[發(fā)明專利]雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置、方法及用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510225481.0
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN104831426B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于偉東;章麗娟;劉曉艷;劉洪玲
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D01H4/28
• 分類號(hào): D01H4/28;D01D13/00;D01D5/00;D01D5/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

1.一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：包括

用于將高聚物溶液進(jìn)行傘狀噴射形成亞微米粗細(xì)的液態(tài)絲(81)的喇叭形的噴頭(1)；

用于接收液態(tài)絲(81)并對(duì)其實(shí)施兩級(jí)剪切牽伸的配對(duì)錐筒(2)；配對(duì)錐筒(2)由轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)速不同的正錐筒(21)和反錐筒(22)相對(duì)配置而成，正錐筒(21)接收液態(tài)絲(81)并對(duì)其實(shí)施匯聚剪切形成初牽納米絲(82)，反錐筒(22)將初牽納米絲(82)再剪切牽細(xì)成再牽納米絲(83)；

用于將已固化的再牽納米絲(83)剝離匯聚成納米絲束(84)并集束加捻成微米紗(85)的集束器(3)；

用于向噴頭(1)提供高聚物溶液的注液腔(4)；

用于在噴頭(1)和正錐筒(21)之間形成負(fù)高壓電場，從而使從噴頭(1)噴出的噴射流牽伸變細(xì)落在正錐筒(21)的前端口內(nèi)側(cè)，形成傘狀分布的液態(tài)絲(81)的負(fù)高壓源(5)；

用于將已集束成形的微米紗(85)卷取成形的卷繞機(jī)構(gòu)(6)；

用于驅(qū)動(dòng)配對(duì)錐筒(2)高速旋轉(zhuǎn)從而剪切牽伸液態(tài)絲(81)和初牽納米絲(82)的雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：所述噴頭(1)由與所述負(fù)高壓源(5)相連的喇叭噴頭(11)、用于封閉與屏蔽的環(huán)套(12)和與所述注液腔(4)相連通的注入管(13)依次連接構(gòu)成。

3.如權(quán)利要求2所述的一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：所述喇叭噴頭(11)邊緣與正錐筒(21)前端口內(nèi)側(cè)的連線斜率大于正錐筒(21)的斜率，且正錐筒(21)后端口距正錐筒(21)前端口的距離能保證初牽納米絲(82)不完全固化；所述反錐筒(22)前端口與反錐筒(22)后端口的距離能保持再牽納米絲(83)完全固化和便于剝離；所述反錐筒(22)前端口與正錐筒(21)后端口相鄰設(shè)置，且正錐筒(21)和反錐筒(22)的后端口均為圓角；所述正錐筒(21)的負(fù)壓小于所述喇叭噴頭(11)的負(fù)壓；所述反錐筒(22)為接地。

4.如權(quán)利要求1所述的一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：所述集束器(3)的內(nèi)孔為喇叭口，集束器(3)與轉(zhuǎn)動(dòng)的配對(duì)錐筒(2)相配合完成對(duì)納米絲束(84)的加捻與集束成微米紗(85)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：所述負(fù)高壓源(5)為可以提供6～30kv的負(fù)高壓的發(fā)生器。

6.如權(quán)利要求1或2所述的一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：所述卷繞機(jī)構(gòu)(6)包括卷取輥(61)、槽筒(62)和紗筒(63)，已固化的再牽納米絲(83)由轉(zhuǎn)動(dòng)的卷取輥(61)牽引從反錐筒(22)上剝離匯聚成納米絲束(84)到達(dá)集束器(3)，并在反錐筒(22)的轉(zhuǎn)動(dòng)下加捻形成微米紗(85)，然后經(jīng)槽筒(62)卷繞和紗筒(63)收集，形成形態(tài)穩(wěn)定的微米紗(85)的筒子紗。

7.如權(quán)利要求2所述的一種雙級(jí)剪切式牽伸靜電紡直紡微米紗裝置，其特征在于：所述雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)驅(qū)動(dòng)正錐筒(21)和反錐筒(22)，正錐筒(21)的驅(qū)動(dòng)是由與正錐筒(21)相接觸的正錐主動(dòng)筒(70)、驅(qū)動(dòng)正錐主動(dòng)筒(70)轉(zhuǎn)動(dòng)的正錐過橋輪(71)、與正錐主動(dòng)筒(70)成對(duì)地使正錐筒(21)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)并且使其中心軸與喇叭噴頭(11)中心點(diǎn)和集束器(3)中心連線同軸的正錐托筒(73)、驅(qū)動(dòng)正錐過橋輪(71)的正錐傳動(dòng)軸(72)、驅(qū)動(dòng)正錐傳動(dòng)軸(72)轉(zhuǎn)動(dòng)并可調(diào)速的正錐高速電機(jī)(74)構(gòu)成；反錐筒(22)驅(qū)動(dòng)是由與反錐筒(22)相接觸的反錐主動(dòng)筒(75)、驅(qū)動(dòng)反錐主動(dòng)筒(75)轉(zhuǎn)動(dòng)的反錐過橋輪(76)、與反錐主動(dòng)筒(75)成對(duì)地使反錐筒(22)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)并且使其中心軸與正錐筒(21)同軸的反錐托筒(78)、驅(qū)動(dòng)反錐過橋輪(71)的反錐傳動(dòng)軸(77)、驅(qū)動(dòng)反錐傳動(dòng)軸(77)轉(zhuǎn)動(dòng)并可調(diào)速的反錐高速電機(jī)(79)構(gòu)成。