[發明專利]一種可周期改變電場的鋸齒型靜電紡絲裝置及方法

有效

• 申請號: 201911355385.2
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110983457B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 張莉彥;侯欽正;李好義;王軍;戴雄飛;閻華;丁玉梅;楊衛民
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 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

1.一種可周期改變電場的鋸齒型靜電紡絲裝置，其特征在于：主要包括擠出機、L形紡絲機頭、傳動裝置、紡絲裝置、收集裝置、電力裝置和刮液裝置；其中L形紡絲機頭包括L形紡絲機頭主體、口型調節板、口型調節螺母和加熱溫控裝置，傳動裝置包括電機、聯軸器、錐齒輪傳動機構、動力輥筒和導引輥筒，紡絲裝置為鋸齒形鋼帶，收集裝置包括無紡布收集板和金屬電極板，電力裝置包括高壓靜電發生器和地線端，刮液裝置包括收集刮板、殘液傳輸管和殘液收集箱；機頭的內部結構又包括空氣內風道、機頭內流道和機頭口型狹縫；擠出機負責提供熔融紡絲原料；L形紡絲機頭通過調節口型調節板可以實現狹縫的調節，機頭右端鋼帶出狹縫位置還有刮液裝置，將鋼帶上殘余物質刮下并收集；由電機通過聯軸器、錐齒輪傳動機構將動力傳給動力輥筒，動力輥筒帶動鋸齒形鋼帶回轉，導引輥筒導引鋸齒形鋼帶回轉，完成紡絲的基本回轉動作；工作時L形紡絲機頭主體連接地線端，金屬電極板則連接在高壓靜電發生器正極；增設一套鋸齒形鋼帶及其傳動裝置，增設的鋸齒形鋼帶以及相應的傳動裝置關于機頭口型狹縫中心點軸對稱布置，兩個鋸齒形鋼帶并列、轉動方向相反，兩個鋸齒形鋼帶在口模內平行；鋸齒形鋼帶的回轉運動會使齒形底端電場呈現周期性的變化，從而使得泰勒錐的產生點隨著場強最強點的周期變化而隨之周期變化；紡絲物料是聚合物熔體、聚合物溶液或者其復合材料。

2.一種可周期改變電場的鋸齒型靜電紡絲工藝，采用權利要求1所述的一種可周期改變電場的鋸齒型靜電紡絲裝置，其特征在于，主要包括以下步驟：

第一步，將金屬電極板與高壓靜電發生器正極相連，L形紡絲機頭主體與地線端相連，調整鋸齒形鋼帶齒底部與無紡布收集板的距離；

第二步，調整好L形紡絲機頭口型狹縫大小，將鋸齒形鋼帶從口型狹縫中穿過；

第三步，打開兩套動力輥筒的驅動電機，并設置好轉速，兩條鋸齒型剛帶轉動方向相反；

第四步，打開高壓靜電發生器開關，緩慢增加電壓至所需紡絲電壓；

第五步，泰勒錐在L形紡絲機頭口型狹縫中的鋸齒形鋼帶的齒的底部距離無紡布收集板最低處產生；

第六步，紡絲射流在周期變化的靜電場作用下飛向無紡布收集板，射流拉伸固化沉積在無紡布收集板上形成大量納米纖維。

3.根據權利要求2所述的一種可周期改變電場的鋸齒型靜電紡絲工藝，其特征在于：L形紡絲機頭口型狹縫通過口形板調節寬度，調節范圍1~10mm；鋸齒型剛帶的齒尖倒圓角。