[实用新型]一种气流可控的同轴静电纺丝喷头

说明书

技术领域

 本实用新型涉及静电纺丝领域，具体涉及一种由多个同轴组件和固定壳组成的喷头。

背景技术

静电纺丝又称为电纺，是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的技术，它被公认为是近年来发展非常快的制备纳米纤维的技术。利用该技术制备的纳米纤维无纺布及微孔膜具有手感柔软、强度大、蓬松度高、保暖性能好、过滤效率高等特点，能够广泛应用于高效低阻过滤材料：如普通中央空调、家用中央空调过滤材料、电子工业中的空气过滤、重金属废水过滤材料等；医用材料，如无菌室滤布、抗菌防尘口罩和防SARS、甲型流感等医用隔离服及口罩；军用保暖材料、保健材料：被褥、枕头、防寒服等新型保暖填充材料；还可应用于吸油材料、汽车滤清器、油分离等领域。

目前，普通的静电纺丝技术所得产量很低，其产量典型值的范围为1mg/h～1g/h，多数条件下静电纺丝中的拉伸率较低，纺丝流程很短，因此在这一过程中高分子取向发展不完善，使得电纺纳米纤维的强度较低,难以大规模生产。

目前，静电纺丝技术简单、易操作，但是有如下缺点：

第一，静电纺丝难以得到彼此分离的纳米纤维；第二，传统采用的毛细管进行静电纺丝，毛细管的内径小，加工困难，容易堵塞，影响产品质量；第三，传统静电纺丝所得纤维干燥困难，影响成品成色。

例如申请号为200810105401.8，公开号为的中国专利“101570898”，公开了一种高效率的静电纺丝喷头,属于静电纺丝领域,它包括喷孔和锥体,锥体与喷孔的配合部分等分切出几个平面,纺丝溶液或熔体从各平面与喷孔的间隙中均匀地流向喷丝锥面,当喷丝锥面大端圆周均匀分布有溶液或熔体时,加上静电场后,喷丝锥面大端圆周就会形成多股的喷射流；本发明的不足之处在于，静电纺丝速度慢，难以得到彼此分离的纳米纤维，纤维干燥困难产品质量不好。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术上存在的上述缺陷，提出一种气流可控的同轴静电纺丝喷头。本实用新型解决了现有的静电纺丝由于电纺时间短，电纺丝溶液挥发不完全，所得纳米纤维有时局部出现湿润现象，容易出现彼此难分离的纳米纤维、干燥局部困难，且干燥后的纤维不均一，导致产品质量下降和成品成色不好等问题；制备出没有珠粒、直径细小、比表面积大、功能化容易的纳米纤维，加工工序简单，产品质量高；非常适合用于医药、过滤、防护等方面的应用，具有广泛的应用领域。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种气流可控的同轴静电纺丝喷头，其特征在于：包括用于固定空心管的固定壳和3个以上同轴的空心管；所述固定壳至少设有3个孔，3个孔由内到外依次为内进气孔、进液孔和外进气孔；所述的空心管由内到外依次为内空心管、中空心管、外空心管；所述内空心管的内径形成中心喷气孔，进气端的内径大于出气端的内径；所述每两个空心管之间设有间隙；所述内空心管与中空心管之间的间隙形成内喷射环，内喷射环进液端的间隙大于出液端的间隙；所述中空心管与外空心管之间的间隙形成外喷射环，外喷射环进气端的间隙大于出气端的间隙；所述内进气孔、进液孔和外进气孔分别与中心喷气孔、内喷射环和外喷射环连通。

所述内空心管进气端的外径小于出气端的外径，中空心管进液端的外径小于出液端的外径，外空心管进气端的外径小于出气端的外径。

所述固定壳上设有用于固定空心管的固定卡槽，固定卡槽的大小与空心管的进气或进液端的管壁大小相适配。

所述中心喷气孔的内径为0.1-10mm。 

所述内喷射环为喷液环，宽度为0.1-5mm。

所述外喷射环为喷气环，宽度为0.1-10mm。

所述中心喷气孔和外喷气环内加有压缩气体，压缩气体为空气、氮气、二氧化碳、氩气或氦气中的一种或两种组合或多种组合。

所述压缩气体的流速0.1-20 m³/s。

所述中心喷气孔和外喷气环内压缩气体的温度和速度一致。

所述中心喷气孔和外喷气环内压缩气体的温度和速度不一致。

所述空心管为耐腐耐磨材料制成。

所述耐腐耐磨材料为不锈钢、陶瓷、玻璃或塑料。

本实用新型的优点在于：