CN104018233A - 电纺丝设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种电纺丝设备，所述电纺丝设备包括：多个移动轨道；多个纺丝喷嘴，设置在移动轨道上以在移动轨道的长度方向上可移动。

Description

电纺丝设备

本申请要求于2013年2月28日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0022248号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种电纺丝设备（electrospinning apparatus）。

背景技术

与熔融纺丝、湿纺丝以及干湿纺丝相比，电纺丝是一种通过将正（+）电压或负（-）电压施加到纺丝喷嘴以给溶液充电，然后通过将带电的溶液排放到空气层来制造微纤维的纺丝方法。

排放到空气层的带电溶液由于形成在纺丝喷嘴和收集器之间的电场的电作用导致通过几次振荡（fluctuation）而被微细化（microfine）。

如上所述被微细化的带电溶液被集成在带有与纺丝喷嘴的极性相反的极性的电荷的收集器上，从而被制造成具有网状形式。

通常，为了提高生产速度，使用多个喷嘴。在这种情况下，排放流由于喷嘴之间的电排斥力会变得不稳定。

即，就多个喷嘴中位于最外侧部分的喷嘴而言，由于没有从外侧作用在其上的电排斥力，所以带电溶液的排放流会偏向外侧。结果，排放流会变得不均匀。

另外，在喷嘴的位置固定的情况下，当纺丝加工各种材料时，难以制造出具有均匀厚度的网。因此，电纺丝设备需要根据使用的材料被单独地制造，并且可能难以稳定地制造出具有均匀厚度的网。

发明内容

本发明的一方面提供一种电纺丝设备，该电纺丝设备能够稳定地保持从纺丝喷嘴排放的带电溶液的排放流并且能够使纺丝喷嘴的位置移动，从而制造出具有均匀厚度的网。

根据本发明的一方面，提供一种电纺丝设备，所述电纺丝设备包括：多个移动轨道；多个纺丝喷嘴，设置在移动轨道上以在移动轨道的长度方向上可移动。

所述电纺丝设备还可包括结合到移动轨道在其长度方向上的端部的固定轨道，其中，移动轨道可沿固定轨道在其宽度方向上可移动。

固定轨道可具有形成在其中的容纳槽，电压传输杆可被插入并固定在容纳槽中。

移动轨道在其长度方向上的端部可接触电压传输杆并可结合到固定轨道，从而覆盖电压传输杆。

移动轨道可彼此平行地设置。

移动轨道中的每个可设置有穿透其中央的移动槽，并且纺丝喷嘴可被插入并设置在移动槽中。

移动槽可在移动轨道的长度方向上连续地形成。

所述电纺丝设备还可包括伪喷嘴，所述伪喷嘴设置在移动轨道上，以被设置在所述多个纺丝喷嘴中的最外侧的纺丝喷嘴的外侧。

伪喷嘴可设置在移动轨道上，以在移动轨道的长度方向上可移动。

每个伪喷嘴和每个移动轨道可通过铰链单元彼此连接，以使伪喷嘴具有旋转自由度。

根据本发明的另一方面，提供一种电纺丝设备，所述电纺丝设备包括：多个移动轨道；固定轨道，结合到移动轨道的在其长度方向上的端部；多个纺丝喷嘴，设置在移动轨道上；伪喷嘴，设置在移动轨道上，以被设置在所述多个纺丝喷嘴中的最外侧的纺丝喷嘴的外侧，其中，纺丝喷嘴和伪喷嘴可以以格子图案移动。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其它方面、特点和其它优点将会被更加清楚地理解，在附图中：

图1是根据本发明实施例的电纺丝设备的分解透视图；

图2是根据本发明实施例的电纺丝设备的移动轨道、固定轨道、纺丝喷嘴和伪喷嘴（dummy nozzle）的结合透视图；

图3是根据本发明实施例的电纺丝设备中的移动轨道、纺丝喷嘴和伪喷嘴的结合透视图；

图4是根据本发明实施例的电纺丝设备中的移动轨道和伪喷嘴的结合透视图；

图5A是示出了根据本发明实施例的电纺丝设备的移动轨道和伪喷嘴通过铰链单元彼此连接的状态的结合剖视图；

图5B是示出了根据本发明实施例的伪喷嘴旋转的状态的示意性剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在附图中，为了清晰起见，可能会夸大元件的形状和尺寸，并且将始终使用相同的标号来表示相同或相似的元件。

