CN105937060B - 一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，包括纺丝喷头，纺丝喷头上设置有若干等距分布的喷嘴，纺丝喷头下设有电场屏蔽槽，纺丝喷头内设有供液槽，供液槽连通至部分喷嘴。此圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，在纺丝喷头内设有的供液槽，实现了相对封闭供液，保证纺丝前后质量，同时，供液槽连通至部分喷嘴，即在纺丝过程中只有部分电极具有纺丝能力，其他电极为辅助电极，用于平衡电场。喷嘴位置固定，射流喷射点固定，纺丝均匀性好，大幅提高了纺丝质量,本发明适用于静电纺丝领域。

Description

一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴

技术领域

本发明涉及静电纺丝领域，特别是涉及一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴。

背景技术

目前，上海云同纳米科技螺旋叶片技术以及澳大利亚迪肯大学的金属螺旋线技术，这两种工艺均为螺旋线轨迹，研究和实验证明螺旋线分布电场更加均匀，而且纺丝区域具有连续性，这是螺旋线分布的优势，但存在纺丝喷头曲率小，难于被极化的问题，导致边缘电场较小，需要更大电压方可纺丝；同时，还存在在纺丝过程中，射流在纺丝单元上是随机喷射的，位置不固定的问题，影响了纤维膜的均匀性；而且，纺丝时的供液均为开放供液，对于纺丝过程中，会出现因溶剂挥发导致前后纺丝不一致情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种封闭式供液的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，包括纺丝喷头，纺丝喷头上设置有若干等距分布的喷嘴，纺丝喷头下设有电场屏蔽槽，纺丝喷头内设有供液槽，供液槽连通至部分喷嘴。

进一步作为本发明技术方案的改进，供液槽设置在纺丝喷头中轴线上方。

进一步作为本发明技术方案的改进，供液槽截面为与纺丝喷头中心同心的弓形。

进一步作为本发明技术方案的改进，供液槽设有进液口，进液口连通供液装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，纺丝喷头设有圆柱面，各喷嘴以螺旋方式环绕设置在圆柱面上,各喷嘴均垂直于圆柱面的切面。

进一步作为本发明技术方案的改进，各喷嘴环绕圆柱面外圆面的螺旋为等螺距螺旋。

进一步作为本发明技术方案的改进，喷嘴为空心针。

进一步作为本发明技术方案的改进，纺丝喷头部分设置于电场屏蔽槽内。

进一步作为本发明技术方案的改进，在纺丝喷头上方设有收集基材，收集基材上设有收集电极，收集电极及纺丝喷头分别连接至高压电源的两极。

进一步作为本发明技术方案的改进，收集基材通过左右两侧设置的传送辊带动。

本发明的有益效果：此圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，在纺丝喷头内设有的供液槽，实现了相对封闭供液，保证纺丝前后质量，同时，供液槽连通至部分喷嘴，即在纺丝过程中只有部分电极具有纺丝能力，其他电极为辅助电极，用于平衡电场。电场屏蔽槽在纺丝喷头的下方，用于屏蔽不放丝的喷嘴，避免出现纺丝过程中出现电场放电现象，喷嘴位置固定，射流喷射点固定，纺丝均匀性好，大幅提高了纺丝质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例整体结构示意图；

图2是本发明实施例所述纺丝喷头主视图；

图3是本发明实施例所述纺丝喷头侧视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1至图3，本发明为一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，包括纺丝喷头6，纺丝喷头6上设置有若干等距分布的喷嘴5，纺丝喷头6外设有电场屏蔽槽7，纺丝喷头6内设有供液槽23，供液槽23连通至部分喷嘴5。

此圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，在纺丝喷头6内设有的供液槽23，实现了相对封闭供液，保证纺丝前后质量，同时，供液槽23连通至部分喷嘴5，即在纺丝过程中只有部分电极具有纺丝能力，其他电极为辅助电极，用于平衡电场。电场屏蔽槽7在纺丝喷头6的下方，用于屏蔽不放丝的喷嘴5，避免出现纺丝过程中出现电场放电现象，喷嘴5位置固定，射流喷射点固定，纺丝均匀性好，大幅提高了纺丝质量。

