[發明專利]一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設備

有效

• 申請號: 201410098854.8
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103866403A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 郅立鵬;馬昭;孟慶銳
• 申請（專利權）人: 青島中科華聯新材料有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設備。

背景技術

目前，靜電紡絲技術是制備納米纖維的主流技術。早在1934年AntonFomhals就已經在專利中報道了高壓靜電場紡絲，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能只有每分鐘0.001-0.01g。為了提高這一紡絲方式的生產效率，后繼者又開發出了多針頭式的靜電紡絲裝置，通常是將數十甚至數百個單個的針頭組合到一起進行靜電紡絲。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。但由于針頭易發生堵塞，清洗維護工作非常繁瑣，增加紡絲的制備成本。

隨著技術的飛速發展，相繼有人提出無針頭靜電紡絲技術，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；并且為了進一步提高產量他還采用了上部抽氣、側面吹風以及在圓形滾筒表面設計各種花紋等方法。但是，采用以上方法，對于產量的提高影響并不明顯，并沒有從根本上增加噴射的數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，會導致大量的溶劑揮發，不僅造成了紡絲溶液濃度的不穩定，而且還會形成大量對人體及環境有害的有機廢氣，危害工人身體健康。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明提供的一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設備，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。

為解決上述技術問題，本發明方案包括：

一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置，其包括儲液槽、接收電極與高壓電源，高壓電源分別與儲液槽、接收電極電路連接，其中，接收電極位于儲液槽上方，儲液槽內設置有能轉動的紡絲輥筒，接收電極正投影到紡絲輥筒的區域與接收電極之間形成一靜電紡絲區，紡絲輥筒上均勻設置有多個通孔，紡絲輥筒內設置有位置保持靜止的噴氣結構，噴氣結構的噴氣區與靜電放紡絲區相對應，噴氣結構向上噴出氣流，氣流通過通孔吹入靜電紡絲區，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，上述噴氣結構包括噴氣輥，噴氣輥面向靜電紡絲區的區域上均勻布置有多個噴氣孔，多個噴氣孔沿噴氣輥軸向布置，布置噴氣孔區域的兩側均設置有密封條，噴氣輥與紡絲輥筒的兩端為動密封。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述靜電紡絲區的一側設置有用于吸走紡絲輥筒粘黏多余液體的吸液嘴結構，另一側設置有控制紡絲輥筒粘黏液體厚度的刮刀結構，吸液嘴結構、刮刀結構以及紡絲輥筒粘黏的液體密封儲液槽。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述刮刀結構包括刮片、傾斜布置的安裝板與安裝支架，安裝支架設置在儲液槽上沿，安裝板兩端均設置有帶螺紋的調節軸，調節軸設置安裝支架上對應的第一弧形長條孔內，調節軸能沿對應第一弧形長條孔移動；刮片固定在安裝板面向紡絲輥筒的側邊上，安裝板與儲液槽上沿之間設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液槽的一側密封。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述吸液嘴結構包括吸液嘴與固定支架，吸液嘴設置在固定支架上；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縫隙，狹長縫隙與紡絲輥筒外周相貼合；吸液嘴兩端均設置有安裝軸，安裝軸設置在固定支架對應的第二弧形長條孔內，安裝軸能在對應第二弧形長條孔內移動與轉動，調整吸液嘴與紡絲輥筒的位置和角度；吸液嘴下部設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，用于密封儲液槽的另一側。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述紡絲輥筒外周面設置有花紋，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，上述通孔設置在凹陷部內。

所述的靜電紡絲裝置，其中，上述下唇后部設計有至少一個吸液管，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，上述下唇內設置有隔板與側壁，隔板位于相臨的兩個吸液管之間，隔板將下唇分割為若干個靜壓腔。

一種靜電紡絲設備，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生的紡絲收卷起來。