[實用新型]一種熔融靜電紡絲噴頭裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320451959.8
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN203360646U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭高峰;王偉;衛(wèi)瑾;劉海燕;徐兵;周如海;劉益芳;劉利勛;孫道恒
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D5/12
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 劉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及靜電紡絲裝置，尤其是涉及一種具有高溫鞘層氣體聚焦功能的熔融靜電紡絲噴頭裝置。

背景技術(shù)

靜電紡絲是目前世界上生產(chǎn)納米纖維較普遍的方法，以其設(shè)備簡單、操作容易等優(yōu)良特性成為當(dāng)前納米纖維制造研究的熱點。靜電紡絲的原理是，對黏彈性溶液或熔體施加高壓靜電，利用靜電力拉伸溶液或熔體使其產(chǎn)生變形；當(dāng)電場力足夠大，液滴或熔體可克服表面張力的束縛形成射流噴射；紡絲射流從噴頭噴射出來后受靜電場力的拉伸而不斷細化，經(jīng)溶劑蒸發(fā)或熔體冷卻而固化，形成超細纖維沉積于收集器。與溶液靜電紡絲相比，熔融靜電紡絲不需要溶劑，克服了溶液靜電紡絲因為使用溶劑而出現(xiàn)的環(huán)境污染、成本高、纖維表面粗糙和產(chǎn)量低等問題，在靜電紡絲領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

現(xiàn)有技術(shù)中的熔融靜電紡絲裝置，如中國專利CN201588015U雖然對傳統(tǒng)裝置進行了改進，能夠有效解決溫度場和熔體流動性等問題，但是纖維直徑依然較粗，其原因是，射流從泰勒錐錐尖噴射出并向接收裝置飛躍的過程中受到靜電力的牽引并被拉伸細化，由于熔體的粘度較大，只靠靜電場力的拉伸不易形成超細纖維。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種可促進熔體射流進一步細化，使熔融靜電紡絲纖維直徑小且均勻的熔融靜電紡絲噴頭裝置。

本實用新型包括支承件、熔體流道加熱器、噴絲口加熱器、熔體流道溫度傳感器、噴絲口溫度傳感器、出風(fēng)口溫度傳感器、氣流分配腔體、氣流分配腔體加熱器、分配腔溫度傳感器、間隙限定環(huán)塊和熔體紡絲泵；

支承件設(shè)有熔體流道，熔體流道的下端設(shè)有噴絲口，熔體流道加熱器設(shè)于熔體流道外周邊，噴絲口加熱器設(shè)于噴絲口外周邊，熔體流道溫度傳感器設(shè)于熔體流道側(cè)方，噴絲口溫度傳感器設(shè)于噴絲口側(cè)方，氣流分配腔體設(shè)于支承件上，氣流分配腔體加熱器設(shè)于氣流分配腔體外周邊，分配腔溫度傳感器設(shè)于氣流分配腔體側(cè)方，氣流分配腔體設(shè)有氣流入口和氣流出口，間隙限定環(huán)塊設(shè)于支承件下端，間隙限定環(huán)塊設(shè)有氣流流道，氣流流道始端與氣流分配腔體的氣流出口連通，氣流流道末端為出風(fēng)口，熔體紡絲泵設(shè)于熔體流道入口端，熔體紡絲泵進口外接供液裝置。

所述支承件和間隙限定環(huán)塊最好均為圓柱形，所述熔體流道設(shè)于支承件中心線上，所述出風(fēng)口設(shè)于間隙限定環(huán)塊中心線上，所述熔體流道與所述出風(fēng)口同軸心線。所述間隙限定環(huán)塊與支承件最好通過螺栓連接。

所述氣流分配腔體最好為環(huán)形腔體。

所述出風(fēng)口直徑可為1～4mm；所述噴絲口直徑可為0.5～2mm。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型的優(yōu)點如下：

由于設(shè)有氣流分配腔體，氣流分配腔體設(shè)有氣流入口和氣流出口，氣流流道始端與氣流分配腔體的氣流出口連通，氣流流道末端為出風(fēng)口，氣流分配腔體加熱器設(shè)于氣流分配腔體外周邊，因此在熔融靜電紡絲過程中可引入高溫的鞘層氣流，受到高壓靜電力作用的熔體在噴絲口受到周圍熱氣流的噴吹，熱氣流對熔體射流進行噴射拉伸、干擾等共同作用下進一步細化纖維，射流最后落在收集裝置上形成非織造材料。本實用新型同時借助了高壓電場力和氣流牽伸的作用，促進了射流的進一步均勻拉伸細化，克服了現(xiàn)有普通熔融靜電紡絲纖維直徑大且不均勻的缺點。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型實施例包括支承件12、熔體流道加熱器10、噴絲口加熱器13、熔體流道溫度傳感器11、噴絲口溫度傳感器14、出風(fēng)口溫度傳感器2、氣流分配腔體3、氣流分配腔體加熱器6、分配腔溫度傳感器5、間隙限定環(huán)塊1和熔體紡絲泵9。

支承件12設(shè)有熔體流道7，熔體流道7的下端設(shè)有噴絲口16，熔體流道加熱器10設(shè)于熔體流道7外周邊，噴絲口加熱器13設(shè)于噴絲口16外周邊，熔體流道溫度傳感器11設(shè)于熔體流道7側(cè)方，噴絲口溫度傳感器14設(shè)于噴絲口16側(cè)方，氣流分配腔體3設(shè)于支承件12上，氣流分配腔體加熱器6設(shè)于氣流分配腔體3外周邊，分配腔溫度傳感器5設(shè)于氣流分配腔體3側(cè)方，氣流分配腔體3設(shè)有氣流入口41和氣流出口42，間隙限定環(huán)塊1設(shè)于支承件12下端，間隙限定環(huán)塊1設(shè)有氣流流道15，氣流流道15始端與氣流分配腔體3的氣流出口42連通，氣流流道15末端為出風(fēng)口17，熔體紡絲泵9設(shè)于熔體流道7入口端，熔體紡絲泵9進口外接供液裝置的進液管8。

所述支承件12和間隙限定環(huán)塊1均為圓柱形，所述熔體流道7設(shè)于支承件12中心線上，所述出風(fēng)口17設(shè)于間隙限定環(huán)塊1中心線上，所述熔體流道7與所述出風(fēng)口17同軸心線。所述間隙限定環(huán)塊1與支承件12通過螺栓連接。