[發明專利]一種具旋轉吸氣的離心靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201610057282.8
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105568403B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 房飛宇;王晗;陳新;陳新度;梁烽;曾俊;朱自明
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 胡輝,龐學哲

技術領域

本發明用于靜電紡絲技術領域，特別是涉及一種具旋轉吸氣的離心靜電紡絲裝置。

背景技術

靜電紡絲是當前納米纖維最主要的制備工藝，同現有的噴頭式靜電紡絲設備相比，離心靜電紡絲裝置的區別在于它利用電場拉力結合紡絲噴頭旋轉產生的離心力進行紡絲，所制成的纖網不但均勻性好且纖網的面密度高。

此外傳統靜電紡絲法采用毛細管紡絲，加工困難且極易堵塞，對聚合物流動性能要求高，且溶液電紡還存在溶劑污染及制備纖維存在大量孔洞、強度低等問題，而離心靜電紡絲生產裝置對所加工聚合物性質要求低，可加工多種聚合物，且紡絲效率比傳統靜電紡絲大幅度提高。

氣流輔助離心靜電紡絲裝置進行紡絲制備納米纖維，在紡絲過程中由于高速氣流的輔助吹薄細化作用，所制備纖維直徑大大降低，而且，在氣流輔助作用下，生產效率將極大地提高。但是，通常氣流由空氣壓縮機提供，而噴頭是高速旋轉裝置，對高速旋轉裝置提供氣壓在現實工程環境中具有一定技術難度，而且其裝置復雜，氣密性難以保證，容易造成供壓不足等問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種具旋轉吸氣的離心靜電紡絲裝置，其無需額外的氣壓供應裝置，裝置簡單，紡絲效果好。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具旋轉吸氣的離心靜電紡絲裝置，包括高壓供電裝置、離心噴頭、接收裝置及驅動所述離心噴頭轉動的離心驅動機構，所述離心噴頭內部具有儲液腔，離心噴頭上設有在離心噴頭轉動時使儲液腔內的紡絲溶液或熔體噴出的出絲細孔，所述高壓供電裝置可在所述離心噴頭和接收裝置間形成產生溶液或熔體射流所需電場，所述離心噴頭上在所述儲液腔的頂部設有風扇，風扇可隨離心噴頭同步轉動，并將外部氣體鼓入儲液腔內以產生由出絲細孔吹向接收裝置的氣流。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述離心噴頭呈圓筒狀，頂部敞口，離心噴頭的外圓筒壁上開設若干出絲細孔。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述離心噴頭在頂部敞口的圓心處設有扇葉安裝座，所述扇葉安裝座上設有若干沿圓周均勻分布的安裝孔，所述風扇包括若干通過緊固件安裝在所述安裝孔上的扇葉，各所述扇葉均可通過緊固件調整傾斜角。

進一步作為本發明技術方案的改進，各所述扇葉的前緣均向上彎折形成可將外部氣體引入下方儲液腔內的導流板。

進一步作為本發明技術方案的改進，還包括原料供應裝置，所述扇葉安裝座的中部設有進液孔，所述原料供應裝置通過導管接入所述進液孔。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述離心噴頭的下方設有可對所述儲液腔進行加熱的加熱裝置。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述離心驅動機構包括設在所述離心噴頭底部的旋轉軸和通過聯軸器與旋轉軸連接的電機。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述接收裝置包括環繞在所述離心噴頭外側的第一傳送帶，第一傳送帶正對離心噴頭的表面形成接收面，背對離心噴頭的表面形成驅動面，第一傳送帶在背對離心噴頭的一側設有若干第一驅動輥，第一驅動輥驅動第一傳送帶運轉并使第一傳送帶呈Ω形走向，所述第一傳送帶的接收面與離心噴頭的距離可調。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述接收裝置包括兩根并行的第二驅動輥及裝在兩根第二驅動輥上的第二傳送帶，所述接收裝置設置多個，且多個所述接收裝置以所述離心噴頭為中心排列成環形，各所述接收裝置與離心噴頭的距離可調。

本發明的有益效果：本發明在離心噴頭的上表面設有風扇，可在離心噴頭進行離心靜電紡絲時，同時將離心噴頭外的空氣吸入儲液腔內部，形成高速氣流，從出絲細孔高速噴出，輔助紡絲射流的形成和進一步拉伸，形成納米纖維被收集裝置收集。解決了對高速旋轉裝置提供氣壓的技術難題，且其裝置簡易，成本低，無需附加氣壓供應裝置，在高速氣流和離心力的共同作用下，靜電紡絲的啟動電壓進一步降低，又能大幅度地提高紡絲效率和降低纖維直徑。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1是本發明離心噴頭俯視圖；

圖2是本發明整體結構示意圖；

圖3是本發明接收裝置第一實施例結構示意圖；

圖4是本發明接收裝置第二實施例結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1至圖4，其顯示出了本發明之較佳實施例的具體結構。以下將詳細說明本發明各元件的結構特點，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 時，是以圖2所示的結構為參考描述，但本發明的實際使用方向并不局限于此。