[实用新型]一种用于静电纺丝的装置

说明书

一种用于静电纺丝的装置，其特征在于包括有：第一储液槽(1)，其内部具有第一储液腔(10)，第一储液腔(10)具有两个开口；第二储液槽(2)，设于第一储液槽之外，且内部具有第二储液腔(20)，第二储液腔(20)具有两个开口；电极线(3)，由各开口穿过第一储液槽(1)、第二储液槽(2)，位于第一、第二储液槽之间的电极线露于两者之外而形成激发部(3a)；电极板(4)；驱动件(5)，设于第一、第二储液槽之外，并与所述电极线(3)相连，以驱动电极线(3)往复移动。与现有技术相比，本申请无需扩大设备或减少电极线之间的距离，即可实现两组分高频率交错堆叠。

技术领域

本实用新型属于静电纺丝技术领域，具体涉及一种用于静电纺丝的装置。

背景技术

随着现代科技的发展，纳米纤维在高性能驱动器、能源工程、过滤材料、医用卫生和催化领域中起到越来越重要的作用，这些迅速拓展的应用场景对纳米纤维性能提出了更高的要求。

静电纺丝技术以其制造设备简单、工艺可控等优点，被认为是近年来用于制备纳米纤维有效的手段之一。静电纺丝是一种利用高压静电使聚合物溶液带电，当电场力克服溶液表面张力和粘滞力，会从溶液表面喷出微小射流，射流在电场力作用下发生拉伸细化，并喷射在电极板上，随着溶液的挥发最终在电极板上固化成为直径从几十纳米到数百纳米不等的纳米纤维。

目前较先进的纳米纤维制造设置的静电纺丝发生装置是通过涂覆装置，将聚合物溶液均匀地涂覆在金属电极线上，进而可以实现高效的纳米纤维生产。如专利号为ZL201620097201.2的实用新型专利《一种静电纺丝的缆线涂覆装置》(授权公告号为CN205398783U)公开的结构，其包括封闭的储液箱和涂覆头，储液箱的两侧分别设有缆线穿入的进口和缆线穿出的出口，出口处固定接有涂覆头，涂覆头内部设有涂覆通道，涂覆通道的入口端连接储液箱的出口并连通储液箱内部，涂覆通道的出口端通向涂覆头外。该专利能保证缆线的浸润和均匀涂覆，减少纺丝溶液与外界空气的接触，避免对纺丝溶液的质量产生影响，进而能提高静电纺丝的效果。

但是在利用静电纺丝生产的纳米纤维中，多组分混纺纳米纤维可综合各组分纤维优点，性能互补，且堆积形貌相对可调控，是具有较高发展前景与潜力的材料。上述专利只能实现单组分纳米纤维的制备。且无针静电纺丝为了实现混纺，只能并排设置多根的电极线，相邻电极线上涂覆不同溶液来实现不同溶液成丝后堆积，形成边界清晰的堆叠分层结构，如图10所示，单位时间内基材上堆积产物速度是固定的，想达到要求的产物厚度，在不添加电极线数目的情况下，产物由两组分层层单独堆叠后累积在一起形成，两组分交错堆叠频率极低(假设基布运行速度为αm/s，相邻电极线之间的距离为βm，此时交错堆叠频率为)，当基布运行速度一定时，如果想提高两组分堆叠频率，则需拉近相邻电极线之间的距离，但电极线距离存在一个最小值，距离过近会导致电场相互干扰进而降低纺丝效率和稳定性；若想通过提升基布运行速度来进一步提升交错频率，为得到厚度符合要求的产物，该无针静电纺丝设备需添加额外的电极线，也就是扩大设备，占用更多的空间以达到提升交错堆叠频率的目标。

进而采用现有的无针静电纺丝技术进行混纺无法实现类似有针静电纺丝不同溶液同时激发、同时收集产生的无明显分界面的交错堆积结构，不能发挥出不同材料混纺的优势。

有针静电纺丝技术中为实现混纺，通过增加针头数量来实现，双针头的纤维产量极低，为达到连续化生产目标必须采用多针头排列的方式，然而各针头之间存在电场干扰；同时纺丝过程中由于聚合物析出或杂质堵塞针头需进行频繁清洁，不利于纳米纤维产品品质稳定，无法实现连续化高效率生产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种采用无针静电纺丝技术且无需扩大设备或减少电极线之间的距离，即可实现两组分高频率交错堆叠的用于静电纺丝的装置。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种结构紧凑且能防止第一、第二储液槽内的纺丝液相互污染的用于静电纺丝的装置。