[發(fā)明專利]一種桿狀靜電紡絲裝置及靜電紡絲方法

在審

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• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109554771A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 李瑞鋒;王青江;李啟航
• 申請（專利權）人: 李瑞鋒
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種桿狀靜電紡絲裝置及靜電紡絲方法。所述的桿狀靜電紡絲裝置，其特征在于，包括桿狀噴絲頭以及與桿狀噴絲頭連接用于向桿狀噴絲頭供應紡絲溶液的供液裝置，所述的桿狀噴絲頭內(nèi)部能夠容納供液裝置供給的紡絲溶液，桿狀噴絲頭設有一條鋸齒縫隙，桿狀噴絲頭與高壓正極相連，當電壓超過臨界值時，在鋸齒縫隙中能夠產(chǎn)生多根靜電紡絲射流。本發(fā)明裝置簡單，噴頭不易堵塞，射流間距均勻，容易清洗，穩(wěn)定性好，本發(fā)明可以顯著提高紡絲效率和靜電紡絲產(chǎn)量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種桿狀靜電紡絲裝置及方法，屬于靜電紡絲技術領域。

背景技術

靜電紡絲是制備納米纖維材料的最有效方式之一，相比于拉伸法、模板合成法、自組裝等納米材料的制備技術，靜電紡絲具有操作簡單、制備流程短、材料選擇廣泛等優(yōu)點。而與傳統(tǒng)紡織纖維材料相比，納米纖維材料由于極小的尺度，擁有許多在大尺度下難以展現(xiàn)的特性，比如明顯的表面與界面效應，特有的小尺寸效應，極大的比表面積和極高的孔隙率等。因此納米纖維材料擁有更廣泛的應用領域，比如在空氣過濾，油水分離，醫(yī)用輔料，組織工程支架等方向，納米纖維材料都發(fā)揮著令整個行業(yè)為之矚目的作用，使其擁有非常光明的應用前景。

傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置以單針頭或多針頭為主，但是該兩種裝置都存在產(chǎn)量低的缺陷，難以滿足產(chǎn)業(yè)所需的生產(chǎn)量。近年來，設計改造靜電紡絲裝置，提高其納米纖維的產(chǎn)量已經(jīng)成為靜電紡絲技術領域的一大研究熱點。在全世界范圍內(nèi)，批量化生產(chǎn)靜電紡納米纖維的裝置和方法也井噴式地不斷涌現(xiàn)。中國專利ZL201310032194.9公開了一種傘狀靜電紡絲噴頭及靜電紡絲方法，這是一種自由液面式紡絲，可以實現(xiàn)靜電紡納米纖維的批量化制備，但其最大的不足是液面與空氣環(huán)境接觸面積過大，使得溶劑極易揮發(fā)，從而影響紡絲的穩(wěn)定性；中國專利ZL201510278266.7公開了一種噴氣輔助多針頭靜電紡絲裝置，該裝置可以提高納米纖維單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，但容易發(fā)生針頭堵塞的問題，并且密集的針頭之間容易發(fā)生電場的干擾。中國專利ZL201810320612.7公開了一種環(huán)狀靜電紡絲裝置，該裝置可以提高納米纖維單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，但多股射流之間的間距不可控，并且圓環(huán)結構導致部分射流相互疊加，導致紡絲的均勻性很差。

因此，發(fā)明一種裝置簡單，清理方便，能穩(wěn)定產(chǎn)生間距均勻多根射流的，同時射流間距可控的，并且能夠充分利用溶液避免溶劑大量揮發(fā)的靜電紡絲噴頭是尤為必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種靜電紡絲裝置及靜電紡絲方法，以解決目前無針式靜電紡絲噴頭裝置復雜，生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，溶液利用不充分，溶劑易揮發(fā)，多股射流間距不均勻等問題。

為了達到上述問題，本發(fā)明提供了一種桿狀靜電紡絲裝置，其特征在于，包括桿狀噴絲頭以及與桿狀噴絲頭連接用于向桿狀噴絲頭供應紡絲溶液的供液裝置，所述的桿狀噴絲頭內(nèi)部能夠容納供液裝置供給的紡絲溶液，桿狀噴絲頭設有一條鋸齒縫隙，桿狀噴絲頭與高壓正極相連，當電壓超過臨界值時，在鋸齒縫隙中能夠產(chǎn)生多根間距均勻的靜電紡絲射流。

優(yōu)選地，所述的供液裝置包括數(shù)控微量注射泵和注射器，注射器的輸出端通過軟管與桿狀噴絲頭相連，所述的數(shù)控微量注射泵用于控制注射器輸出紡絲溶液的流速和流量。

優(yōu)選地，所述的桿狀噴絲頭為空心圓棒，截面圓直徑R為20-50mm，桿長度為250mm，其材質(zhì)為黃銅。

優(yōu)選地，所述的桿狀噴絲頭水平設置。

優(yōu)選地，所述的鋸齒縫隙設于桿狀噴絲頭的頂部，所述的鋸齒縫隙為鋸齒狀。

更優(yōu)選地，所述的鋸齒縫隙的寬度為1-3mm。

更優(yōu)選地，所述的鋸齒縫隙的兩側邊緣均進行切割打磨，形成鋒利邊緣。

更優(yōu)選地，所述的鋸齒縫隙的鋸齒形狀為等邊三角形。