[發明專利]一種靜電紡絲用碟式多孔噴絲組件

有效

• 申請號: 201911056645.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110886023B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 丁彬;龔小寶;劉成;劉華磊;廖亞龍;斯陽;印霞;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D5/24
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發明涉及一種靜電紡絲用碟式多孔噴絲組件，包括碟式多孔噴絲頭，碟式多孔噴絲頭主要由碟形噴絲盤和柱狀流道組成；碟形噴絲盤主要由共軸的中空圓臺和中空圓柱組成，流道、圓臺和圓柱自下而上順序排列，圓臺的大端與圓柱連接，圓臺的小端與流道連接；碟形噴絲盤上設有多個通孔，所有通孔的形狀和尺寸相同，所有通孔的出液口設置在圓柱的外周面上，所有通孔的進液口設置在流道與圓臺的連接端上，所有出液口和所有進液口環繞圓柱的中心軸圓周均布，所有通孔的延伸方向與圓柱的中心軸的夾角相同。本發明的一種靜電紡絲用碟式多孔噴絲組件，在保證射流可控的同時還可避免纖維直徑分布不勻或對紡絲射流產生干擾，提高了生產效率和穩定性。

技術領域

本發明屬于靜電紡絲裝置技術領域，涉及一種靜電紡絲用碟式多孔噴絲組件。

背景技術

靜電紡絲法由于其工藝可控、設備簡單、適紡范圍廣、成本低等多方面的特點，已成為制備納米纖維的主要途徑之一，其原理是聚合物溶液或熔體在高壓靜電場中帶電并產生形變，在噴頭末端處形成懸垂的錐狀液滴；當液滴表面的電荷斥力超過其表面張力時，在液滴表面就會高速噴射出聚合物微小射流，這些射流在一個較短的距離內經過電場力的高速拉伸、溶劑揮發與固化，最終沉積在接收基板上，形成聚合物纖維。靜電紡絲技術分為有針式和無針式，有針式靜電紡絲納米纖維產量低，難以滿足產業化的要求；而無針式雖然具有生產速度快、產量高的特點，但其在紡絲過程中，紡絲溶液大面積與空氣接觸，存在溶液易變質，射流難以調控等問題。為了解決無針式靜電紡絲過程射流難以調控的問題，現有技術提供了多種方案。

專利CN201320542047.1公開了一種半球狀靜電紡絲噴頭，該裝置在高壓靜電場作用下，溶液經過半球體上的網孔形成多股射流以提高納米纖維產量，但該噴頭上各網孔均未處在同一個平面上，底部網孔出液量大于頂部網孔，易造成所制備的纖維直徑粗細不勻，從而影響納米纖維膜的品質。

專利CN201310032194.9公開了一種傘狀靜電紡絲噴頭及靜電紡絲方法，專利CN201521035017.7公開了一種均勻紡絲的紡絲頭及靜電紡絲設備，上述兩種靜電紡絲噴頭裝置紡絲溶液與空氣大面積接觸，溶劑極易揮發，從而影響了紡絲的穩定性和連續性。

CN201910570733.1公開了一種射流可控的靜電紡絲裝置，該裝置通過控制連桿的下段頂出距離實現柔性繩上凸起大小的調節，達到控制射流直徑的目的，但該裝置柔性繩上凸起部位溶液蘸取量無法確保一致，導致纖維直徑分布不勻。

CN201510012349.1公開了一種射流可控的氣泡靜電紡絲裝置，該裝置通過施加導電環并在下方吹風，使氣泡靜電紡的射流收斂，從而調節射流運動軌跡，然而，吹出的氣流易分散，從而對紡絲射流產生干擾。

因此，非常有必要研究一種射流可控同時可避免纖維直徑分布不勻或對紡絲射流產生干擾的靜電紡絲裝置。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中射流可控的靜電紡絲裝置容易導致纖維直徑分布不勻或對紡絲射流產生干擾的問題，提供一種靜電紡絲用碟式多孔噴絲組件。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種靜電紡絲用碟式多孔噴絲組件，包括碟式多孔噴絲頭，碟式多孔噴絲頭主要由碟形噴絲盤和柱狀流道組成；

碟形噴絲盤主要由共軸的中空圓臺和中空圓柱組成，柱狀流道、中空圓臺和中空圓柱自下而上順序排列，中空圓臺的大端與中空圓柱連接，中空圓臺的小端與柱狀流道連接；

碟形噴絲盤上設有多個通孔，所有通孔的形狀和尺寸相同，所有通孔的出液口設置在中空圓柱的外周面上，所有通孔呈傘短骨狀排布，所有通孔的進液口設置在柱狀流道與中空圓臺的連接端上，所有出液口和所有進液口環繞中空圓柱的中心軸圓周均布，所有通孔的延伸方向與中空圓柱的中心軸的夾角相同。