[實用新型]一種新型高效率靜電紡絲線型噴頭

有效

• 申請號: 201320364381.2
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN203360645U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 徐陽;魏取福;李莘;王愛民
• 申請（專利權）人: 江南大學;江蘇菲特濾料有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及一種新型高效率靜電紡絲線型噴頭，屬于靜電紡絲領域。

背景技術

靜電紡絲是將電場力作為主要牽伸力的生產納米纖維的方法。其具有操作簡單以及適用性廣的特點，近幾年來受到廣泛的關注。

靜電紡絲根據紡絲液狀態可以分類為溶液靜電紡絲法和熔體靜電紡絲法。溶液靜電紡絲相對來說操作簡單、易于控制，且在適當的溶液條件下可制備直徑為幾十納米的超細纖維。但其靜電紡絲過程中溶劑的揮發會對環境產生污染，而且存在溶劑殘留等問題。相對而言，熔體靜電紡絲不使用溶劑，而是通過加熱使聚合物處于熔融狀態下進行靜電紡絲，可避免化學溶劑對人體和環境的傷害，被認為是一種更環保、安全的紡絲方法。

熔體靜電紡絲對紡絲裝置要求較高，主要由于熔體靜電紡紡絲液為熔融狀態，粘度和表面張力較大，而且熔體靜電紡絲法紡絲過程中，沒有溶劑揮發，纖維變細只依賴于靜電場力拉伸，因此要求對紡絲液施加更高的電壓和更高的溫度，而過高的電壓使紡絲裝置在加料端和噴絲端放電現象嚴重，使正常紡絲過程無法連續進行，還存在一定的安全隱患。同時，熔體靜電紡絲需要有加熱裝置，現階段的加熱方式有：激光加熱、氣體加熱、微波加熱和循環液體等，但這些方法都存在著溫控不精確、溫度可調范圍小、不利于工業化的缺點，著眼于工業化一般采用電加熱方式,?但在噴頭處加熱電路和高壓電路同時存在，可能會因靜電放電而引起設備故障，在噴頭處同時電加熱并施加高壓靜電壓很困難。并且，現階段的噴頭多采用單孔或多孔的形式進行紡絲，這樣紡絲效率低，噴頭不易加工。

發明內容

本實用新型根據現有裝置所存在的問題，提供了一種新型高效率靜電紡絲線型噴頭。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種新型高效率靜電紡絲線型噴頭，其特征在于：其包括控熱裝置和導電裝置；所述控熱裝置具有長條腔體，并設置有加熱和溫控裝置，一端還具有高壓靜電接收端，所述腔體底部為線形噴口；所述導電裝置為長條形，設置在控熱裝置腔體內，與控熱裝置高壓靜電接收端相連，底部邊緣具有鋸齒狀突起，位于腔體底部線形噴口處。

其進一步特征在于：所述控熱裝置為陶瓷澆鑄成型，內嵌金屬加熱銅絲和溫控傳感器PT100，所述腔體為三棱柱形；所述導電裝置為折疊扇形，由一矩形金屬框和矩形金屬片鉸接而成，矩形金屬框卡在三棱柱形腔體內，矩形金屬片位于噴口處。

本實用新型的優點和有益效果在于：解決了熔體靜電紡絲噴頭同時加熱與加壓困難的問題，而且新型高效靜電紡絲線型噴頭為三棱柱線型，摒棄了單孔或多孔噴頭疊加的形式，可產生多股紡絲射流，在減小加工難度的前提下，大大提高了靜電紡絲的產量，并且噴頭口徑調節方便，便于控制紡絲液流出速率。

附圖說明

圖?1?為本實用新型橫向截面圖。

圖?2?為本實用新型陶瓷控熱裝置結構示意圖。

圖?3?為本實用新型金屬折疊扇導電裝置結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示一種新型高效率靜電紡絲線型噴頭，主要包括陶瓷控熱裝置1和金屬折疊扇導電裝置2兩部分；如圖2所示陶瓷控熱裝置1為陶瓷鑄件一次性澆注成型，具有三棱柱形容腔，內嵌金屬加熱銅絲和溫控傳感器PT100，易于控制噴頭整體溫度。所述容腔下部具有線形噴口。其中陶瓷控熱裝置1墊上耐熱橡膠墊片后通過螺母固定在料筒上。如圖3所示金屬折疊扇引流導電裝置2由一矩形金屬框和矩形金屬片鉸接而成，所述矩形金屬片帶有鋸齒狀均勻突起，并和高壓靜電壓接收端3卡在陶瓷控熱裝置1腔體內，位于噴口處。并通過金屬折疊扇引流導電裝置2兩折疊扇片角度的大小來調節噴口徑到所需尺寸，高壓靜電源接在帶有鋸齒狀均勻突起的金屬折疊扇片的高壓靜電壓接收端3上。料筒內的聚合物熔體或液體流動到噴頭時繼續被內嵌溫控傳感器PT100和金屬加熱銅絲4的陶瓷控熱裝置1加熱，維持在所需紡絲溫度，通過金屬折疊扇引流導電裝置2的引流，在噴頭口處均勻分布。接通高壓靜電源后，在鋸齒狀均勻突起處形成多個泰勒錐，聚合物熔體或液體從噴絲口噴出形成多股均勻射流，在電場力、射流粘彈力和表面張力、射流內部靜電斥力等作用力的共同作用下被拉伸細化，最終沉積在接收板上，固化成絲，形成均勻纖維膜。