[實(shí)用新型]用于大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維的高壓靜電紡絲設(shè)備的噴頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720983798.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN207391604U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江佳海新材料有限公司
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 嘉興海創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33251
• 代理人: 鄭文濤

本實(shí)用新型公開了一種用于大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維的高壓靜電紡絲設(shè)備的噴頭，包括中空管座和不銹鋼毛細(xì)管，所述中空管座的底端連設(shè)有螺紋連接頭，所述中空管座的頂端連設(shè)有毛細(xì)管卡口，所述不銹鋼毛細(xì)管的底端與所述毛細(xì)管卡口連接，所述不銹鋼毛細(xì)管的頂端面上設(shè)有細(xì)小的缺口。缺口的設(shè)計(jì)可以降低靜電紡絲過程中泰勒錐底面的高度，解決了多噴頭大門幅高壓靜電紡絲設(shè)備在工作過程中個(gè)別噴頭頂端泰勒錐過大造成紡絲液積累，最后被整體吸附至收集裝置上造成納米纖維膜的二次溶解被破壞。本實(shí)用新型將測(cè)底解決多噴頭高壓靜電紡絲生產(chǎn)納米纖維膜過程中液滴飛濺造成最終成品疵點(diǎn)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于靜電紡絲領(lǐng)域，具體涉及一種用于大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維的高壓靜電紡絲設(shè)備的噴頭。

背景技術(shù)

靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強(qiáng)電場(chǎng)中進(jìn)行噴射紡絲，在電場(chǎng)作用下，噴頭處的液滴會(huì)由球形變?yōu)閳A錐形(即“泰勒錐”)，并從圓錐尖端延展得到纖維細(xì)絲，這種方式可以生產(chǎn)出亞微米級(jí)或者納米級(jí)直徑的聚合物纖維材料。通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維材料是近十幾年來世界材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最重要的學(xué)術(shù)與技術(shù)活動(dòng)之一，靜電紡絲并以其制造裝置簡單、紡絲成本低廉、可紡物質(zhì)種類繁多、工藝可控等優(yōu)點(diǎn)，已成為有效制備納米纖維材料的主要途徑之一。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，靜電紡絲作為一種簡便有效的可生產(chǎn)納米纖維的新型加工技術(shù)，將在生物醫(yī)用材料、過濾及防護(hù)、催化、能源、光電、食品工程、化妝品等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

常規(guī)靜電紡絲裝置是將高分子流體輸送到接有高壓電源的單噴頭噴口處，高分子流體在高壓電場(chǎng)力作用下形成微納米纖維，并堆積在接地的負(fù)極表面接收裝置上，纖維隨機(jī)堆積疊加形成薄膜材料。但是由于單個(gè)噴頭工作效率極低，很難滿足工業(yè)化的生產(chǎn)需求，為此近年來不少學(xué)者對(duì)電紡絲裝置各個(gè)組件進(jìn)行了大量革新研究，譬如有專家學(xué)者設(shè)計(jì)了無噴頭靜電紡絲組件(中國專利CN102140701B)，并列噴頭(中國專利CN101225554A)、多噴頭(世界專利WO2006049664，WO2005099308；中國專利ZL200410025622.6，CN100455705C等)，這些技術(shù)一定程度上滿足了靜電紡絲生產(chǎn)的高效率、有序化及規(guī)膜化生產(chǎn)的技術(shù)需求。

在無噴頭靜電紡絲裝置中，由于紡絲組件浸泡在高分子紡絲液流體中，高分子流體被暴露在空氣中，粘度會(huì)隨著溫度以及溶劑的揮發(fā)而急劇變化，生產(chǎn)的納米纖維產(chǎn)品質(zhì)量很難控制，最終生產(chǎn)納米纖維膜質(zhì)量不均勻，品質(zhì)無法控制。在多噴頭設(shè)備中，噴頭與噴頭之間的電場(chǎng)難免會(huì)產(chǎn)生相互的影響，造成極少數(shù)噴頭頂端的球形液滴表面的電荷密度很少，不能有效形成泰勒錐，高分子流體不能被拉伸成纖維并在噴頭噴口處嚴(yán)重堆積，最終被吸附至納米纖維收集裝置上，造成納米纖維膜二次溶解并被破壞產(chǎn)生疵點(diǎn)。因此目前的多噴頭靜電紡絲裝置只能用于生產(chǎn)一些對(duì)疵點(diǎn)沒有太高要求的空氣過濾材料等納米纖維產(chǎn)品，根本無法用于生產(chǎn)類似電池隔膜及防水透氣膜等一些對(duì)均勻度和疵點(diǎn)要求很高的產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容

對(duì)此，本實(shí)用新型旨在提供一種用于大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維的高壓靜電紡絲設(shè)備的噴頭，以解決多噴頭靜電紡絲設(shè)備在工作中個(gè)別噴頭由于受電場(chǎng)干擾而無法紡絲并造成紡絲液滴飛濺的問題。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是：

一種用于大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維的高壓靜電紡絲設(shè)備的噴頭，包括中空管座和不銹鋼毛細(xì)管，所述中空管座的底端連設(shè)有螺紋連接頭，所述中空管座的頂端連設(shè)有毛細(xì)管卡口，所述不銹鋼毛細(xì)管的底端與所述毛細(xì)管卡口連接，所述不銹鋼毛細(xì)管的頂端面上設(shè)有細(xì)小的缺口。

上述技術(shù)方案中，所述中空管座的內(nèi)徑為0.1～10mm。

上述技術(shù)方案中，所述螺紋連接頭、中空管座、毛細(xì)管卡口的材質(zhì)是鋁、銅或不銹鋼。

上述技術(shù)方案中，所述不銹鋼毛細(xì)管的外徑為0.4～2mm，內(nèi)徑為0.2～1.8mm，長度為10～100mm。

上述技術(shù)方案中，所述缺口的寬度為0.1～2mm，缺口的深度為0.1～2mm。