[发明专利]一种珠头喷头静电纺丝装置

说明书

本发明公开了一种珠头喷头静电纺丝装置，属于静电纺丝领域。它包括进液推进装置、珠头喷丝系统、供电系统和接收系统。所述珠头喷头静电纺丝装置利用珠头与出液管锥体收口部分所形成间隙使得液体流出，在高压电场激发下产生一个或多个泰勒锥，通过珠头转动，可有效解决毛细管针式静电纺丝堵塞现象。在静电纺丝制备结束后可将珠头拆卸便于清洗。通过根据所需液体粘稠度等不同情况的工作条件，对出液管锥体收口部分进行处理，制备尺寸不同的均匀漏液口，可扩大溶液可纺范围，且可用于熔融纺丝的制备生产。结合珠体尺寸及溶液浓度的大小可调节接收距离，进而可实现远近场纺丝。

技术领域

本发明属于静电纺丝装置领域，特别涉及珠头结构静电纺丝装置，属于纳米纤维制备领域。

背景技术

静电纺丝是指在几千乃至上万伏的电压条件下，使得聚合物溶液或熔体的带电液滴在电场力作用下形成泰勒锥，在克服表面张力作用下，带电液滴喷射形成细流，随着喷射过程蒸发固化，使得溶液中溶质或熔体在接有负电压的接收装置上收集，进而形成无纺布微纳米纤维膜。

静电纺丝是目前制备微纳米纤维较为有效的方法之一。其设备结构简单，操作易行，可纺材料丰富，来源广泛，工艺技术条件简单有效且可控。

传统静电纺丝采用单一金属毛细针管对材料进行高压电场环境下成丝，其产率较低，且出液口处容易发生堵塞，导致喷丝过程不稳定，成型效果不好，纺丝后不便于清洗。

利用可分离拆卸方式使静电纺丝设备便于清洗的专利有很多，刘健等将纺丝导电针头与供液系统分离（201610804952.8），采用多金属实心针头在外加绝缘导液棒的基础上实施电纺并可控，便于清洗。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是，提供以珠头为核心喷丝结构的静电纺丝装置，从而解决传统针管式静电纺丝装置针头堵塞，清洗不便等问题。

一种珠头喷头静电纺丝装置，包括进液推进装置、珠头喷丝系统、供电系统和接收系统，所述珠头喷丝系统由珠头7、支撑弹簧6、出液管组成；所述出液管为空心圆柱体结构，由出液管上部3和底端带圆台收口结构的出液管下部5构成，二者螺纹连接且出液管上部3内直径小于出液管下部5内直径；出液管上部3顶端与进液推进装置密封连接，出液管下部5内置支撑弹簧6，支撑弹簧6一端利用出液管上部3厚壁与下部衔接突出处固定，另一端顶住珠头7，珠头7直径小于出液管下部5直径且大于底端圆台收口处直径，使珠头固定不能下落；出液管下部5底端圆台收口处与珠头7接触处加工成狭小缝隙用于流体流出。

所述的珠头喷丝系统中出液管下部5的底端圆台收口处加工成均匀或非均匀锯齿状、矩形状或圆弧状，使珠头与出液管锥体收口部分形成较大间隙，便于浓度较大的纺丝溶液流出。

所述珠头7直径为0.35mm至18mm之间，珠头喷丝系统的整体尺寸根据珠头7大小调整。

所述珠头7直径为0.35-1.5mm时可用于近距离纺丝；珠头7直径为5-18mm时可用于远场纺丝且可以形成多个泰勒锥进行纺丝。

所述珠头7材料为金属材料、无机材料或惰性高分子聚合物材料等。有益效果

与现有静电纺丝喷头装置相比，珠头结构静电纺丝喷头具有制备简单易清洗等优势。并通过改变狭缝间隙大小有效控制其出液量进而控制静电纺丝纤维形貌，同时对接收距离进行调节，使得纺丝距离范围可达到（1~20cm），同时本发明提供的珠头喷头静电纺丝装置在使用较大尺寸珠头进行纺丝时可以形成数十个泰勒锥大大提高了制备具有微米或纳米尺度的粒子或纺丝涂层，提高了工作速率。

附图说明

图1为本发明的狭缝珠头喷头静电纺丝装置实施例的整体结构示意图；

图2为本发明的狭缝珠头喷头静电纺丝装置结构示意图；

图3为本发明的狭缝珠头喷头静电纺丝装置下部结构俯视图；