图1是根据本发明实施例的电纺丝设备的分解透视图。

参照图1，根据本发明实施例的电纺丝设备可包括：溶液供给部件10，具有溶液储存箱11和泵13；喷嘴块20，分配纺丝溶液；纺丝喷嘴50，排放带电的纺丝溶液；移动轨道30，设置成允许纺丝喷嘴50在其上可移动；固定轨道40，设置成允许移动轨道30可移动；电压产生部件70，允许施加电压以给纺丝溶液充电；收集器80，从各个纺丝喷嘴50排放的纺丝溶液被收集在收集器80中。

首先，将定义关于方向的术语。如图1所示，移动轨道30的长度方向指的是移动轨道30的长边方向，而移动轨道30的宽度方向指的是移动轨道30的短边方向。

溶液供给部件10可包括在其中储存纺丝溶液的溶液储存箱11和用于定量地供应纺丝溶液的泵13。

从溶液储存箱11输送的纺丝溶液可通过泵13被定量地供应到喷嘴块20。

喷嘴块20可将通过泵13供应的纺丝溶液分配给纺丝喷嘴50。

即，纺丝溶液可通过溶液储存箱11和泵13被定量地供应给喷嘴块20，被引入到喷嘴块20中的纺丝溶液可被均匀地分配给纺丝喷嘴50。

可提供多个纺丝喷嘴50，并且由喷嘴块20分配的纺丝溶液可被充电，从而多个纺丝喷嘴50可排放带电的纺丝溶液。

即，可通过将电压施加到电压产生部件70来给容纳在各个纺丝喷嘴50中的纺丝溶液充电，并且带电的纺丝溶液可通过设置在各个纺丝喷嘴50的一个末端的针51被排放。

在下文中，带电的纺丝溶液可被称为带电溶液。

纺丝喷嘴50可设置在移动轨道30上，并且可根据纺丝喷嘴50的数量提供多个移动轨道30。

纺丝喷嘴50可设置在移动轨道30上，以在移动轨道30的长度方向上可移动。

另外，固定轨道40可结合到移动轨道30在其长度方向上的端部，并且移动轨道30可沿着固定轨道40在其宽度方向上可移动。

同时，根据本发明实施例的电纺丝设备可包括伪喷嘴60，伪喷嘴60在各个移动轨道30上设置在纺丝喷嘴50的外侧，从而防止分别从纺丝喷嘴50排放的带电溶液由于因它们具有彼此相同的极性而作用在它们之间的排斥力导致的不稳定排放。

下面将参照图2详细描述伪喷嘴60。

电压产生部件70可包括电压产生元件71和电压传输杆73。

固定轨道40可具有形成在其中的容纳槽41，并且电压传输杆73可插入并固定到容纳槽41中。

这里，移动轨道30在其长度方向上的端部可接触电压传输杆73，并可结合到固定轨道40以覆盖电压传输杆73。

由于电压产生元件71电连接到电压传输杆73并且移动轨道30接触电压传输杆73，所以当电压被施加到电压产生元件71时，电压也可以被施加到设置在移动轨道30上的纺丝喷嘴50。

这里，移动轨道30可由具有优良的导电性的导体形成，并且各种类型的导电材料可用于移动轨道30。

从各个纺丝喷嘴50排放的带电溶液可被收集在收集器80上。

收集器80可接地或者可接收具有与施加到纺丝喷嘴50的电压的极性相反的极性的电压。

另外，通过诸如辊子81的输送单元，可从纺丝喷嘴50的下侧给收集器80连续供应带电溶液。

这里，收集器80可由具有优良的导电性的金属板形成，并且各种类型的导电材料可用于收集器80。

图2是根据本发明实施例的电纺丝设备的移动轨道、固定轨道、纺丝喷嘴和伪喷嘴的结合透视图。

将参照图2描述包括在根据本发明实施例的电纺丝设备中的伪喷嘴。

当电压被施加到电压产生部件70时，可给容纳在电连接到电压产生部件70的各个纺丝喷嘴50中的纺丝溶液充电，并且可通过设置在各个纺丝喷嘴50的一个末端的针51排放带电溶液。

