[发明专利]一种可周期改变电场的锯齿型静电纺丝装置及方法

权利要求书

1.一种可周期改变电场的锯齿型静电纺丝装置，其特征在于：主要包括挤出机、L形纺丝机头、传动装置、纺丝装置、收集装置、电力装置和刮液装置；其中L形纺丝机头包括L形纺丝机头主体、口型调节板、口型调节螺母和加热温控装置，传动装置包括电机、联轴器、锥齿轮传动机构、动力辊筒和导引辊筒，纺丝装置为锯齿形钢带，收集装置包括无纺布收集板和金属电极板，电力装置包括高压静电发生器和地线端，刮液装置包括收集刮板、残液传输管和残液收集箱；机头的内部结构又包括空气内风道、机头内流道和机头口型狭缝；挤出机负责提供熔融纺丝原料；L形纺丝机头通过调节口型调节板可以实现狭缝的调节，机头右端钢带出狭缝位置还有刮液装置，将钢带上残余物质刮下并收集；由电机通过联轴器、锥齿轮传动机构将动力传给动力辊筒，动力辊筒带动锯齿形钢带回转，导引辊筒导引锯齿形钢带回转，完成纺丝的基本回转动作；工作时L形纺丝机头主体连接地线端，金属电极板则连接在高压静电发生器正极；增设一套锯齿形钢带及其传动装置，增设的锯齿形钢带以及相应的传动装置关于机头口型狭缝中心点轴对称布置，两个锯齿形钢带并列、转动方向相反，两个锯齿形钢带在口模内平行；锯齿形钢带的回转运动会使齿形底端电场呈现周期性的变化，从而使得泰勒锥的产生点随着场强最强点的周期变化而随之周期变化；纺丝物料是聚合物熔体、聚合物溶液或者其复合材料。

2.一种可周期改变电场的锯齿型静电纺丝工艺，采用权利要求1所述的一种可周期改变电场的锯齿型静电纺丝装置，其特征在于，主要包括以下步骤：

第一步，将金属电极板与高压静电发生器正极相连，L形纺丝机头主体与地线端相连，调整锯齿形钢带齿底部与无纺布收集板的距离；

第二步，调整好L形纺丝机头口型狭缝大小，将锯齿形钢带从口型狭缝中穿过；

第三步，打开两套动力辊筒的驱动电机，并设置好转速，两条锯齿型刚带转动方向相反；

第四步，打开高压静电发生器开关，缓慢增加电压至所需纺丝电压；

第五步，泰勒锥在L形纺丝机头口型狭缝中的锯齿形钢带的齿的底部距离无纺布收集板最低处产生；

第六步，纺丝射流在周期变化的静电场作用下飞向无纺布收集板，射流拉伸固化沉积在无纺布收集板上形成大量纳米纤维。

3.根据权利要求2所述的一种可周期改变电场的锯齿型静电纺丝工艺，其特征在于：L形纺丝机头口型狭缝通过口形板调节宽度，调节范围1~10mm；锯齿型刚带的齿尖倒圆角。