[發明專利]一種二階微分熔體靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201911069013.3
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110607566B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 韓雯雯;陳宏波;汪傳生;周怡宏;焦冬梅;劉海超
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

1.一種二階微分熔體靜電紡絲裝置，其特征在于主體結構包括一階噴頭外套筒、上錐面、上加熱圈、射流引導球、一階噴頭內圓柱、熔體流道、上環形腔、電極板、絕緣支架、二階噴頭外套筒、下加熱圈、二階噴頭內芯、緊定螺釘、下環形腔、下錐面、纖維收集板、高壓靜電發生器和內錐面；內空式圓柱體結構的一階噴頭外套筒的底部有向內逐漸延伸的上錐面，一階噴頭外套筒的外壁圍設有上加熱圈，一階噴頭外套筒的下端圓周尖端上焊接有沿周向均勻分布的射流引導球，一階噴頭外套筒的內部設置有圓柱體結構的一階噴頭內圓柱，一階噴頭內圓柱的頂部開設有熔體流道，一階噴頭外套筒的內壁與一階噴頭內圓柱的外壁之間形成上環形腔；上錐面的下方設置有電極板，電極板擱置在絕緣支架上，電極板上沿周向等間距式內空式嵌置有圓柱體結構的二階噴頭外套筒，二階噴頭外套筒的外壁圍設有下加熱圈，二階噴頭外套筒的內部設置有二階噴頭內芯，二階噴頭外套筒與二階噴頭內芯通過緊定螺釘連接，二階噴頭外套筒的內壁與二階噴頭內芯的外壁之間形成下環形腔，二階噴頭外套筒的底部設置有向內逐漸延伸的內錐面，二階噴頭內芯下端設置有向外逐漸延伸的下錐面，下錐面伸出內錐面，二階噴頭內芯的下方設置有纖維收集板，一階噴頭外套筒和纖維收集板分別接地，電極板與高壓靜電發生器連接。

2.根據權利要求1所述的一種二階微分熔體靜電紡絲裝置，其特征在于一階噴頭外套筒和一階噴頭內圓柱配合構成一階微分噴頭，一階噴頭內圓柱的上部外徑大于下部外徑，使其上部掛置于一階噴頭外套筒上；上錐面的尖端與電極板的上表面相距5-20mm；上加熱圈和下加熱圈分別用于加熱一階噴頭外套筒和二階噴頭外套筒，使上環形腔和下環形腔內的熔體具有流動性；上環形腔和下環形腔的寬度均為0.5-1.0mm；二階噴頭外套筒和二階噴頭內芯配合構成二階微分噴頭，二階噴頭內芯的上部為圓柱體結構，下部為圓臺結構，二階微分噴頭的數量與射流引導球的數量相同，位置相對應；下環形腔的寬度由緊定螺釘的旋擰調節；纖維收集板為板狀材料，能夠使用旋轉輥子代替。

3.根據權利要求1或2所述的一種二階微分熔體靜電紡絲裝置，其特征在于使用時，聚合物熔體由熔體流道進入一階噴頭內圓柱，橫向均分為2-4股后在上環形腔內周向均勻分布后向下流動，均勻分布在上錐面上，打開高壓靜電發生器，將電壓調至10-30kV，在高壓靜電作用下，上錐面的尖端處形成感應電荷，感應電荷在射流引導球的表面聚集，形成強感應電場，聚合物熔體被引導至射流引導球的底部并激發形成射流，射流落入下環形腔進行二次分布后在下錐面尖端處再次帶電形成多射流，射流下落冷卻固化后形成纖維，落在纖維收集板上。