尽管图2示出了在每个纺丝喷嘴50的末端设置单个针51的情况，但是本发明不限于此，并且可为每个纺丝喷嘴50设置多个针51。

在这种情况下，由于带有相同极性的电荷的带电溶液之间的排斥力，使得从多个纺丝喷嘴50中的最外侧的纺丝喷嘴50'排放的带电溶液的排放流可能会不稳定。

即，在一个纺丝喷嘴50被多个纺丝喷嘴50包围的情况下，电排斥力被相互抵消，从而保持稳定的排放流。然而，就多个纺丝喷嘴50中最外侧的纺丝喷嘴50'而言，从纺丝喷嘴50'排放的带电溶液的排放流会向外偏。

因此，根据本发明实施例的电纺丝设备可包括设置在纺丝喷嘴50外侧的伪喷嘴60，使得带电溶液的排放流可保持稳定。

具体地讲，伪喷嘴60可设置在移动轨道30上，以被设置在多个纺丝喷嘴50中的最外侧的纺丝喷嘴50'的外侧。

伪喷嘴60可被施以电压，以带有与纺丝喷嘴50的极性相同的极性的电荷。

因此，即使在从多个纺丝喷嘴50中的最外侧的纺丝喷嘴50'排放带电溶液的情况下，电排斥力也可被抵消，使得带电溶液的排放流可保持稳定。

这里，伪螺母61可结合到每个伪喷嘴60。

为了将伪螺母61结合到伪喷嘴60，伪喷嘴60可具有设置在其外周表面上的螺纹，并且伪喷嘴60可与伪螺母61螺纹结合。

因此，可通过拧紧或松开伪螺母61来调节伪螺母61的位置。

在根据本发明实施例的电纺丝设备中，伪螺母61可设置在与设置在每个纺丝喷嘴50的末端的针51的端部对应的位置处。

这是为了使伪螺母61和针51之间的电排斥力最大化。

因此，尽管纺丝喷嘴50根据所使用的纺丝溶液而改变，从而改变纺丝喷嘴50的长度，但是由于伪螺母61的位置也可以改变，所以伪螺母61的位置和针51的位置可彼此对应。

同时，在根据本发明实施例的电纺丝设备中，安装在固定轨道40上的移动轨道30可以是可移动的。

设置了多个移动轨道30，并且固定轨道40可结合到多个移动轨道30的在其长度方向上的端部。

另外，多个移动轨道30可彼此平行地设置。

在这种情况下，诸如辊子的输送单元（未示出）置于移动轨道30的在其长度方向上的端部和固定轨道40的结合部分之间，从而移动轨道30可沿固定轨道40在其宽度方向上可移动。

在移动轨道30可在其宽度方向上移动的情况下，纺丝喷嘴50也可以移动。结果，由于纺丝喷嘴50的位置可以调节，所以可制造出具有均匀厚度的网。

图3是根据本发明实施例的电纺丝设备中的移动轨道、纺丝喷嘴和伪喷嘴的结合透视图，图4是根据本发明实施例的电纺丝设备中的移动轨道和伪喷嘴的结合透视图。

将参照图3和图4描述根据本发明实施例的电纺丝设备中的纺丝喷嘴和伪喷嘴的位置移动。

每个移动轨道30可设置有穿透其中央的移动槽31，并且移动槽31可在移动轨道30的长度方向上连续地形成。

纺丝喷嘴50可插入并设置在移动槽31中，并且纺丝喷嘴50可沿移动槽31在移动轨道30的长度方向上可移动。

这里，伪喷嘴60可设置在多个纺丝喷嘴50中的最外侧的纺丝喷嘴50'的外侧。

即，伪喷嘴60可设置在移动轨道30上，使得它们围绕多个纺丝喷嘴50的边缘。

具体地讲，伪喷嘴60可插入并设置在移动轨道30中所设置的移动槽31中。

因此，按照与纺丝喷嘴50的情况类似的方式，伪喷嘴60也可以在移动轨道30的长度方向上可移动。

由于伪喷嘴60也可以是可移动的，所以即使在纺丝喷嘴50的位置改变的情况下，伪喷嘴60和纺丝喷嘴50之间的间隔也可调节，并且带电溶液的排放流可以通过伪喷嘴60的移动而保持稳定。

