[發(fā)明專利]一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410098854.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103866403A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郅立鵬;馬昭;孟慶銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島中科華聯(lián)新材料有限公司
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，靜電紡絲技術(shù)是制備納米纖維的主流技術(shù)。早在1934年AntonFomhals就已經(jīng)在專利中報(bào)道了高壓靜電場(chǎng)紡絲，其采用的是單針頭的紡絲裝置。但這種單針頭的紡絲裝置紡絲效率極低，通常制備納米纖維的產(chǎn)能只有每分鐘0.001-0.01g。為了提高這一紡絲方式的生產(chǎn)效率，后繼者又開發(fā)出了多針頭式的靜電紡絲裝置，通常是將數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)單個(gè)的針頭組合到一起進(jìn)行靜電紡絲。多針頭靜電紡絲裝置的紡絲效率通常可以被提高到每分鐘0.1-1.0g。但由于針頭易發(fā)生堵塞，清洗維護(hù)工作非常繁瑣，增加紡絲的制備成本。

隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，相繼有人提出無針頭靜電紡絲技術(shù)，比如使用圓形滾筒作為紡絲電極，大大提高了紡絲效率，將紡絲速度提高到了每分鐘1.5-1.8克；并且為了進(jìn)一步提高產(chǎn)量他還采用了上部抽氣、側(cè)面吹風(fēng)以及在圓形滾筒表面設(shè)計(jì)各種花紋等方法。但是，采用以上方法，對(duì)于產(chǎn)量的提高影響并不明顯，并沒有從根本上增加噴射的數(shù)量和納米纖維形成的速度。而且由于紡絲溶液暴露于空氣中，會(huì)導(dǎo)致大量的溶劑揮發(fā)，不僅造成了紡絲溶液濃度的不穩(wěn)定，而且還會(huì)形成大量對(duì)人體及環(huán)境有害的有機(jī)廢氣，危害工人身體健康。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供的一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設(shè)備，通過氣流吹力與靜電力配合完成靜電紡絲，以提高紡絲效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括：

一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置，其包括儲(chǔ)液槽、接收電極與高壓電源，高壓電源分別與儲(chǔ)液槽、接收電極電路連接，其中，接收電極位于儲(chǔ)液槽上方，儲(chǔ)液槽內(nèi)設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的紡絲輥筒，接收電極正投影到紡絲輥筒的區(qū)域與接收電極之間形成一靜電紡絲區(qū)，紡絲輥筒上均勻設(shè)置有多個(gè)通孔，紡絲輥筒內(nèi)設(shè)置有位置保持靜止的噴氣結(jié)構(gòu)，噴氣結(jié)構(gòu)的噴氣區(qū)與靜電放紡絲區(qū)相對(duì)應(yīng)，噴氣結(jié)構(gòu)向上噴出氣流，氣流通過通孔吹入靜電紡絲區(qū)，氣流吹力與靜電力配合完成靜電紡絲。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述噴氣結(jié)構(gòu)包括噴氣輥，噴氣輥面向靜電紡絲區(qū)的區(qū)域上均勻布置有多個(gè)噴氣孔，多個(gè)噴氣孔沿噴氣輥軸向布置，布置噴氣孔區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有密封條，噴氣輥與紡絲輥筒的兩端為動(dòng)密封。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述靜電紡絲區(qū)的一側(cè)設(shè)置有用于吸走紡絲輥筒粘黏多余液體的吸液嘴結(jié)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)置有控制紡絲輥筒粘黏液體厚度的刮刀結(jié)構(gòu)，吸液嘴結(jié)構(gòu)、刮刀結(jié)構(gòu)以及紡絲輥筒粘黏的液體密封儲(chǔ)液槽。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述刮刀結(jié)構(gòu)包括刮片、傾斜布置的安裝板與安裝支架，安裝支架設(shè)置在儲(chǔ)液槽上沿，安裝板兩端均設(shè)置有帶螺紋的調(diào)節(jié)軸，調(diào)節(jié)軸設(shè)置安裝支架上對(duì)應(yīng)的第一弧形長(zhǎng)條孔內(nèi)，調(diào)節(jié)軸能沿對(duì)應(yīng)第一弧形長(zhǎng)條孔移動(dòng)；刮片固定在安裝板面向紡絲輥筒的側(cè)邊上，安裝板與儲(chǔ)液槽上沿之間設(shè)置有一柔性密封條上，刮片、安裝板、柔性密封條以及紡絲輥筒粘黏的液體將儲(chǔ)液槽的一側(cè)密封。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述吸液嘴結(jié)構(gòu)包括吸液嘴與固定支架，吸液嘴設(shè)置在固定支架上；吸液嘴包括上唇與下唇，上唇上端開有安裝孔，下唇上端設(shè)有螺紋孔，上唇上端與下唇上端通過第一螺栓連接；上唇與下唇之間形成用于吸液的狹長(zhǎng)縫隙，狹長(zhǎng)縫隙與紡絲輥筒外周相貼合；吸液嘴兩端均設(shè)置有安裝軸，安裝軸設(shè)置在固定支架對(duì)應(yīng)的第二弧形長(zhǎng)條孔內(nèi)，安裝軸能在對(duì)應(yīng)第二弧形長(zhǎng)條孔內(nèi)移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整吸液嘴與紡絲輥筒的位置和角度；吸液嘴下部設(shè)置有能拆卸的密封刮刀，密封刮刀通過第二螺栓與壓板固定在下唇下方，密封刮刀的自由端與紡絲輥筒外周相接觸，用于密封儲(chǔ)液槽的另一側(cè)。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述紡絲輥筒外周面設(shè)置有花紋，花紋為橫向、縱向或呈角度的螺旋狀線條；花紋包括凸出部與凹陷部，凸出部為三角形、梯形、矩形、圓弧或其組合形狀，上述通孔設(shè)置在凹陷部?jī)?nèi)。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述下唇后部設(shè)計(jì)有至少一個(gè)吸液管，吸液管與吸氣泵相連，用于將廢液吸走。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述下唇內(nèi)設(shè)置有隔板與側(cè)壁，隔板位于相臨的兩個(gè)吸液管之間，隔板將下唇分割為若干個(gè)靜壓腔。

一種靜電紡絲設(shè)備，其包括收放卷裝置，其中，收放卷裝置與所述的靜電紡絲裝置相連接，收放卷裝置將靜電紡絲裝置產(chǎn)生的紡絲收卷起來。