CN100503905C - 一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置，包括贮液池(1)、高压静电发生器(2)、喷头(4)、气泵(3)和接收极板(7)，贮液池(1)的上端开口，底面设有喷头(4)，喷头(4)通过导气管(5)与气泵(3)相连，导气管(5)与气泵(3)相连处高于贮液池(1)的液面，贮液池(1)通过金属电极与高压静电发生器(2)相连，贮液池(1)的正上方设有一传送装置和接收帘(8)，传送装置由接收极板(7)和导辊(9)组成，接收帘(8)紧贴接收极板(7)和导辊(9)，接收极板(7)通过导辊(9)与接地电极(10)相连，接收帘(8)一端连接退绕辊轴(11)，另一端与卷绕辊轴(12)连接。本发明可实现纳米纤维的规模化生产，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺丝设备，特别是涉及一种可用于大批量生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置。
背景技术
目前广泛使用的静电纺纳米纤维的装置多是单喷头或多喷头针筒式纺丝装置，如中国专利申请号ZL200420107832.5、ZL200420020596.3、ZL200320122276.4、ZL200410025622.6等，美国专利US6616435，US6713011，US6753454，US6656394，世界专利WO06043968，WO 2005/073441，WO 2005/073442，WO 2006/018838，WO 2006/007287，WO 2005/026398，WO 2005/123995，WO2004/016839，WO04074559，WO 0209288A1，WO 2005/099308，WO 2006/049664，WO 2005/090653A1，图1为矩阵式排列的多喷头静电纺丝装置结构示意图。
无论是单喷孔还是多喷孔纺丝方法，由于喷孔直径较小，所以存在纺丝效率和产量低下，喷丝孔易堵且清洗困难，相邻喷丝头之间电场干扰严重，无法满足大批量生产和产品应用的要求等缺陷。即使有个别专利如WO2005/090653A1采用多喷孔向上喷液的形式，但仍存在这一缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置，以弥补现有技术的不足或缺陷，满足生产和生活的需要。
为了解决上述技术问题本发明所采用技术方案是：一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置，包括贮液池1、高压静电发生器2、喷头4、气泵3和接收极板7，所述的贮液池1的上端开口，贮液池1的底面设有垂直向上的喷头4，喷头4通过导气管5与气泵3相连，导气管5与气泵3相连处高于贮液池1的液面，贮液池1通过金属电极与高压静电发生器2相连，贮液池1的正上方设有一传送装置和接收帘8，传送装置由接收极板7和导辊9组成，接收帘8紧贴接收极板7和导辊9，由接收极板7和导辊9提供张力和部分传送动力，接收极板7通过导辊9与接地电极10相连，接收帘8一端连接退绕辊轴11，另一端与卷绕辊轴12连接。
作为优选的技术方案：所述的喷头4为多个并按矩阵排列。
本发明工作时，首先在贮液池1中注入溶液或熔体6，所加液量应低于贮液池的上端口。打开气泵3，开始时气压较低，先将导气管5中液体排出，再慢慢加大气压，使液面出现有规律液泡、凸起或喷泉状液柱。然后打开高压静电发生器2，调节到一定电压。液体内部自由电荷在高压静电作用下将被极化，电荷将集中在凸起溶液顶端，形成泰勒锥。距贮液池1上端口一定距离有一传送装置和接收帘8，传送装置由接收极板7和导辊9组成，接收极板7接地形成负极，与液面之间形成电场。在适当条件下，由于静电力的作用，从泰勒锥顶端有极细的液体或熔体射流喷出，射向负极板，沉积在接收帘8上，形成大量的纳米纤维，随着传动装置被带离纤维沉降区。接收帘8卷绕在退绕辊轴11上，另一端连接在卷绕辊轴12上，随着纺丝的进行，以一定的速度进行退绕和卷绕，从而保证纤维均匀的纤维毡被带离纺丝区并卷绕在卷绕辊上。
本发明的有益效果是：可实现纳米纤维的规模化生产的需要，无需频繁更换喷丝孔，且生产效率很高，能满足大批量生产和产品应用等对纳米纤维及其相关产品的需要。
附图说明
图1现有技术多喷头式纳米纤维的静电纺丝装置结构示意图
图2本发明的结构示意图
图3本发明中喷头4的纵向结构示意图
图4本发明中喷头4的横向结构示意图
其中，1-贮液池，2-高压静电发生器，3-气泵，4-喷头，5-导气管，6-溶液或熔体，7-接收极板，8-接收帘，9-导辊，10-接地电极，11-退绕辊轴，12-卷绕辊轴
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述，参照附图1-4。
实施例1
一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置，包括贮液池1、高压静电发生器2、喷头4、气泵3和接收极板7，所述的贮液池1的上端开口，贮液池1的底面设有按矩阵排列垂直向上的喷头4，喷头4通过导气管5与气泵3相连，导管与气泵3相连处高于贮液池1的液面，贮液池1通过金属电极与高压静电发生器2相连，贮液池1的正上方设有一传送装置和接收帘8，传送装置由接收极板7和导辊9组成，接收极板7通过导辊9与接地电极10相连，接收帘8一端连接退绕辊轴11，另一端与卷绕辊轴12连接。
Claims (2)
1、一种可用于生产纳米纤维的喷气式静电纺丝装置，包括贮液池(1)、高压静电发生器(2)、喷头(4)、气泵(3)和接收极板(7)，其特征在于：所述的贮液池(1)的上端开口，贮液池(1)的底面设有垂直向上的喷头(4)，喷头(4)通过导气管(5)与气泵(3)相连，导气管(5)与气泵(3)相连处高于贮液池(1)的液面，贮液池(1)通过金属电极与高压静电发生器(2)相连，贮液池(1)的正上方设有一传送装置和接收帘(8)，所述的传送装置由接收极板(7)和导辊(9)组成，接收帘(8)紧贴接收极板(7)和导辊(9)，接收极板(7)通过导辊(9)与接地电极(10)相连，接收帘(8)一端连接退绕辊轴(11)，另一端与卷绕辊轴(12)连接。
2、根据权利要求1所述的静电纺丝装置，其特征在于：所述的喷头(4)按矩阵排列。
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