[发明专利]一种静电纺丝设备及其制备超支化中空结构羽绒的方法

权利要求书

1.一种静电纺丝设备制备超支化中空结构羽绒的方法，其特征在于，制备步骤如下：

（1）将高分子化合物溶于挥发性溶剂中形成均相溶液，加入皮层注射器中，芯层物质通入芯层注射器中，然后将带有同轴针头的注射器固定于微量注射泵；

（2）将静电纺丝设备同轴针头的轴向方向平行于水平面放置，垂直接收板、上接收板和下接收板调整至垂直于同轴针头尖端与该接收板中心的连线，并保证垂直接收板垂直于同轴针头的轴向方向，上、下接受板平行于同轴针头的轴向方向，并分别平行于水平面，将开关Ⅱ接通垂直接收板，开关Ⅰ与上接收板断开，为垂直接收板通以呈周期性变化的方波电压；

（3）调节静电纺丝设备工作的环境温度和湿度，打开微量注射泵使溶液从同轴针头喷出，以针头处方波电压的周期为周期，切断刀从最高处开始向下运动，在1/2周期时，切断刀到达针头处，切断纤维，此时开关Ⅱ断开垂直接收板、接通下接收板，开关Ⅰ接通上接收板；再过1/2周期，开关Ⅱ接通垂直接收板，开关Ⅰ与上接收板断开，切断刀到达最低处，并准备向上运动，如此循环往复，获得不同绒枝直径和长度的中空结构羽绒；

所述静电纺丝设备，包括外壳、垂直接收板、上接收板、下接收板、切断刀、同轴针头、与同轴针头内轴相连通的芯层注射器和与同轴针头外轴相连通的皮层注射器，以及给芯层注射器和皮层注射器提供外力的微量注射泵，切断刀平行于垂直接收板设于同轴针头处，切断刀的一端固定在外壳上，整个静电纺丝设备的方波高压由连有周期性开关的高压发生器提供，所述周期性开关包括同时与垂直接收板与下接收板连接的开关Ⅱ，和与上接收板相连接的开关Ⅰ；

所述垂直接收板、上接收板、下接收板、切断刀和同轴针头均固定在外壳上，垂直接收板、上接收板和下接收板组成匚型，同轴针头位于匚型中部；

所述垂直接收板、上接收板和下接收板为金属板或覆有锡箔层的金属板。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝设备制备超支化中空结构羽绒的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，高分子化合物为聚乳酸或聚乙烯醇，挥发性溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种或多种，高分子化合物的含量为3-30wt%，芯层为空气、氮气、三氯甲烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的静电纺丝设备制备超支化中空结构羽绒的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，垂直接收板的方波电压的周期为0.3s-2s，高电压值为10-40kV，不接地时作为低压；垂直接收板中心与同轴针头尖端连线垂直于接收面，垂直接收板距离同轴针头尖端为10-30cm，上接收板板距离针头尖端为10-30cm，下接收板距离同轴针头尖端为6-50cm，垂直接收板和下接收板连有接地开关，上接收板与同轴针头电压相同，相位差为方波电压的半周期。

4.根据权利要求1所述的静电纺丝设备制备超支化中空结构羽绒的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，静电纺丝设备工作的环境温度为10-40℃、相对湿度为20-50%；皮层注射器注射速度为0.1-3mL/h，芯层注射器注射速度为0.2-5mL/h，同轴针头的直径为0.2-0.6mm，内轴直径为0.3-0.8mm，外轴直径为0.5-1.3mm。