[實(shí)用新型]一種多螺旋線靜電紡絲裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020477547.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN212451764U
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣國(guó)軍;葉翔宇;薛立新;張軍瑞;孫珂;彭宇瀅;程闖;涂瀅方;賈雨欣;華浙毅;潘世龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

本實(shí)用新型涉及一種多螺旋線靜電紡絲裝置，具體地說，是一種可規(guī)模化制備納米纖維的靜電紡絲裝置，屬于靜電紡絲的技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括儲(chǔ)液槽，儲(chǔ)液槽中央放置多螺旋線紡絲系統(tǒng)，多螺旋線紡絲系統(tǒng)的上方設(shè)有纖維接收板，多螺旋線紡絲系統(tǒng)的兩端分別連接有噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和高壓靜電發(fā)生器；多螺旋線紡絲系統(tǒng)包括多螺旋線噴頭和安裝在儲(chǔ)液槽中央的中心軸，且中心軸的兩端伸出儲(chǔ)液槽后分別與噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和高壓靜電發(fā)生器相連接；中心軸上設(shè)有多螺旋線噴頭，多螺旋線噴頭由兩側(cè)圓環(huán)和螺旋狀金屬絲組成，兩側(cè)圓環(huán)中間設(shè)置螺旋狀金屬絲；儲(chǔ)液槽由儲(chǔ)液池和蓋板組成，蓋板由第一蓋板和第二蓋板組成，第一蓋板和第二蓋板匯合處設(shè)有直線狀狹縫。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多螺旋線靜電紡絲裝置，具體地說，是一種可規(guī)模化制備納米纖維的靜電紡絲裝置，屬于靜電紡絲的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，由于靜電紡絲技術(shù)因其操作方便，原料來源廣泛，可在室溫下紡絲，且靜電紡絲制得的納米纖維材料具有直徑小，孔隙率高，比表面積大，應(yīng)用范圍十分廣泛等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于納米纖維的直徑小，尺寸效應(yīng)十分顯著，在光、熱、電、磁等方面顯示出很多新奇的特性，目前已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)(如藥物緩釋、創(chuàng)傷修復(fù)和組織工程等)、過濾(如氣體過濾、液體過濾和個(gè)體防護(hù)等)、催化(如光催化、電極催化和酶催化等)、能源等眾多領(lǐng)域顯示出非常重要的應(yīng)用價(jià)值。因此靜電紡絲制備納米纖維受到了越來越多學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。靜電紡絲技術(shù)是使聚合物溶液或熔體帶上高壓靜電，帶電液滴在電場(chǎng)力的作用下形成Taylor錐，當(dāng)電場(chǎng)力足夠大時(shí)，聚合物液滴可克服其自身的表面張力而形成紡絲射流。帶電的聚合物射流在電場(chǎng)力、粘滯阻力、表面張力等作用下被逐漸拉伸細(xì)化，同時(shí)帶電射流在電場(chǎng)中由于存在表面電荷而發(fā)生彎曲鞭動(dòng)。細(xì)流在紡絲過程中溶劑逐漸蒸發(fā)最后固化，最終落在接收裝置上，形成類似無紡布的納米纖維氈。

然而，傳統(tǒng)的靜電紡絲技術(shù)采用單針頭作為噴絲頭，在靜電紡絲的過程中，單針頭經(jīng)常會(huì)遇到堵塞的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了靜電紡絲過程的連續(xù)進(jìn)行，也為后面的清洗工作帶來一定的難度。另外，單針頭靜電紡絲的生產(chǎn)效率很低(0.01-0.1g/h)，僅供實(shí)驗(yàn)室使用，無法滿足納米纖維材料在復(fù)合材料、防護(hù)服、過濾等領(lǐng)域的應(yīng)用要求。綜上所述，傳統(tǒng)針頭式靜電紡絲裝置的缺點(diǎn)已嚴(yán)重制約了納米纖維的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣。實(shí)現(xiàn)靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維的規(guī)模化生產(chǎn)已經(jīng)成為納米纖維產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的關(guān)鍵性問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型希望提供一種可規(guī)模化制備納米纖維的靜電紡絲裝置，具體方案如下：

一種多螺旋線靜電紡絲裝置，包括儲(chǔ)液槽，所述儲(chǔ)液槽中央放置多螺旋線紡絲系統(tǒng)，所述多螺旋線紡絲系統(tǒng)的上方設(shè)有纖維接收板，所述多螺旋線紡絲系統(tǒng)的兩端分別連接有噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和高壓靜電發(fā)生器；所述多螺旋線紡絲系統(tǒng)包括多螺旋線噴頭和安裝在儲(chǔ)液槽中央的中心軸，且所述中心軸的兩端伸出儲(chǔ)液槽后分別與噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和高壓靜電發(fā)生器相連接；所述中心軸上設(shè)有多螺旋線噴頭，所述的多螺旋線噴頭由兩側(cè)圓環(huán)和螺旋狀金屬絲組成，所述兩側(cè)圓環(huán)中間設(shè)置螺旋狀金屬絲；所述儲(chǔ)液槽由儲(chǔ)液池和蓋板組成，所述蓋板由第一蓋板和第二蓋板組成，所述第一蓋板和第二蓋板匯合處設(shè)有直線狀狹縫，所述第一蓋板和第二蓋板向直線狀狹縫處呈對(duì)稱狀傾斜。

所述直線狀狹縫的寬度為10-20mm。

所述第一蓋板和第二蓋板的傾斜角與水平線呈10°-20°。

所述儲(chǔ)液池內(nèi)設(shè)有聚合物溶液，所述聚合物溶液為聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為8％。

所述螺旋狀金屬絲在兩側(cè)圓環(huán)間以一定的螺旋角度相互平行，且均勻分布所述螺旋角度在0-36000°范圍內(nèi),所述螺旋狀金屬絲的數(shù)量在2-50根范圍內(nèi)；所述的螺旋狀金屬絲直徑在0.2-20mm范圍內(nèi)。

所述的螺旋狀金屬絲橫截面為半圓形、圓形、三角形或多邊形；所述的螺旋狀金屬絲組成方式為單根、兩根或多根股線。