[實用新型]一種電極輔助型熔融靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201920095418.3
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209584427U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李雪芹;辛斌杰;鄭元生;劉巖;陳卓明
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 王圣

本實用新型涉及一種電極輔助型熔融靜電紡絲裝置，屬紡織技術領域。其特征在于：包括底座、電動機、接收裝置、轉軸、輔助電極和聚合物熔體噴射裝置；其中聚合物熔體噴射裝置設置在接收裝置正上方，與高壓靜電發生器的正極相連，接收裝置安裝在底座上，與高壓靜電發生器的負極相連；輔助電極為環形，設置在接收裝置和聚合物熔體噴射裝置之間，并與高壓靜電發生器的正極相連，產生環形的高壓電場；轉軸的一端上設置有葉片，并插入聚合物熔體噴射裝置內，另一端穿過輔助電極和接收裝置后與電動機連接；電動機設置在底座中，開啟后帶動轉軸旋轉。本實用新型制得的纖維表面光滑均勻，比溶液靜電紡絲制得的纖維尺寸更細、力學性能更好、更環保安全。

技術領域

本實用新型涉及一種靜電紡絲裝置，尤其涉及一種電極輔助型熔融靜電紡絲裝置，屬于紡織技術領域。

背景技術

靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲。在電場作用下，聚合物溶液或熔體變成錐形，形成泰勒錐，然后在靜電力的作用下延伸，形成納米級超細纖維。目前已有三十多種聚合物成功通過靜電紡絲的方法制得超細的纖維，最細的纖維直徑可以達到幾十納米。靜電紡絲以其可紡材料種類繁多、工藝可控性好等優點，已成為當前制備納米纖維材料的研究熱點，目前使用的靜電紡絲技術包括溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲兩類。在溶液靜電紡絲中，由于紡絲溶液濃度很小，其中的溶劑需要揮發掉，因此溶液靜電紡絲的效率比熔體靜電紡絲的低，但熔體靜電紡絲所得纖維直徑較大，一般為微米級，目前的研究者們通過增大電場力、升高紡絲溫度、吹風等一系列的措施也只能獲取少量納米級纖維，為了大量獲取納米級的纖維，研發一種新型靜電紡絲裝置很有必要。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種電極輔助型熔融靜電紡絲裝置，通過向料筒內不斷補充物料即能實現整個裝置的連續紡絲，提高生產效率，有利于實現工業化生產。

技術方案如下：

一種電極輔助型熔融靜電紡絲裝置，包括底座、電動機、接收裝置、轉軸、輔助電極和聚合物熔體噴射裝置；其中聚合物熔體噴射裝置設置在接收裝置正上方，與高壓靜電發生器的正極相連，接收裝置安裝在底座上，與高壓靜電發生器的負極相連，高壓靜電發生器使聚合物熔體噴射裝置和接收裝置之間產生高壓靜電場；輔助電極為環形，設置在接收裝置和聚合物熔體噴射裝置之間，并與高壓靜電發生器的正極相連，產生環形的高壓電場；轉軸的一端上設置有葉片，并插入聚合物熔體噴射裝置，另一端穿過輔助電極和接收裝置后與電動機連接；電動機設置在底座中，開啟后帶動轉軸旋轉，使轉軸上端的葉片在聚合物熔體噴射裝置內攪動。

進一步地，聚合物熔體噴射裝置包括噴嘴、溫度傳感器、料筒加熱裝置、料筒、端蓋和加熱控制器；料筒前端間隔一定距離設置有兩個噴嘴，料筒后端安裝有端蓋；料筒加熱裝置包覆在料筒表面，用于加熱料筒內的聚合物熔體；溫度傳感器設置在料筒加熱裝置的一側邊，溫度傳感器、料筒加熱裝置和加熱控制器相連，將聚合物熔體加熱到預定溫度。

進一步地，轉軸上端的葉片沿著轉軸交錯布置，轉軸帶葉片的部分位于聚合物熔體噴射裝置的料筒中央。

有益效果：

1)本實用新型制得的纖維表面光滑均勻，比溶液靜電紡絲制得的纖維尺寸更細、力學性能更好。

2)不使用溶劑，不存在溶劑的蒸發現象，紡絲過程原料基本生成絲，損耗少、更環保安全。

3)紡絲過程中通過高壓電場力和輔助電極再次提供的高壓電場力能提高纖細度，并更容易進行連續大量的生產。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

其中：1為底座、2為電動機、3為接收裝置、4為轉軸、5為輔助電極、6為噴嘴、7為料筒、8為料筒加熱裝置、9為溫度傳感器、10為葉片、11為端蓋。

具體實施方式