CN110923827A - 一种非针式静电纺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非针式静电纺丝装置，属于非织造设备领域。其工作方式是刷液盒将高分子溶液涂覆在钢条上。钢条上所携带的溶液在高压电场中进行静电纺丝转化成纳米纤维沉积在纺丝接收装置上。钢条在使用一段时间后，由钢条传送装置传送进钢条剪切装置进行剪切回收处理。在增加了纳米纤维产量的同时，实现了设备24×7的运行方式。
Description
技术领域
一种非针式静电纺丝装置，属于非织造设备领域
背景技术
1.静电纺丝是极其方便和节能的制造纳米涂层的工艺。近年来静电纺丝工艺在产业界得到了越来越多的重视，因其极细的纤维直径，高比表面积和高孔隙率的特点，已经在生物医用，能源电池，过滤材料等多领域得到了广泛的应用。因此对于静电纺丝的量产级设备在制备精密度和产能的要求上也越来越高。
2.现有的传统多针头静电纺丝设备产量低，设备静电纺丝发射极复杂，还会出现针头堵塞的情况，影响产品的均匀性。
3.非针式的静电纺丝因其较大的产量，其在工业界的应用也更加广泛。在目前的非针式静电纺丝设备中，如专利申请号为US8366986 B2、专利申请号为201310186515.0、专利申请号为200780032749.2等公开的非针式静电纺丝技术都存在着一些痛点。这主要归因于在长时间运转时，溶液中的溶质会在静电纺丝发射极上沉积，溶液槽内的溶液浓度和性质会发生变化从而影响最终产品的均匀性，以及静电纺丝发射极的效率偏低。另外大部分非针式静电纺丝装置复杂，导致清洗和维护困难。
4.申请号为US8366986 B2的美国发明专利所公布的静电纺丝设备，其中包含有链电极作为无针式静电纺丝发射极，实现了连续性非针静电纺的功能。但是针对挥发性较高的溶液，在长时间工作后，其链电极上会有静电纺丝溶液中溶质的沉积，从而影响静电纺丝的均匀性，从而影响其连续工作的时长。另外虽然用于静电纺丝的高分子溶液装在一个较为密闭的塑料槽内，且定期向塑料槽内补充溶液，但是在长时间工作时，塑料槽内的溶液浓度和性质还是会发生变化从而影响静电纺丝的均匀性。其次该无针式静电纺丝装置结构复杂，尤其是链电极部分难以清洗，不利于设备的维护。
5.申请号为201310186515.0的中国发明专利所公布的尖端式无针头静电纺丝设备采用链条传送带有金属针布的针板的方式来实现非针式静电纺。其金属针布为实心的梳理机针布，针对挥发性较高的溶液，其在长时间工作后，金属针上会有静电纺丝溶液中溶质的沉积，从而影响静电纺丝的均匀性。另外由于静电纺丝都发生在金属针的尖端，而针布上的金属针数量还是有限，其静电纺丝的产能偏低。其次虽然纺丝液存储盒与纺丝箱体和基布构成密闭的纺丝空间。但由于溶液所处的空间较大，长时间工作时，纺丝液存储盒内的溶液浓度和性质还是会发生变化从而影响静电纺丝的均匀性。
6.申请号为200780032749.2的中国发明专利所公布的回转式纺丝电极是由若干均匀分布的金属丝组成的非针式静电纺丝发射极。由于使用的钢丝直径较细，其纳米纤维的生产效率较低。另外其在长时间工作后，金属丝上会有静电纺丝溶液中的溶质沉积，会影响静电纺丝的均匀性。其次所使用的溶液是置于一个开放式的液槽内，因此溶液浓度和性质会随着溶剂的挥发而变化。
发明内容
7.应理解的是前述理念和下面更详细讨论的另外的理念的全部组合(假定这样的理念不是相互矛盾的)被认为是此处公开的本发明主题的一部分。具体地，在本公开所出现的所要求保护的主题的全部组合被认为是此处公开的本发明主题的一部分。还应当理解此处明确所用的术语可以出现于在此引入作为参考的任何公开中，其应当符合与此处公开的具体概念最一致的含义。
8.为了提高静电纺丝的纳米纤维生产效率，同时解决现有静电纺丝中试及量产级设备在连续运转时的问题，比如由于溶剂挥发导致的溶液性质变化而导致静电纺丝所得纳米纤维不均匀的问题等，通过设计一种非针式静电纺丝装置，可以实现24小时连续均匀，稳定地静电纺丝。同时本发明专利所设计的静电纺丝装置的溶液废液率低，且能保证溶液浓度不随时间变化。另外本发明专利所设计的静电纺丝装置还能有效地降低静电纺丝设备的维护频率，因为可以在工作过程中，对发射极进行自动更换。
具体技术方案如下：
