熔體靜電紡絲的研究卻相對較少，其主要原因是設(shè)備比較復(fù)雜，很難制取納米級纖維。1981年Larrondo和Manley首次通過實(shí)驗(yàn)的方法研究了聚合物熔體的靜電紡絲過程，證實(shí)了聚合物熔體靜電紡絲的可行性，并對熔體液滴的變形、纖維的形成過程、纖維的形貌和性能等作了較為詳細(xì)的分析。熔體靜電紡絲過程中不使用溶劑，排除了溶劑對實(shí)驗(yàn)的影響，也無需從收集纖維除去殘留的溶劑。這就意味著熔體靜電紡絲比溶液靜電紡絲對環(huán)境更友好、更通用；另一方面熔體靜電紡絲使無溶劑的工程塑料纖維化及無共同溶劑的共混高分子纖維化成為可能。近年來開發(fā)和完善熔體靜電紡絲技術(shù)已成為研究熱點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)背景技術(shù)所述，本實(shí)用新型的目的在于避免上述不足，提供一種將傳統(tǒng)的溶液紡絲與熔融技術(shù)相結(jié)合，不需要借助溶劑就能夠順利紡絲，可以解決溶液靜電紡絲過程中由于使用溶劑而出現(xiàn)的一系列問題，且更加環(huán)保、安全的聚合物熔體靜電紡絲裝置。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：?

一種新型聚合物熔體靜電紡絲裝置，主要由保溫箱（1）、料筒（2）、噴嘴（3）、推桿（4）、電加熱體（5）、接收裝置（6）和高壓靜電發(fā)生器（7）組成，其中：箱蓋（11）和箱體（12）構(gòu)成保溫箱（1），在箱蓋（11）的中央部分通過螺釘固定有在箱體（12）內(nèi)的料筒（2），在料筒（2）的下方螺接有噴嘴（3），并從箱體（12）的中央部分導(dǎo)出，且通過導(dǎo)線（31）接地，推桿（4）的上部設(shè)置有手柄（41）和絕緣隔熱層（47），推桿（4）的下部桿體（43）為變剖面形狀，其上部與料筒（2）內(nèi)孔螺紋連接，其下部導(dǎo)入噴嘴（3）。

所述的保溫箱（1）的噴嘴（3）下方設(shè)置接收裝置（6），由接收盤（61）和通過螺釘（62）可調(diào)整高度的盤體（63）構(gòu)成，高壓靜電發(fā)生器（7）的正極輸出端連接接收裝置（6），噴嘴（3）接地。?

所述的紡絲裝置置于透明的箱體（12）之內(nèi)，箱體內(nèi)設(shè)置紅外加熱燈。?

所述的紡絲原料可以是聚合物粒料、粉料或切片。?

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：?

1、本實(shí)用新型將傳統(tǒng)的溶液紡絲與熔融技術(shù)相結(jié)合，不需要借助溶劑就能夠順利紡絲，可以解決溶液靜電紡絲過程中由于使用溶劑而出現(xiàn)的一系列問題；

2、本實(shí)用新型采用的電加熱方式升溫迅速，而且溫度易于維持穩(wěn)定；噴頭接地，接收裝置接正極既可以保證高壓靜電場的形成，也能防止由于高壓造成對加熱線圈與溫度感應(yīng)裝置的干擾與擊穿；

3、本實(shí)用新型可用于熱塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯等聚合物的熔體靜電紡絲研究，原料可以是聚合物的粒料、粉料或切片；

4、本實(shí)用新型熔融紡絲得到的纖維由于沒有溶劑揮發(fā)的影響，纖維形貌良好，表面光滑；

5、本實(shí)用新型裝置簡單、高效、便捷，便于實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。?