CN102061529B - 一种静电纺丝用喷头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静电纺丝用喷头装置，包括一个供纺丝液通过的纺丝液流道，纺丝液流道包括进液口和出液口，纺丝液流道的出液口上罩设有分流网，分流网远离所述进液口的一侧布设有朝向所述出液口外侧悬伸的导流丝；分流网及导流丝中的至少一个由导体材料制成；由于本发明的静电纺丝用喷头装置采用分流网代替现有的喷头来喷射纺丝液，并通过导流丝来引导纺丝液流动形成纺丝液滴，而不是采用传统的喷管类喷头，而网孔相对于喷丝头的喷孔来说加工难度大大降低且精度易于保证，解决了现有喷丝头加工困难的问题；另外，由于所述导流丝可将从所述分流网的网孔中喷出的纺丝液流进一步拉长变细，从而可加工出更细的导流丝，具体可达到纳米级。
Description
技术领域
本发明涉及涉及聚合物纺丝装置，尤其是一种静电纺丝用喷头装置。
背景技术
高压静电纺丝是利用非牛顿流体在高压电场下产生射流形成微纳米连续纤维的一种新型技术。电纺技术与传统纺丝工艺存在显著差异，并逐渐成为全球范围内备受重视的纤维、薄膜乃至三维管状、泡沫型材料制备加工的新型技术。由于静电纺丝技术可以将大量治疗型药物、抑菌物质、功能基团甚至活细胞等复合到纤维材料中，因此在生物医药、环境保护、稀贵物质富集回收、空气清洁过滤以及军事等诸多领域都显示出优越的应用价值，并成为各国学者研究的热点。
常规静电纺丝装置是将非牛顿流体推送到带高压电的单喷管喷口，由高压电场力作用形成微纳米纤维，并在接地的导电性载体富集接收，连续纤维随机叠加形成薄膜材料（US patent 1975504 ）。这种装置产生的薄膜材料纤维无序、各区域膜厚度不可控，薄膜孔道尺度和分布不可控，而且生产效率极低。近年来不少学者对电纺丝装置各个组件进行了大量革新研究，譬如将单喷头改造为同心喷头（中国专利 CN2682089Y ）、并列喷头（中国专利 CN 101225554A ）、多喷头（世界专利WO2006049664,WO2005099308；中国专利 ZL200410025622. 6 , CN100455705C等），生产中空型、核-壳结构型或者多孔道型纤维材料。这些现有技术满足了静电纺丝生产的高效率、有序化及规膜化生产的技术需求。但是现有静电纺丝喷头装置的喷丝头上小尺寸的喷丝孔制作困难；因此制作成本极高，而且精度难以保证，这使得通过传统的喷丝头很难得到纳米级的纤维。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电纺丝用喷头装置，以解决现有喷丝头加工困难的问题。
为了解决上述问题，本发明的静电纺丝用喷头装置采用以下技术方案：一种静电纺丝用喷头装置，包括一个供纺丝液通过的纺丝液流道，所述纺丝液流道包括进液口和出液口，所述纺丝液流道的出液口上罩设有分流网，所述分流网远离所述进液口的一侧布设有朝向所述出液口外侧悬伸的导流丝；所述分流网及导流丝中的至少一个由导体材料制成。
所述的分流网及导流丝均由导体材料制成，所述的分流网上导电连接有接线端子。
所述分流网靠近导流丝的一侧的网面为平面，所述的各导流丝的延伸方向与所述网面垂直。
所述的出液口为相对于所述纺丝液流道的扩口。
所述静电纺丝用喷头装置还包括绝缘罩，所述的纺丝液流道开设或罩设于所述的绝缘罩内。
