[發明專利]一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置

在審

• 申請號: 201911415500.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110952151A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 張凌霄;徐德錢
• 申請（專利權）人: 帝凡新材料科技（杭州）有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D1/09
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 彭啟強

本發明公開了一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置，涉及納米纖維膜生產裝置技術領域。本發明的一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置，包括往復傳動系統，安裝于往復傳動系統上的紡絲系統，以及與紡絲系統連接的恒壓供液控制系統，紡絲系統包括至少一個電極，電極的一端設置有高壓電源接線柱，電極上固定安裝有多個針頭，電極上設置有進液口，進液口通過進液通道與每個針頭相連通，電極上于針頭對應的位置還安裝有防靜電干涉機構。本發明的一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置，通過設置的防靜電干涉罩，將每一個針頭都設置在單獨的空間，能夠有效減弱靜電場之間的相互作用，從而在一定程度上保證了紡絲的質量以及針頭的使用壽命。

技術領域

本發明涉及納米纖維膜生產裝置技術領域，尤其涉及一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置。

背景技術

靜電紡是一種有效制備納米纖維的技術，其制備的納米纖維具有比表面積大、長徑比大和相對密度低等特點，特別適合應用過濾材料方面。而靜電紡納米纖維膜具有三維立體空間結構，不但具備納米級尺寸、比表面積高等優點，同時具有力學穩定性好、纖維間孔徑小、孔隙率高、纖維連續性好等特性。我公司致力于納米纖維材料應用于過濾行業的研究，雖然靜電紡絲技術無論從應用方面還是理論方面都得到了快速發展，但理論發展始終滯后于應用，這導致了在實驗室中成功研發的應用成果，由于在實際中無法規模生產造成不能產業化。

雖然已經有很多學者對靜電紡絲工藝過程和理論方面進行了廣泛研究，但是在靜電紡絲工藝和理論，特別是規模化生產的研究還不完善，紡絲過程中還有許多問題需要解決，如纖維結構不勻、納米纖維膜結構不勻、射流不穩定、電紡絲膜機械性能較差等。對于多針頭靜電紡絲技術主要存在兩個問題：

(1)射流不穩定，噴射流自身所具有非穩定擺動特性，導致噴射流之間會產生影響，每股噴射流之間互相交錯，導致了在多噴嘴紡絲過程中，容易出現多股纖維并絲的現象，收集到的纖維分布具有任意性，造成了纖維成纖結構不均勻等不良后果。

(2)靜電場相互干擾

多噴頭靜電紡絲電場分布不勻，中心位置噴頭電場會受到嚴重削弱。在大規模生產時，兩端電場較中間更大，電紡纖維向兩端分散，將出現電紡絲收集不勻，且纖維直徑不勻率升高等不良后果。

在靜電紡絲全過程中，從聚合物溶液到納米纖維需經歷三個階段：形成泰勒錐、短暫直線運動和不穩定鞭動運動，其中不穩定鞭動過程是影響納米纖維在收集裝置上按預期要求分布或可控形貌的關鍵階段。眾所周知，聚合物溶液在強電場的作用下形成泰勒錐，進而形成射流，隨著射流的加速，射流的直徑將會逐漸縮小。從靜電紡絲過程的本質上來看，聚合物溶液所受的靜電力是整個靜電紡絲過程中唯一的驅動力，這是靜電紡絲技術可以實現的關鍵。

本發明主要解決規模化生產時多針頭紡絲靜電場互相干涉導致電場強度不同導致紡絲針頭堵塞和紡絲形貌不好的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于公開一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置，通過設置的防靜電干涉罩，將每一個針頭都設置在單獨的空間，能夠有效減弱靜電場之間的相互作用，從而在一定程度上保證了紡絲的質量以及針頭的使用壽命。

具體的，本發明的一種恒壓供液多針頭靜電紡絲裝置，包括往復傳動系統，安裝于所述往復傳動系統上的紡絲系統，以及與所述紡絲系統連接的恒壓供液控制系統，所述紡絲系統包括至少一個電極，所述電極的一端設置有高壓電源接線柱，所述電極上固定安裝有多個針頭，所述電極上設置有進液口，所述進液口通過進液通道與每個針頭相連通，所述電極上于針頭對應的位置還安裝有防靜電干涉機構，所述防靜電干涉機構包括固定連接的防靜電干涉板和防靜電干涉罩，所述防靜電干涉罩上設置有防電場干涉孔，所述防電場干涉孔的位置、數量和針頭的位置、數量相匹配，所述針頭的針尖穿過防靜電干涉板置于防電場干涉孔內。