[實(shí)用新型]一種多微孔靜電紡絲噴頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320668758.3
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203639618U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭高峰;趙艷媛;王馨然;陳冬陽(yáng);莊明鳳;劉海燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D01D4/02
• 分類(lèi)號(hào): D01D4/02;D01D5/00
• 代理公司: 泉州市誠(chéng)得知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35209
• 代理人: 程文敢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種靜電紡絲噴頭，特別是一種具有多射流的平面多孔靜電紡絲噴頭。

背景技術(shù)

通過(guò)靜電紡絲技術(shù)可以制備種類(lèi)豐富的納米纖維，包括有機(jī)、有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合和無(wú)機(jī)納米纖維，已經(jīng)成為了近十幾年來(lái)全世界納米材料制造研究的重要技術(shù)手段之一。通過(guò)靜電紡絲技術(shù)能夠得到直徑為幾納米到幾百納米的納米纖維，并且靜電紡絲技術(shù)所噴射制造的纖維膜重量輕、滲透性好、孔隙率高、內(nèi)部孔隙的連通性好、容易與納米級(jí)的化學(xué)物質(zhì)或功能性物質(zhì)相結(jié)合，已經(jīng)成為了功能性納米纖維材料制造的重要途徑。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，靜電紡絲作為一種簡(jiǎn)便有效的可生產(chǎn)納米纖維的新型加工技術(shù)，將在生物醫(yī)用材料、過(guò)濾及防護(hù)、催化、能源、光電、食品工程、化妝品等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

利用靜電紡絲技術(shù)，目前已經(jīng)可以獲得最小直徑達(dá)到幾納米的纖維。但是現(xiàn)有的技術(shù)都處于實(shí)驗(yàn)室階段，產(chǎn)量少、效率低，因此如何提高產(chǎn)量和效率，降低成本，得到品質(zhì)優(yōu)良的靜電紡絲，實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化成為當(dāng)今靜電紡絲領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。

傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置主要由高壓靜電發(fā)生器、微量注射泵、帶毛細(xì)管的注射器和接收器四個(gè)部分組成。近年來(lái)，靜電紡絲裝置得到很大發(fā)展，目前的靜電紡絲裝備簡(jiǎn)單、易操作，但是有如下缺點(diǎn)：第一，有極細(xì)小微孔的毛細(xì)管是加工困難，成本較高，且在紡絲過(guò)程中容易堵塞，影響靜電紡絲的連續(xù)進(jìn)行；第二，傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置效率低，產(chǎn)量低，很難達(dá)到高效率生產(chǎn)的目的。第三，目前能夠噴射多射流的靜電紡絲裝備很難保證各射流品質(zhì)一致。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有陣列微孔的平板電極噴頭，以實(shí)現(xiàn)多射流靜電紡絲納米纖維的快速穩(wěn)定噴射，能實(shí)現(xiàn)高效率、高產(chǎn)量、高品質(zhì)的靜電紡絲纖維生產(chǎn)，克服了傳統(tǒng)多針尖紡絲噴頭射流間的干擾與抑制作用。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種多微孔靜電紡絲噴頭，包括噴嘴、下固定件和上固定件，所述噴嘴夾設(shè)在上固定件和下固定件之間，且該上固定件和下固定件上均設(shè)有流液通道，所述上固定件上還開(kāi)設(shè)有導(dǎo)管接口，所述噴嘴的射流噴出通道由復(fù)數(shù)個(gè)孔徑為10-60μm的微孔構(gòu)成。

進(jìn)一步的，所述噴嘴為帽狀噴嘴，該帽狀噴嘴具有一圓形凸起部和一帽沿部，且該圓形凸起部頂面為一平面。設(shè)計(jì)成平面是為了方便微孔的陣列分布，同時(shí)也使得射流角度一致。

更進(jìn)一步的，所述微孔以每平方厘米5-10個(gè)方式排列在該平面上。以這個(gè)密度分布微孔，能夠在保證多股射流能夠準(zhǔn)確地噴射到收集裝置上，且不會(huì)相互干擾。

進(jìn)一步的，所述下固定件為一環(huán)臺(tái)狀固定件，該環(huán)臺(tái)狀固定件具有一內(nèi)環(huán)臺(tái)，所述上固定件為同軸套筒狀固定件，該同軸套筒狀固定件由上套筒和下套筒同軸連接而成，該上套筒的外徑小于下套筒的外徑，該同軸套筒狀固定件的上套筒與下套筒連接部設(shè)有導(dǎo)管接口，該同軸套筒狀固定件下套筒外表面與環(huán)臺(tái)狀固定件內(nèi)表面螺紋配合連接。通過(guò)這種方式能夠方便地拆卸上下固定件。

進(jìn)一步的，帽狀噴嘴的帽沿部的外邊緣直徑略小于環(huán)臺(tái)狀固定件內(nèi)徑。

更進(jìn)一步的，帽狀噴嘴的帽沿部的外邊緣直徑為6-8cm，該帽狀噴嘴的圓形凸起部的直徑為3-5cm，高度為0.5-1cm。

更進(jìn)一步的，所述環(huán)臺(tái)狀固定件的內(nèi)環(huán)臺(tái)和帽狀噴嘴的帽沿部之間設(shè)有下橡膠墊圈，所述帽狀噴嘴的帽沿部和同軸套筒狀固定件下套筒之間設(shè)有上橡膠墊圈。通過(guò)設(shè)置調(diào)上橡膠圈和下橡膠圈，能夠保證噴嘴夾緊并保證密封性。

本實(shí)用新型通過(guò)采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的多微孔靜電紡絲噴頭，其噴嘴的主要部分設(shè)計(jì)成復(fù)數(shù)個(gè)微孔構(gòu)成的網(wǎng)孔狀，噴頭內(nèi)的射流在一定流速的驅(qū)動(dòng)下會(huì)被分成多股直徑較小的溶液流通過(guò)微孔，在高壓靜電場(chǎng)的作用下，溶液流會(huì)在微孔處形成泰勒錐，經(jīng)拉伸形成多股獨(dú)立的射流。該靜電紡絲噴頭能在同一平面同時(shí)產(chǎn)生多股射流，增加了由一個(gè)噴頭中產(chǎn)生的射流數(shù)量，大大提高了紡絲的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，且用該噴頭制備的紡絲纖維直徑小，靜電紡絲射流的噴射速度大小和方向一致，受力均勻，能保證纖維直徑和品質(zhì)的一致性，制備得到質(zhì)量更好的紡絲纖維。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種多微孔靜電紡絲噴頭的主視圖。

圖2是本實(shí)用新型一種多微孔靜電紡絲噴頭的側(cè)視圖。

圖3是圖1的D-D的剖視圖（增加與高壓電源連接示意）。

圖4是本實(shí)用新型一種多微孔靜電紡絲噴頭的噴嘴的主視圖。

圖5是圖4中H部放大圖。

圖6是本實(shí)用新型一種多微孔靜電紡絲噴頭的噴嘴的側(cè)視圖。