[發(fā)明專利]一種帶有輔助氣流的靜電紡絲裝置及設備

有效

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• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103866403A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 郅立鵬;馬昭;孟慶銳
• 申請（專利權）人: 青島中科華聯(lián)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(fā)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(fā)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?？梢员惶岣叩矫糠昼?.1-1.0g。但由于針頭易發(fā)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(fā)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(fā)，不僅造成了紡絲溶液濃度的不穩(wěn)定，而且還會形成大量對人體及環(huán)境有害的有機廢氣，危害工人身體健康。

發(fā)明內容

鑒于上述現有技術的不足，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(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(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(qū)與靜電放紡絲區(qū)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(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，上述噴氣結構包括噴氣輥，噴氣輥面向靜電紡絲區(qū)的區(qū)域上均勻布置有多個噴氣孔，多個噴氣孔沿噴氣輥軸向布置，布置噴氣孔區(qū)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(qū)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(jié)軸，調節(jié)軸設置安裝支架上對應的第一弧形長條孔內，調節(jié)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。