一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴和靜電紡絲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜電紡絲用噴嘴，尤其是一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]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，針頭處的液滴會由球形變?yōu)閳A錐形(即"泰勒錐")，并從圓錐尖端延展得到纖維細絲。這種方式可以生產(chǎn)出納米級直徑的聚合物細絲。
[0003]靜電紡絲法應(yīng)用廣泛，許多合成聚合物、纖維素、蛋白質(zhì)等各種原料都能進行紡絲，并可以在紡絲過程中加入抗生物質(zhì)、納米粒子等，制備出各種功能性纖維。用靜電紡絲法制得的纖維比傳統(tǒng)紡絲技術(shù)制得的纖維細得多，直徑一般可以控制在幾十納米至幾微米之間。所獲得的功能性納米材料具有抗菌、防紫外線、遠紅外線、導(dǎo)電、阻燃、防輻射等功能。隨著近年來納米技術(shù)的不斷發(fā)展，靜電紡絲已成為制備納米纖維的重要方法而備受關(guān)注。
[0004]目前的靜電紡絲法簡單、易操作，但是有如下缺點，采用針頭紡絲，時常發(fā)生枕頭堵塞現(xiàn)象，影響紡絲的持續(xù)進行。同時，針頭紡絲產(chǎn)量太小，效率太低。另一方面，由于只利用靜電作用力進行紡絲，對于粘度比較大的溶液難以控制纖維直徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，該噴嘴清洗方便，不易堵塞，適應(yīng)多種溶液體系的靜電紡絲，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:包括環(huán)狀噴嘴和包圍環(huán)狀噴孔的氣流噴孔，所述環(huán)狀噴嘴包括上端開口部分收窄的環(huán)狀孔和位于下端的紡絲溶液進口，紡絲溶液進口穿過環(huán)狀噴孔伸向外界，所述氣流噴孔為一封閉的環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體的下端具有一個氣體入口，從氣體入口引入常溫氣體或加熱氣體，加上靜電場后，在氣體氣流或加熱氣體氣流的輔助拉伸下，在環(huán)狀噴嘴圓周形成多股噴射流。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種本發(fā)明靜電紡絲裝置，該靜電紡絲裝置適應(yīng)多種溶液體系的靜電紡絲，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，其噴嘴清洗方便，不易堵塞。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:包括如權(quán)利要求1所述的氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，將噴嘴水平安裝在靜電紡絲裝置上，位于接收板的正下方。
[0009]相比傳統(tǒng)的紡絲頭，本發(fā)明的一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，首先，不需要加工微孔；其次，環(huán)狀噴嘴出口部分的縫隙寬度可以根據(jù)紡絲液體系設(shè)計成不同寬度；再者，環(huán)形氣流噴孔可以通過控制不同的氣體溫度，輔助降低溶液粘度；又再者，由于采用自下而上的噴絲方式，因此還適用于低粘度的溶液紡絲，而不會發(fā)生自發(fā)滴落的現(xiàn)象，此外，相比現(xiàn)有的許多種結(jié)構(gòu)的靜電紡絲噴嘴，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)明顯較為簡單，并且制造成本大大降低。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1中A-A處的剖視圖。
[0013]圖中:1、紡絲溶液進口，2、氣流噴孔，3、環(huán)狀噴嘴，4、氣體入口，5、噴射流，6、環(huán)狀孔。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0015]圖1和圖2示出了本發(fā)明一個較佳的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，包括環(huán)狀噴嘴3和包圍環(huán)狀噴孔的氣流噴孔2，所述環(huán)狀噴嘴3包括上端開口部分收窄的環(huán)狀孔6和位于下端的紡絲溶液進口 1，紡絲溶液進口 1穿過環(huán)狀噴孔伸向外界，所述氣流噴孔2為一封閉的環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體的下端具有一個氣體入口 4，從氣體入口 4引入常溫氣體或加熱氣體，由于氣流噴孔2是包圍在環(huán)狀噴嘴3周圍的，即環(huán)狀噴嘴3位于氣流噴孔2的封閉腔內(nèi)，當紡絲溶液從紡絲溶液進口 1流到環(huán)狀噴嘴3呈狹縫口一般(即上端開口部分收窄)的環(huán)狀孔6時，加上靜電場后，在氣體氣流或加熱氣體氣流的輔助拉伸下，在環(huán)狀噴嘴3圓周就會形成多股噴射流5。
