[發明專利]一種珠頭噴頭靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201710579445.3
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107201559B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 程志強;楊桂霞;張瑩瑩;康立娟;于曉斌;王大鵬
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王壽珍

本發明公開了一種珠頭噴頭靜電紡絲裝置，屬于靜電紡絲領域。它包括進液推進裝置、珠頭噴絲系統、供電系統和接收系統。所述珠頭噴頭靜電紡絲裝置利用珠頭與出液管錐體收口部分所形成間隙使得液體流出，在高壓電場激發下產生一個或多個泰勒錐，通過珠頭轉動，可有效解決毛細管針式靜電紡絲堵塞現象。在靜電紡絲制備結束后可將珠頭拆卸便于清洗。通過根據所需液體粘稠度等不同情況的工作條件，對出液管錐體收口部分進行處理，制備尺寸不同的均勻漏液口，可擴大溶液可紡范圍，且可用于熔融紡絲的制備生產。結合珠體尺寸及溶液濃度的大小可調節接收距離，進而可實現遠近場紡絲。

技術領域

本發明屬于靜電紡絲裝置領域，特別涉及珠頭結構靜電紡絲裝置，屬于納米纖維制備領域。

背景技術

靜電紡絲是指在幾千乃至上萬伏的電壓條件下，使得聚合物溶液或熔體的帶電液滴在電場力作用下形成泰勒錐，在克服表面張力作用下，帶電液滴噴射形成細流，隨著噴射過程蒸發固化，使得溶液中溶質或熔體在接有負電壓的接收裝置上收集，進而形成無紡布微納米纖維膜。

靜電紡絲是目前制備微納米纖維較為有效的方法之一。其設備結構簡單，操作易行，可紡材料豐富，來源廣泛，工藝技術條件簡單有效且可控。

傳統靜電紡絲采用單一金屬毛細針管對材料進行高壓電場環境下成絲，其產率較低，且出液口處容易發生堵塞，導致噴絲過程不穩定，成型效果不好，紡絲后不便于清洗。

利用可分離拆卸方式使靜電紡絲設備便于清洗的專利有很多，劉健等將紡絲導電針頭與供液系統分離（201610804952.8），采用多金屬實心針頭在外加絕緣導液棒的基礎上實施電紡并可控，便于清洗。

發明內容

針對現有技術不足，本發明所要解決的技術問題是，提供以珠頭為核心噴絲結構的靜電紡絲裝置，從而解決傳統針管式靜電紡絲裝置針頭堵塞，清洗不便等問題。

一種珠頭噴頭靜電紡絲裝置，包括進液推進裝置、珠頭噴絲系統、供電系統和接收系統，所述珠頭噴絲系統由珠頭7、支撐彈簧6、出液管組成；所述出液管為空心圓柱體結構，由出液管上部3和底端帶圓臺收口結構的出液管下部5構成，二者螺紋連接且出液管上部3內直徑小于出液管下部5內直徑；出液管上部3頂端與進液推進裝置密封連接，出液管下部5內置支撐彈簧6，支撐彈簧6一端利用出液管上部3厚壁與下部銜接突出處固定，另一端頂住珠頭7，珠頭7直徑小于出液管下部5直徑且大于底端圓臺收口處直徑，使珠頭固定不能下落；出液管下部5底端圓臺收口處與珠頭7接觸處加工成狹小縫隙用于流體流出。

所述的珠頭噴絲系統中出液管下部5的底端圓臺收口處加工成均勻或非均勻鋸齒狀、矩形狀或圓弧狀，使珠頭與出液管錐體收口部分形成較大間隙，便于濃度較大的紡絲溶液流出。

所述珠頭7直徑為0.35mm至18mm之間，珠頭噴絲系統的整體尺寸根據珠頭7大小調整。

所述珠頭7直徑為0.35-1.5mm時可用于近距離紡絲；珠頭7直徑為5-18mm時可用于遠場紡絲且可以形成多個泰勒錐進行紡絲。

所述珠頭7材料為金屬材料、無機材料或惰性高分子聚合物材料等。有益效果

與現有靜電紡絲噴頭裝置相比，珠頭結構靜電紡絲噴頭具有制備簡單易清洗等優勢。并通過改變狹縫間隙大小有效控制其出液量進而控制靜電紡絲纖維形貌，同時對接收距離進行調節，使得紡絲距離范圍可達到（1~20cm），同時本發明提供的珠頭噴頭靜電紡絲裝置在使用較大尺寸珠頭進行紡絲時可以形成數十個泰勒錐大大提高了制備具有微米或納米尺度的粒子或紡絲涂層，提高了工作速率。

附圖說明

圖1為本發明的狹縫珠頭噴頭靜電紡絲裝置實施例的整體結構示意圖；

圖2為本發明的狹縫珠頭噴頭靜電紡絲裝置結構示意圖；

圖3為本發明的狹縫珠頭噴頭靜電紡絲裝置下部結構俯視圖；