[实用新型]新型熔体静电纺丝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种聚合物熔体静电纺丝装置，尤其是用于制备热塑性聚合物的超细纤维的熔体静电纺丝装置。 

背景技术

静电纺丝技术又称电纺，是一种制备超细纤维和纳米纤维的重要方法，从其基本思想的提出到现在已经70多年了。早在1934-1944年间，Anton Fomhals申请了一系列的专利，发明了用静电力制备聚合物纤维的实验装置。20世纪90年代，随着人们对纳米科技的重视，一些研究者开始注意到静电纺丝在纳米纤维制造方面的巨大潜力。静电纺丝的基本原理是：聚合物溶液或熔体受到高压静电作用，从毛细管末端形成射流飞向接收装置，射流在电场中高度拉伸，溶剂挥发或熔体固化，在接收装置上形成超细纤维。静电纺丝可分为溶液静电纺丝和熔体静电纺丝。溶液静电纺丝应用广泛，比较普及。人们对熔体静电纺丝的研究却相对较少，其主要原因是设备比较复杂，很难制取纳米级纤维。1981年Larrondo和Manley首次通过实验的方法研究了聚合物熔体的静电纺丝过程，证实了聚合物熔体静电纺丝的可行性，并对熔体液滴的变形、纤维的形成过程、纤维的形貌和性能等作了较为详细的分析。熔体静电纺丝过程中不使用溶剂，排除了溶剂对实验的影响，也无需从收集纤维除去残留的溶剂。这就意味着熔体静电纺丝比溶液静电纺丝对环境更友好、更通用；另一方面熔体静电纺丝使无溶剂的工程塑料纤维化及无共同溶剂的共混高分子纤维化成为可能。近年来开发和完善熔体静电纺丝技术已成为研究热点。 

发明内容

根据背景技术所述，本实用新型的目的在于避免上述不足，提供一种将传统的溶液纺丝与熔融技术相结合，不需要借助溶剂就能够顺利纺丝，可以解决溶液静电纺丝过程中由于使用溶剂而出现的一系列问题，且更加环保、安全的聚合物熔体静电纺丝装置。 

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的： 

一种新型聚合物熔体静电纺丝装置，主要由保温箱（1）、料筒（2）、喷嘴（3）、推杆（4）、电加热体（5）、接收装置（6）和高压静电发生器（7）组成，其中：箱盖（11）和箱体（12）构成保温箱（1），在箱盖（11）的中央部分通过螺钉固定有在箱体（12）内的料筒（2），在料筒（2）的下方螺接有喷嘴（3），并从箱体（12）的中央部分导出，且通过导线（31）接地，推杆（4）的上部设置有手柄（41）和绝缘隔热层（47），推杆（4）的下部杆体（43）为变剖面形状，其上部与料筒（2）内孔螺纹连接，其下部导入喷嘴（3）。

所述的保温箱（1）的喷嘴（3）下方设置接收装置（6），由接收盘（61）和通过螺钉（62）可调整高度的盘体（63）构成，高压静电发生器（7）的正极输出端连接接收装置（6），喷嘴（3）接地。 

所述的纺丝装置置于透明的箱体（12）之内，箱体内设置红外加热灯。 

所述的纺丝原料可以是聚合物粒料、粉料或切片。 

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点和效果： 

1、本实用新型将传统的溶液纺丝与熔融技术相结合，不需要借助溶剂就能够顺利纺丝，可以解决溶液静电纺丝过程中由于使用溶剂而出现的一系列问题；

2、本实用新型采用的电加热方式升温迅速，而且温度易于维持稳定；喷头接地，接收装置接正极既可以保证高压静电场的形成，也能防止由于高压造成对加热线圈与温度感应装置的干扰与击穿；

3、本实用新型可用于热塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯等聚合物的熔体静电纺丝研究，原料可以是聚合物的粒料、粉料或切片；

4、本实用新型熔融纺丝得到的纤维由于没有溶剂挥发的影响，纤维形貌良好，表面光滑；

5、本实用新型装置简单、高效、便捷，便于实验研究应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。