在根据本发明实施例的电纺丝设备中，纺丝喷嘴50和伪喷嘴60可在移动轨道30的长度方向上移动，并且移动轨道30可沿固定轨道40在其宽度方向上移动。

因此，纺丝喷嘴50和伪喷嘴60可在移动轨道30的长度方向和宽度方向两个方向上移动。结果，纺丝喷嘴50和伪喷嘴60可以以格子图案移动。

根据所使用的纺丝溶液，收集在收集器80上的带电溶液可具有不同的直径并可具有彼此不同的电特性。纺丝喷嘴50也可以具有彼此细微不同的电特性。

在这种情况下，在纺丝喷嘴50的位置固定的情况下，收集在收集器80上的带电溶液可在厚度上具有偏差。结果，制造出具有均匀厚度的网会变得困难。

然而，在根据本发明实施例的电纺丝设备中，由于纺丝喷嘴50可以是可移动的，所以纺丝喷嘴50的位置可根据所使用的纺丝溶液适当地改变。另外，由于伪喷嘴60也可以是可移动的，所以可稳定地满足每个纺丝喷嘴的电特性。

因此，可制造出具有均匀厚度的网。

图5A是示出了根据本发明实施例的电纺丝设备的移动轨道和伪喷嘴通过铰链单元彼此连接的状态的结合剖视图，图5B是示出了根据本发明实施例的伪喷嘴旋转的状态的示意性剖视图。

将参照图5A和图5B描述伪喷嘴的旋转。

在根据本发明实施例的电纺丝设备中，伪喷嘴60可设置在移动轨道30上，从而可旋转。

即，伪喷嘴60和移动轨道30可通过铰链单元63彼此连接。

因此，伪喷嘴60可经铰链单元63旋转。因此，设置在每个纺丝喷嘴50的末端的针51和伪喷嘴60的伪螺母61之间的间隔可调节。

具体地讲，可通过旋转伪喷嘴60来调节设置在纺丝喷嘴50的末端的针51和伪喷嘴60的伪螺母61之间的间隔。

这里，伪螺母61可设置在与设置在纺丝喷嘴50的末端的针51的端部对应的位置处。

这是为了使伪螺母61和针51之间的电排斥力最大化。

因此，尽管纺丝喷嘴50根据所使用的纺丝溶液而改变，使得纺丝喷嘴50的长度改变，但是由于伪螺母61的位置也可以改变，所以伪螺母61的位置和针51的位置可彼此对应。

如上所述，在根据本发明实施例的电纺丝设备中，从纺丝喷嘴排放的带电溶液的排放流可保持稳定，并且纺丝喷嘴的位置可以是可移动的，从而可制造出具有均匀厚度的网。

尽管已经结合实施例示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出变型和改变。

Claims (11)

1.一种电纺丝设备，所述电纺丝设备包括：

多个移动轨道；和

多个纺丝喷嘴，设置在移动轨道上以在移动轨道的长度方向上可移动。

2.根据权利要求1所述的电纺丝设备，所述电纺丝设备还包括结合到移动轨道在其长度方向上的端部的固定轨道，其中，移动轨道沿固定轨道在其宽度方向上可移动。

3.根据权利要求2所述的电纺丝设备，其中，固定轨道具有形成在其中的容纳槽，电压传输杆被插入并固定在容纳槽中。

4.根据权利要求3所述的电纺丝设备，其中，移动轨道在其长度方向上的端部接触电压传输杆并结合到固定轨道，从而覆盖电压传输杆。

5.根据权利要求1所述的电纺丝设备，其中，移动轨道彼此平行地设置。

6.根据权利要求1所述的电纺丝设备，其中，移动轨道中的每个设置有穿透其中央的移动槽，并且纺丝喷嘴被插入并设置在移动槽中。

7.根据权利要求6所述的电纺丝设备，其中，移动槽在移动轨道的长度方向上连续地形成。

8.根据权利要求1所述的电纺丝设备，所述电纺丝设备还包括伪喷嘴，所述伪喷嘴设置在移动轨道上，以被设置在所述多个纺丝喷嘴中的最外侧的纺丝喷嘴的外侧。

9.根据权利要求8所述的电纺丝设备，其中，伪喷嘴设置在移动轨道上，以在移动轨道的长度方向上可移动。

10.根据权利要求8所述的电纺丝设备，其中，每个伪喷嘴和每个移动轨道通过铰链单元彼此连接，以使伪喷嘴具有旋转自由度。

11.一种电纺丝设备，所述电纺丝设备包括：

多个移动轨道；

固定轨道，结合到移动轨道的在其长度方向上的端部；

多个纺丝喷嘴，设置在移动轨道上；和

伪喷嘴，设置在移动轨道上，以被设置在所述多个纺丝喷嘴中的最外侧的纺丝喷嘴的外侧，

其中，纺丝喷嘴和伪喷嘴以格子图案可移动。