CN103215666A - 一种新型离心熔体静电纺丝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型离心熔体静电纺丝的装置，属于静电纺丝领域。整套装置包括支撑和动力系统、供料和温控系统、纺丝喷射器和收集系统。它利用高压电场力和高速离心力的共同作用，使高分子熔体纺出纳米级超细纤维，通过向加料室内间断补充物料可以实现整个装置的连续纺丝，多层喷嘴不但大大提高纺丝效率并且可以获得一定宽度的纤维膜，有利于实现工业化生产。

Description

一种新型离心熔体静电纺丝装置
技术领域
本发明涉及一种新型离心熔体静电纺丝装置，属于静电纺丝领域。
背景技术
随着纳米技术的迅速发展，静电纺丝作为一种直接制备纳米纤维的方法和技术得到越来越多的重视和研究。静电纺丝包括溶液静电纺丝和熔体静电纺丝两类。在溶液静电纺丝中，由于纺丝溶液浓度很小，其中的溶剂需要挥发掉，因此溶液静电纺丝的效率比熔体静电纺丝的低，但熔体静电纺丝所得纤维直径较大，一般为微米级，为了得到纳米级的纤维，研究者们通过增大电场力、升高纺丝温度、吹风等一系列的措施来获得纳米级纤维，但取得的成果并不太令人满意。
本发明是一种新型的离心熔体静电纺丝装置。它利用高压电场力和离心力的双重作用对高聚物熔体进行纺丝。这种新型的技术，不仅能够纺出直径可达纳米级的纤维，而且可以提高生产效率，得到大片的纺丝纤维膜。
发明内容
本发明提出了一种新型离心熔体静电纺丝装置，除了原理上利用静电力和离心力之外，在纺丝装置方面也做了新的设计。
整套纺丝装置包括支撑和动力系统、供料和温控系统、纺丝喷射器和收集系统。其中支撑和动力系统中支撑板（1）支撑工作台（2）和收集筒（3），电动机（13）提供动力，带动转轴（12）高速旋转。供料和温控系统的供料部分结构上由两个同心的圆筒体组成。在外圈的圆筒体厚壁上均匀分布了八个小圆孔用于放置加热棒（6），为本装置物料进行加热。内外筒体之间的空隙是加料室（9）。在加热时，加料室（9）内的物料熔融成为熔体。内圈圆筒体内放置非接触式红外热电偶（8），随时感应加料室（9）内部熔体的温度，并通过温控器（14）控制加热棒是否加热，整个供料部分悬挂在悬臂梁（7）上并可以前后倾斜以补充物料。加料室（9）底部有阀门（10），正对喷腔（5）的入口。金属的纺丝喷射器由喷腔（5）和喷嘴(11)组成，不少于两层，可实现多层纺丝，大大提高纺丝效率。喷腔（5）中心为敞开式圆筒，内置红外热电偶（8）并与温控器（14）连接。喷嘴（11）尖端孔的直径小于0.5毫米。工作台（2）是由不导电的非金属材料做成，工作台（2）上有与温控器（14）连接的电热板（4），可以辐射加热喷射器。喷射器下底面为黑色，以吸收辐射热。在工作台（2）的外侧开一定间隔距离的中心放射状槽，将尾部有螺纹的金属收集筒（3）放置在槽中，用螺母固定，方便调节喷嘴（11）和收集筒（3）之间的距离。收集筒的筒壁可以折叠以方便调整内径，也可以用金属线做成。
本发明利用高压电场力和高速离心力的共同作用，使高分子熔体纺出纳米级超细纤维。通过向加料室内间断补充物料可以实现整个装置的连续纺丝。关闭加热功能可以进行常温溶液离心静电纺丝。多层喷嘴不但大大提高纺丝效率并且可以获得一定宽度的纤维膜，有利于实现工业化生产。
附图说明
图1是本发明一种新型离心熔体静电纺丝装置的示意图
图2是本发明供料部分的示意图。
图中：1-支撑板，2-工作台，3-收集筒，4-电热板，5-喷腔，6-加热棒，7-悬臂梁，8-红外热电偶，9-加料室，10-阀门， 11-喷嘴，12-转轴，13-电动机，14-温控器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细阐述。
实施例一
   图1和图2中，调整喷嘴（11）和收集筒（3）之间的距离为17厘米，在加料室（9）中放入30克的聚丙烯。开启加热棒（6）和电热板（4）的电源，当加料室（9）和喷腔（5）的温度均达到230°C时，保温10分钟，然后打开阀门（10），将聚丙烯熔体流到喷腔（5）中，在喷嘴（11）和收集筒（3）之间加上20KV的电压，电机（13）的转速从0逐渐调整到13000转/分，由高速旋转的纺丝喷腔（5）将熔体纺出，落在收集筒（3）上。纺丝结束后，关闭电源，收集所纺的丝，经过测量，纤维直径为200-600纳米。