作为本发明优选的实施方式，供液槽23设置在纺丝喷头6中轴线上方。

作为本发明优选的实施方式，供液槽23截面为与纺丝喷头6中心同心的弓形。

作为本发明优选的实施方式，供液槽23设有进液口24，进液口24连通供液装置20。

作为本发明优选的实施方式，纺丝喷头6设有圆柱面10，各喷嘴5以螺旋方式环绕圆柱面10外圆面设置在圆柱面10上,各喷嘴5均垂直于圆柱面10的切面。

作为本发明优选的实施方式，各喷嘴5环绕圆柱面10外圆面的螺旋为等螺距螺旋。

作为本发明优选的实施方式，喷嘴5为空心针。

作为本发明优选的实施方式，纺丝喷头6部分设置于电场屏蔽槽7内。

作为本发明优选的实施方式，在纺丝喷头6上方设有收集基材2，收集基材2上设有收集电极1，收集电极1及纺丝喷头6分别连接至高压电源9的两极。

作为本发明优选的实施方式，收集基材2通过左右两侧设置的传送辊3带动。

本发明优选实施例，收集电极1放置于收集基材2上方，收集基材在左右设置的传送辊3的带动下运动，喷嘴5安装在纺丝喷头6的圆柱面10上，喷嘴5的分布轨迹为圆柱面10面上的虚拟螺旋线11上，喷嘴5在虚拟螺旋线11上等距分布，喷嘴5是空心的，纺丝喷头6上有个供液槽23，供液槽23的底部25高于纺丝喷头6圆柱的中心截面，使得只有部分喷嘴5可以与供液槽连通，即在纺丝过程中只有部分电极具有纺丝能力，其他电极为辅助电极，用于平衡电场。电场屏蔽槽7在纺丝喷头6的下方，用于屏蔽不放丝的喷嘴5，避免出现纺丝过程中出现电场放电现象，高压电源9的两极分别通过导线一13和导线二8连接纺丝喷头6和收集电极1，使得喷嘴5与收集电极1之间形成一个高压电场。供液装置20通过导液管21将溶液从进液口24进入供液槽23中，然后均匀地从喷嘴5中流出，在电场的作用下，喷嘴5上的溶液喷射出去形成射流，最终在收集基材2的接收下收集成纳米纤维膜。此静电纺丝喷嘴具有针尖效应，容易实现纺丝；且位置固定，射流喷射点固定，纺丝均匀性好。纺丝时，能实现相对封闭供液，保证纺丝前后质量。大幅降低了溶剂挥发速度，使得前后纺丝均匀，提高了纺丝质量。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：包括纺丝喷头(6)，所述纺丝喷头(6)上设置有若干等距分布的喷嘴(5)，所述纺丝喷头(6)下设有电场屏蔽槽(7)，所述纺丝喷头(6)部分设置于电场屏蔽槽(7)内，所述纺丝喷头(6)内设有供液槽(23)，所述供液槽(23)设置在纺丝喷头(6)中轴线上方，所述供液槽(23)截面为与纺丝喷头(6)中心同心的弓形，所述供液槽(23)连通至部分喷嘴(5)。

2.根据权利要求1所述的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：所述供液槽(23)设有进液口(24)，所述进液口(24)连通供液装置(20)。

3.根据权利要求1所述的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：所述纺丝喷头(6)设有圆柱面(10)，各所述喷嘴(5)以螺旋方式环绕设置在圆柱面(10)上，各所述喷嘴(5)均垂直于圆柱面(10)的切面。

4.根据权利要求3所述的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：各所述喷嘴(5)环绕圆柱面(10)外圆面的螺旋为等螺距螺旋。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：所述喷嘴(5)为空心针。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：在所述纺丝喷头(6)上方设有收集基材(2)，所述收集基材(2)上设有收集电极(1)，所述收集电极(1)及纺丝喷头(6)分别连接至高压电源(9)的两极。

7.根据权利要求6所述的圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝喷嘴，其特征在于：所述收集基材(2)通过左右两侧设置的传送辊(3)带动。