1.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，总体结构和工作方式描述如下：纳米纤维发射电极(1)，刷液盒(2)，液盒传送装置(3)，电极传动装置(4)，电极剪切装置(5)，供液装置(6)，纺丝接收装置(7)，正高压电源(8)。纳米纤维发射电极(1)由电极传动装置(4)牵引穿过纺丝接收装置(7)下方的工作区域。溶液由供液装置(6)挤压进入刷液盒(2)中。刷液盒(2)由液盒传送装置(3)牵引沿着纳米纤维发射电极(1)伸展方向前后移动，将高分子溶液涂覆在纳米纤维发射电极(1)上表面上。纳米纤维发射电极(1)连接着高压电源(8)，纺丝接收装置(7)接地，因此纳米纤维发射电极(1)上所携带的溶液会在纺丝接收装置(7)下方的工作区域由于高压电场的影响而进行静电纺丝，将高分子溶液转化成纳米纤维沉积在纺丝接收装置(7)上。装置具有电极剪切装置(5)，使得纳米纤维发射电极(1)在使用一段时间后，可以由电极传送装置(4)传送进电极剪切装置(5)进行剪切回收处理。
2.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中所述的刷液盒(2)是由分液装置(2.1)和涂覆装置(2.4)和废液槽(2.7)构成的。溶液由进液口进入分液装置(2.1)中，经过上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)将溶液等速地注入到涂覆喷头(2.5)中。上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)为两个圆柱形的液槽，其能对由进液口注入的溶液起到缓冲的作用，使溶液能连续均匀的分为3份，等速地进入涂覆装置(2.5)中。当刷液盒(2)沿着纳米纤维发射电极(1)前后移动时，溶液由涂覆喷头(2.5)均匀地涂覆在纳米纤维发射电极(1)上。涂覆挡块(2.6)中间有让纳米纤维发射电极(1)通过的小缝。涂覆挡块(2.6)能将涂覆喷头(2.5)喷射出的多余的溶液拦截在涂覆装置(2.4)的内部，并使其自然流入位于刷液盒(2)底部的废液槽(2.7)中。刷液盒(2)的供液方式避免了溶液被涂覆在纳米纤维发射电极(1)下表面上。涂覆在纳米纤维发射电极(1)下表面上的溶液会滴落在设备上，不仅浪费溶液，且难以清理。本发明所述的刷液盒(2)采用从上向下使用喷淋的方式，同时喷淋的出液角度可以根据纳米纤维发射电极(1)的宽度而变化，从而将溶液均匀的涂覆在纳米纤维发射电极(1)的上表面。与其他非针式纺丝的电极供液装置相比，本发明所述的刷液盒(2)采用了两个想通的圆柱形的分液槽(上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3))来实现对溶液缓冲，分液的作用。经过实验，上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)的体积需要为5ml以上，而静电纺丝中溶液的流速低，为了节约设备的设置时间，上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)的体积优选为5ml。经过实验，上方分液槽和下方分液槽之间的连接通道直径应为上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)直径的0.8倍，且连接通道数量应为2个。另外本发明所述的刷液盒(2)所采用的使用涂覆喷头(2.5)从上向下为静电纺丝发射电极(1)补液的方式未应用在现有的静电纺丝技术中。涂覆喷头(2.5)角度的选择需要对液体挤出的压力、溶液粘度和表面张力等流体流动中的关键技术参数进行考量，使喷射后的溶液正好覆盖纳米纤维发射电极(1)的上表面。否则，不仅液体滴落，而且滴落的液体也会形成喷射流扰乱正常纺丝，给产品造成质量缺陷。