Claims (7)

1.一种新型离心熔体静电纺丝装置，包括支撑和动力系统、供料和温控系统、纺丝喷射器和收集系统，其中支撑和动力系统中支撑板支撑工作台和收集筒，电动机提供动力，带动转轴高速旋转，供料和温控系统的供料部分结构上由两个同心的圆筒体组成，在外圈的圆筒体厚壁上均匀分布了八个小圆孔用于放置加热棒，内外筒体之间的空隙是加料室，内圈圆筒体内放置非接触式红外热电偶，整个供料部分悬挂在悬臂梁上并可以前后倾斜，加料室底部有阀门正对喷腔的入口，金属的纺丝喷射器由喷腔和喷嘴组成，喷腔中心为敞开式圆筒，内置红外热电偶并与温控器连接，工作台上有与温控器连接的电热板，在工作台的外侧开一定间隔距离的中心放射状槽，将尾部有螺纹的金属收集筒放置在槽中，用螺母固定。
2.根据权利要求1所述的一种新型离心熔体静电纺丝装置，其特征在于，喷嘴不少于两层。
3.根据权利要求1所述的一种新型离心熔体静电纺丝装置，其特征在于，喷嘴尖端孔的直径小于0.5毫米。
4.根据权利要求1所述的一种新型离心熔体静电纺丝装置，其特征在于，工作台由不导电的非金属材料做成。
5.根据权利要求1所述的一种新型离心熔体静电纺丝装置，其特征在于，喷射器下底面为黑色，以吸收工作台上发热板的辐射热。
6.根据权利要求1所述的一种新型离心熔体静电纺丝装置，其特征在于，喷嘴和收集筒之间的距离可以调节，收集筒的筒壁可以折叠，也可以用金属线连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型离心熔体静电纺丝装置，其特征在于，关闭加热功能可以实现常温离心溶液静电纺丝。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103409861A (zh) * 2013-08-16 2013-11-27 北京化工大学 一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置及工艺
CN103572385A (zh) * 2013-10-29 2014-02-12 苏州大学 一种鼓式可控变速喷纺成型装置
CN103911675A (zh) * 2014-04-23 2014-07-09 北京化工大学 一种溶液微分静电纺丝喷头
CN104178830A (zh) * 2014-08-13 2014-12-03 杭州大铭光电复合材料研究院有限公司 离心静电纺纳米纤维的连续收集装置
CN104928767A (zh) * 2014-03-21 2015-09-23 馨世工程教育有限公司 一种静电离心式多功能纺丝设备
CN107268093A (zh) * 2017-07-24 2017-10-20 燕山大学 一种带有纺丝溶液温度控制部件的静电纺丝设备
CN107574486A (zh) * 2017-08-31 2018-01-12 浙江理工大学 一种用于微/纳米纤维制备的触拉纺丝装置及方法
CN108330550A (zh) * 2018-04-19 2018-07-27 嘉兴学院 无喷头式静电纺丝装置及其使用方法
CN108893791A (zh) * 2018-06-27 2018-11-27 武汉纺织大学 一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统
CN109125298A (zh) * 2018-07-16 2019-01-04 浙江工业大学 一种各向同性的含药纤维膜、其制备方法以及收集器
CN110257929A (zh) * 2019-06-26 2019-09-20 广东工业大学 一种离心静电纺丝设备
CN112642220A (zh) * 2020-12-21 2021-04-13 江苏臻中滤料科技有限公司 一种应用于过滤材料的超细粉体及其制备方法
CN114351359A (zh) * 2022-01-17 2022-04-15 北京化工大学 一种一体式离心静电纺丝设备
CN114850422A (zh) * 2022-05-16 2022-08-05 北京化工大学 一种离心熔体静电纺丝制备金属微纳米纤维的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108707978B (zh) * 2018-07-16 2020-04-17 绍兴百慧科技有限公司 一种离心熔体静电纺丝装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129910A1 (en) * 2005-05-02 2006-12-07 Industrial Cooperation Foundation Chonbuk National University Procede de fabrication d’un filament continu par electro-filage et filament continu fabrique de cette maniere
CN201224821Y (zh) * 2007-12-29 2009-04-22 中国科学院长春应用化学研究所 熔体和溶液离心纺丝制备非织造物的装置
CN102061350A (zh) * 2011-01-12 2011-05-18 董亚飞 一种短流程的赤泥综合利用方法及设备
US20120064186A1 (en) * 2005-05-03 2012-03-15 George Chase Method and device for producing electrospun fibers and fibers produced thereby
CN203238358U (zh) * 2013-05-09 2013-10-16 北京化工大学 一种新型离心熔体静电纺丝装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129910A1 (en) * 2005-05-02 2006-12-07 Industrial Cooperation Foundation Chonbuk National University Procede de fabrication d’un filament continu par electro-filage et filament continu fabrique de cette maniere
US20120064186A1 (en) * 2005-05-03 2012-03-15 George Chase Method and device for producing electrospun fibers and fibers produced thereby
CN201224821Y (zh) * 2007-12-29 2009-04-22 中国科学院长春应用化学研究所 熔体和溶液离心纺丝制备非织造物的装置
CN102061350A (zh) * 2011-01-12 2011-05-18 董亚飞 一种短流程的赤泥综合利用方法及设备
CN203238358U (zh) * 2013-05-09 2013-10-16 北京化工大学 一种新型离心熔体静电纺丝装置