由于本发明的静电纺丝用喷头装置采用分流网代替现有的喷头来喷射纺丝液，并通过导流丝来引导纺丝液流动形成纺丝液滴，而不是采用传统的喷管类喷头，而网孔相对于喷丝头的喷孔来说加工难度大大降低且精度易于保证，解决了现有喷丝头加工困难的问题；另外，由于所述导流丝可将从所述分流网的网孔中喷出的纺丝液流进一步拉长变细，从而可加工出更细的纤维，具体可达到纳米级。
更进一步的，接线端子用于与电源连接，为静电纺丝装置提供工作电场；所述各导流丝的延伸方向与分流网的网面垂直，易于控制电场方向及纺丝液的流向；将所述的出液口设置为扩口，可有效的增加分流网的工作面积，提高生产效率；绝缘罩用于隔断分流网与外界，保证操作者的人身安全。
附图说明
图1是本发明的静电纺丝用喷头装置的结构示意图；
图2是图1在A-A处的剖视图。
具体实施方式
本发明的静电纺丝用喷头装置的实施例1，如图1和图2所示，由绝缘罩1、分流网2、导流丝3及接线端子4组成。绝缘罩1的内部具有一个用于供纺丝液流通的纺丝液流道5，纺丝液流道5的两端具有分别用于供纺丝液进入的进液口6及用于供纺丝液流出的出液口7，其中出液口7为相对于纺丝液流道的扩口；分流网2罩设于出液口7处，导流丝3密排并固连于分流网2远离进液口6的一侧上，分流网2具有导流丝的一侧的网面为平面，各导流丝均与该网面垂直；分流网2及导流丝3均采用导电材料制成；分流网2用于将从纺丝液流道5内流出的纺丝液流打散并喷射分配至各导流丝3上，导流丝3用于引导纺丝液形成细股液流并使所述细股液流在导流丝3的末端形成纺丝液滴，最终使得所述纺丝液滴在高压电场作用下极化抽丝，得到纳米级纤维8，接线端子4固定于绝缘罩1上并与分流网2导通连接。本发明的静电纺丝用喷头装置在使用时，首先通过接线端子4给装置通电，然后纺丝液在10-30MPa高压作用下进入纺丝液流道5经分流网2分流后，沿着导流丝3流动，纺丝液流至导流丝3末端，即远离分流网2的一端时形成纺丝液滴，所述纺丝液滴在5000-100000伏高压静电场的作用下极化抽丝，得到纳米级纤维，纤维直径为5-1000nm。
上述实施例中，还可以在所述的绝缘罩1内设置两条以上纺丝液流道5；还可以在导电材料上设置纺丝液通道，然后将所述纺丝液通道罩设于绝缘罩之内；所述的分流网2及导流丝3中的一个还可以采用绝缘材料制成，然后将所述接线端子4与另一个导通连接；所述的各导流丝3的延伸方向还可以与所述分流网2的网面呈20-90度的角度；所述的绝缘罩及接线端子均为市购物，在使用时可另外配置。
Claims (5)
1.一种静电纺丝用喷头装置，其特征在于：包括一个供纺丝液通过的纺丝液流道，所述纺丝液流道包括进液口和出液口，所述纺丝液流道的出液口上罩设有分流网，所述分流网远离所述进液口的一侧布设有用于将从所述分流网的网孔中喷出的纺丝液流拉长变细的导流丝，分流网用于将从纺丝液流道内流出的纺丝液流打散并喷射分配至各导流丝上，导流丝朝向所述出液口外侧悬伸；所述分流网及导流丝中的至少一个由导体材料制成。
2.根据权利要求1所述的静电纺丝用喷头装置，其特征在于：所述的分流网及导流丝均由导体材料制成，所述的分流网上导电连接有接线端子。
3.根据权利要求1所述的静电纺丝用喷头装置，其特征在于：所述分流网靠近导流丝的一侧的网面为平面，所述的各导流丝的延伸方向与所述网面垂直。
4.根据权利要求1所述的静电纺丝用喷头装置，其特征在于：所述的出液口为相对于所述纺丝液流道的扩口。
5.根据权利要求1-4任一项所述的静电纺丝用喷头装置，其特征在于：还包括绝缘罩，所述的纺丝液流道开设或罩设于所述的绝缘罩内。
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