[發(fā)明專利]一種宏量制備納米纖維的靜電紡絲裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810048351.8
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108085754A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛斌杰;孟娜;鄭元生;陳卓明;劉巖;李瑪莎;姜宇;董軒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31293
• 代理人: 劉朵朵

1.一種宏量制備納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于：由高壓靜電發(fā)生裝置、一個以上的射流發(fā)生裝置和纖維收集裝置組成，纖維收集裝置位于射流發(fā)生裝置上方；高壓靜電發(fā)生裝置包括正負(fù)兩臺高壓靜電發(fā)生器，正高壓靜電發(fā)生器(11)與射流發(fā)生裝置的紡絲軸(22)相連，負(fù)高壓靜電發(fā)生器(12)與纖維收集裝置的支撐板(32)相連；射流發(fā)生裝置包括半圓柱形的儲液槽(21)、安裝在儲液槽中的可旋轉(zhuǎn)的紡絲軸(22)、與儲液槽連接的供液模塊和帶動紡絲軸旋轉(zhuǎn)的動力模塊，其中紡絲軸(22)為圓柱狀，軸身(222)上排列有以軸心向外放射狀分布的錐體(223)；纖維收集裝置包括伸縮架(31)、支撐板(32)、卷取裝置(34)和基布(33)，安裝在裝置上方的伸縮架(31)帶動支撐板(32)和基布(33)上下移動以調(diào)節(jié)與射流發(fā)生裝置的相對距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于：所述正高壓靜電發(fā)生器(11)產(chǎn)生高壓靜電的范圍為0～80KV，負(fù)高壓靜電發(fā)生器(12)產(chǎn)生高壓靜電的范圍為0～-50KV。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于：所述紡絲軸(22)距儲液槽(21)內(nèi)液體表面的垂直高度不低于3mm，下半部分的錐體(223)浸入儲液槽(21)的溶液中；轉(zhuǎn)動速度由動力模塊調(diào)節(jié)，范圍為1-100r/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于：所述錐體(223)為三角錐或四角錐或圓錐，高度范圍為2.5-5mm，錐體頂端之間的間距范圍為2-10mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于：所述供液裝置為大針筒，儲存的紡絲液為聚合物溶液或多元共混溶液或熔體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于：所述支撐板(32)安裝在伸縮架(31)上，為帶孔洞的金屬板，通過調(diào)節(jié)伸縮架(31)能在5-50cm范圍內(nèi)改變支撐板(32)和基布(33)與紡絲軸的垂直距離；基布為非織造布或錫箔或織物，兩端固定在卷取裝置(34)上，中間經(jīng)過支撐板(32)下端，由卷取裝置(34)帶動進(jìn)行水平卷動，卷取裝置(34)的卷繞速度范圍為1-80r/min。

7.一種宏量制備納米纖維的方法，其特征在于：使用權(quán)利要求1至6之一所述的靜電紡絲裝置進(jìn)行納米纖維的制備。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的宏量制備納米纖維的方法，其特征在于：所述方法采用下列步驟：

步驟S1、將基布固定在卷取裝置上，通過調(diào)節(jié)伸縮架使支撐板及支撐板之下的基布與紡絲軸的垂直距離發(fā)生變化；

步驟S2、開啟供液裝置將紡絲液注入儲液槽；

步驟S3、打開高壓靜電發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓電場，打開射流發(fā)生裝置的動力模塊，使得紡絲軸旋轉(zhuǎn)，在高壓電場內(nèi)產(chǎn)生射流；

步驟S4、打開卷取裝置使基布進(jìn)行水平移動，此時射流噴射在基布上形成交叉的纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最終得到納米纖維無紡布。