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103409861B (zh) * 2013-08-16 2015-10-28 北京化工大学 一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置及工艺
CN103409861A (zh) * 2013-08-16 2013-11-27 北京化工大学 一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置及工艺
CN103572385A (zh) * 2013-10-29 2014-02-12 苏州大学 一种鼓式可控变速喷纺成型装置
CN103572385B (zh) * 2013-10-29 2017-06-20 苏州大学 一种鼓式可控变速喷纺成型装置
CN104928767A (zh) * 2014-03-21 2015-09-23 馨世工程教育有限公司 一种静电离心式多功能纺丝设备
CN103911675A (zh) * 2014-04-23 2014-07-09 北京化工大学 一种溶液微分静电纺丝喷头
CN104178830A (zh) * 2014-08-13 2014-12-03 杭州大铭光电复合材料研究院有限公司 离心静电纺纳米纤维的连续收集装置
CN107268093A (zh) * 2017-07-24 2017-10-20 燕山大学 一种带有纺丝溶液温度控制部件的静电纺丝设备
CN107574486B (zh) * 2017-08-31 2019-04-26 浙江理工大学 一种用于微/纳米纤维制备的触拉纺丝装置及方法
CN107574486A (zh) * 2017-08-31 2018-01-12 浙江理工大学 一种用于微/纳米纤维制备的触拉纺丝装置及方法
CN108330550A (zh) * 2018-04-19 2018-07-27 嘉兴学院 无喷头式静电纺丝装置及其使用方法
CN108893791A (zh) * 2018-06-27 2018-11-27 武汉纺织大学 一种离心静电纺丝相结合的纳米纤维制取系统
CN109125298A (zh) * 2018-07-16 2019-01-04 浙江工业大学 一种各向同性的含药纤维膜、其制备方法以及收集器
CN110257929A (zh) * 2019-06-26 2019-09-20 广东工业大学 一种离心静电纺丝设备
CN110257929B (zh) * 2019-06-26 2022-04-19 广东工业大学 一种离心静电纺丝设备
CN112642220A (zh) * 2020-12-21 2021-04-13 江苏臻中滤料科技有限公司 一种应用于过滤材料的超细粉体及其制备方法
CN112642220B (zh) * 2020-12-21 2022-08-02 贺州市隆德粉体有限公司 一种应用于过滤材料的超细粉体及其制备方法
CN114351359A (zh) * 2022-01-17 2022-04-15 北京化工大学 一种一体式离心静电纺丝设备
CN114850422A (zh) * 2022-05-16 2022-08-05 北京化工大学 一种离心熔体静电纺丝制备金属微纳米纤维的方法
CN114850422B (zh) * 2022-05-16 2023-02-28 北京化工大学 一种离心熔体静电纺丝制备金属微纳米纤维的方法

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