CN104514036A - 静电纺丝用条带状喷头 - Google Patents

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刘冰
黄辉
杨小渊
刘彬
刘源
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

静电纺丝用条带状喷头，涉及一种静电纺丝喷头。提供可提高静电纺丝设备产率和纺出纤维薄膜厚度均一性，无喷头堵塞的一种静电纺丝用条带状喷头。设有溶液进给机构、条带状导电片和导电片支架；条带状导电片与导电片支架固连，溶液进给机构用于将纺丝溶液均匀涂覆在条带状导电片长边单侧边缘表面。纺丝时，条带状导电片接高压直流电源正极，纺丝收集板接高压直流电源负极，溶液由溶液进给机构均匀涂覆在导电片长边单侧边缘表面，条带状导电片上的溶液在静电作用力下形成电纺丝，同时溶液进给机构持续在条带状导电片上涂覆溶液。结构简单，产率较传统针尖电纺喷头有极大的提高，无喷头堵塞问题，纺出的纳米纤维薄膜厚度一致性较高。

Description

静电纺丝用条带状喷头
技术领域
本发明涉及一种静电纺丝喷头，尤其是涉及一种静电纺丝用条带状喷头。
背景技术
随着近年来纳米技术的不断发展，静电纺丝已成为制备纳米纤维的重要方法而备受关注。静电纺丝法应用广泛，从工业用的合成聚合物到纤维素、骨胶原、蛋白质、DNA复合体等各种原料都能进行纺丝，并可以在纺丝过程中加入抗生物质、纳米粒子等，制备出各种功能性纤维。
传统的静电纺丝技术是一项制备纳米纤维应用最广泛的技术，其利用高压静电发生器产生几千伏甚至几十千伏的高压静电在聚合物溶液或熔体中施加压力，使针头顶端液滴变形形成泰勒锥。当电场力达到临界值时，即可克服表面张力，喷射射流，射流在电场中卷绕，弯曲，最后固化在接收板上。然而，在传统的静电纺丝中，针尖喷头式的静电纺丝产量小，采用多针尖喷头式静电纺丝装置虽在一定程度上提高了产量，但由于喷丝头之间的间距小，易产生静电干扰，使得纺丝过程不稳定，且有的喷丝头不进行纺丝。低产率，均一性差是电纺丝不能大规模的工业化生产或者应用的主要原因。文献[1]([1]OODosunmu,GGChase,WKataphinan,et al.Nanotechnology.2006；11:1123-7.)用多孔管作为喷头制备了纳米纤维，用这种方法产量比传统的静电纺丝提高了250倍左右。然而，这种方法的制备过程是不稳定的，且多孔管堵塞的问题也难以解决。中国专利CN200810153891.9报道了一种非织造不批量电纺装置，该装置采用浸入在聚合物溶液的圆周外表铸有锥形螺纹的金属滚筒为喷射头，以代替传统针尖喷头进行纺丝，产量虽显著提高，但其存在喷射电压阈值高的缺点，且不能同时纺出含有两种物质的纳米纤维.
发明内容
本发明的目的是提供可提高静电纺丝设备产率和纺出纤维薄膜厚度均一性，无喷头堵塞的一种静电纺丝用条带状喷头。
本发明设有溶液进给机构、条带状导电片和导电片支架；条带状导电片与导电片支架固连，溶液进给机构用于将纺丝溶液均匀涂覆在条带状导电片长边单侧边缘表面。
所述条带状导电片的俯视投影可为直线、弧线、螺旋圈、圆形或椭圆形等。
所述条带状导电片直观结构为连续、过渡顺滑、无明显折角的曲线；条带状导电片曲线等效为数学语言描述后，在导电片俯视投影曲线上任意截取一段曲线均为为连续可导曲线。
所述条带状导电片的厚度可≤2mm。
纺丝时，条带状导电片接高压直流电源正极，纺丝收集板接高压直流电源负极，溶液由溶液进给机构均匀涂覆在导电片长边单侧边缘表面，条带状导电片上的溶液在静电作用力下形成电纺丝，同时溶液进给机构持续在条带状导电片上涂覆溶液。
本发明针对现有静电纺丝设备产率不足，纺出纤维薄膜厚度均一性低，提供一种可用于大规模制备纳米纤维薄膜的静电纺丝喷头。本发明结构简单，使用本发明进行纺丝，产率较传统针尖电纺喷头有极大的提高，无喷头堵塞问题，纺出的纳米纤维薄膜厚度一致性较高。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成示意图。
具体实施方式
参见图1，本本发明实施例设有溶液进给机构1、条带状导电片2和导电片支架3；条带状导电片2与导电片支架3固连，溶液进给机构1用于将纺丝溶液均匀涂覆在条带状导电片2长边单侧边缘表面。
所述条带状导电片的俯视投影可为直线、弧线、螺旋圈、圆形或椭圆形等。
所述条带状导电片直观结构为连续、过渡顺滑、无明显折角的曲线；条带状导电片曲线等效为数学语言描述后，在导电片俯视投影曲线上任意截取一段曲线均为为连续可导曲线。
所述条带状导电片的厚度可≤2mm。

Claims (4)

1.静电纺丝用条带状喷头，其特征在于设有溶液进给机构、条带状导电片和导电片支架；条带状导电片与导电片支架固连，溶液进给机构用于将纺丝溶液均匀涂覆在条带状导电片长边单侧边缘表面。
2.如权利要求1所述静电纺丝用条带状喷头，其特征在于所述条带状导电片的俯视投影为直线、弧线、螺旋圈、圆形或椭圆形。
3.如权利要求2所述静电纺丝用条带状喷头，其特征在于所述条带状导电片直观结构为连续、过渡顺滑、无明显折角的曲线。
4.如权利要求1所述静电纺丝用条带状喷头，其特征在于所述条带状导电片的厚度≤2mm。
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