[0016]作為本發(fā)明的一種具體實現(xiàn)方案是，所述紡絲溶液進口 1通過注射栗通入PAN溶液，所述氣體入口 4通入的氣體是氮氣。本發(fā)明可進行懸濁液或各種溶液體系靜電紡絲。
[0017]本發(fā)明的一種實施例選材為:所述環(huán)狀噴嘴3為不銹鋼材質(zhì)加工，紡絲溶液進口 1由聚乙烯或聚四氟乙烯材質(zhì)制作而成，所述氣流噴孔2的材質(zhì)選用聚四氟乙稀，氣體入口 4的材質(zhì)采用聚四氟乙烯。
[0018]本發(fā)明還提供了一種靜電紡絲裝置，包括如權(quán)利要求1所述的氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，其是將噴嘴水平安裝在靜電紡絲裝置上，并且靜電紡絲裝置的接收板在噴嘴的正上方。當環(huán)狀噴嘴3呈狹縫口一般的環(huán)狀孔6均勻分布有PAN溶液時，加上靜電場，多股噴射流5沿著環(huán)狀噴嘴3的環(huán)狀孔6均勻噴出，可紡得直徑在50?700nm之間的纖維。
[0019]本發(fā)明還可以在外部加上加熱裝置，或采用熱氣流輔助，則可適用于熔體紡絲。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所作出任何簡單修改和同等變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，其特征是:包括環(huán)狀噴嘴(3)和包圍環(huán)狀噴孔的氣流噴孔(2)，所述環(huán)狀噴嘴(3)包括上端開口部分收窄的環(huán)狀孔(6)和位于下端的紡絲溶液進口(1)，紡絲溶液進口(1)穿過環(huán)狀噴孔伸向外界，所述氣流噴孔(2)為一封閉的環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體的下端設(shè)有一個氣體入口(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，其特征是:所述紡絲溶液進口(1)通過注射栗通入PAN溶液，所述氣體入口(4)通入的氣體是氮氣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，其特征是:所述環(huán)狀噴嘴(3)為不銹鋼材質(zhì)加工，紡絲溶液進口(1)由聚乙烯或聚四氟乙烯材質(zhì)制作而成，所述氣流噴孔⑵的材質(zhì)選用聚四氟乙烯，氣體入口⑷的材質(zhì)采用聚四氟乙烯。4.一種靜電紡絲裝置，其特征在是:包括如權(quán)利要求1所述的氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴，將噴嘴水平安裝在靜電紡絲裝置上，位于接收板的正下方。
【專利摘要】一種氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴和靜電紡絲裝置，所述噴嘴包括環(huán)狀噴嘴和包圍環(huán)狀噴孔的氣流噴孔，環(huán)狀噴嘴包括上端開口部分收窄的環(huán)狀孔和位于下端的紡絲溶液進口，紡絲溶液進口穿過環(huán)狀噴孔伸向外界，氣流噴孔為一封閉的環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體的下端具有一個氣體入口，從氣體入口引入常溫氣體或加熱氣體，加上靜電場后，在氣體氣流或加熱氣體氣流的輔助拉伸下，在環(huán)狀噴嘴圓周形成多股噴射流；靜電紡絲裝置包括水平安裝在其上且位于接收板的正下方的氣流輔助靜電紡絲環(huán)形噴嘴。本發(fā)明的噴嘴清洗方便，不易堵塞，適應(yīng)多種溶液體系的靜電紡絲，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN105316778
【申請?zhí)枴緾N201510740575
【發(fā)明人】林永興, 邵才珠, 劉學(xué)書, 劉榮升, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】揚州納佰成納米科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月4日