3.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中特征在于所述的电极剪切装置(5)是由刀具(5.1)，载电极平台(5.2)，电极回收盒(5.3)和电极导向装置(5.4)组成。刀具(5.1)的材料优选为Dc53高韧性钢，硬度为HRC 62-65。电极导向装置(5.4)为呐叭口形状，能将从电极传送装置(4)出来的纳米纤维发射电极(1)导入到载电极平台(5.2)上。每隔1-10分钟，刀具(5.1)向下剪切纳米纤维发射电极(1)1次，将用过的纳米纤维发射电极(1)剪断，使其落入电极回收盒(5.3)中。本发明中所述的刀具(5.1)材质为高韧性钢，硬度调质在HRC 62-65时能满足在高频剪切条件下长时间使用。另外因为纳米纤维发射电极(1)在经过电极传动压轮(4.2)时会产生形变，为将形变后的纳米纤维发射电极(1)准确的导入到载电极平台(5.2)上，采用了本发明所述的呐叭口形状的电极导向装置(5.4)，其广口位于电极传动压轮(4.2)后方2mm处，其窄口的下沿与载电极平台(5.2)相接，否则形变后的纳米纤维发射电极(1)有从电极导向装置(5.4)中滑出的可能，起不到导向的作用。
4.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中所述的纳米纤维发射电极(1)采用具有长方形横截面的钢条，优选为宽度为2-4mm，厚度为0.1-0.5mm。溶液会在钢条的棱边处进行静电纺丝。钢条的棱边有4条，增加了纳米纤维发射的密度；而且有4个直角，有利于电荷集中，增加了发射的强度和速度。因此较一般以钢丝或大曲率半径的弧面的非针式静电纺丝电极的生产效率更高。
5.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中的刷液盒(2)中涂覆喷头(2.5)所喷射出的溶液角度(2.5.1)可以从0°-120°可调。可根据所用纳米纤维发射电极(1)的宽度不同选择不同的喷射角度。
6.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中所述的刷液盒(2)可适用于钢条，钢丝等多种纳米纤维发射电极。刷液盒(2)所适用的发射极其特征是横截面宽度不大于5mm，厚度不大于2mm的长条状导电材料(包括金属，导电橡胶等)。
7.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中所述的液盒传送装置(3)由伺服电机(3.1)和丝杠(3.2)组成。液盒传送装置(3)的作用是驱动刷液盒(2)沿纳米纤维发射电极(1)前后移动。其移动可以是匀速或变速运动，且速度可以任意设定，以满足不同的工艺要求。本发明所述的液盒传送装置(3)通过调节刷液盒的速度，不仅能在纺丝接收装置(7)上制备厚度均匀的纳米纤维层，还能制备厚薄相间的纳米纤维层。
8.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中所述的供液装置(6)由高压气源(6.1)，输液管(6.2)，储液槽(6.3)和气压调节阀(6.4)组成。高分子溶液位于密闭的储液槽(6.3)中，在高压气源(6.1)的压力下通过输液管(6.2)进入刷液盒(2)中。其溶液流速可以通过气压调节阀(6.4)调节储液罐中的气压来调整。相比于其他非针式静电纺丝设备，本发明所述的静电纺丝设备能对所用溶液在工作时做到较好的密闭，从而保证溶液浓度在工作时不发生变化，确保产品的稳定性。
9.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中所述的纺丝接收装置(7)由对电极(7.1)和基底(7.2)组成的。纺丝接收装置对电极(7.1)可接地和接负高压电源，与纳米纤维发射电极(1)之间形成高压电场，使纳米纤维发射电极(1)上所带溶液形成静电纺丝，并使纳米纤维沉积在基底(7.2)上。
10.本发明提供一种非针式静电纺丝装置，其中的纺丝接收装置(7)所包含的对电极(7.1)可以是导电的固定平面和传动平面。导电的固定平面包括平板，镂空平板和丝。导电的传动平面包括圆辊，环形钢带和环形镂空钢带等。
附图说明
1.图1为本发明的实施例中提供的静电纺丝装置结构示意图；
2.图2为本发明的实施例中提供的刷液盒的示意图；
3.图3为本发明的实施例中提供的涂覆喷头示意图；
4.图4为本发明的实施例中提供的电极剪切装置示意图；
5.图5为本发明的实施例中使用本发明所述的静电纺丝装置制备的纳米纤维复合面膜的微观图片；
6.图6为本发明的实施例中使用本发明所述的静电纺丝装置制备的纳米纤维细胞培养支架的微观图片；
7.附图中：1.纳米纤维发射电极；2.刷液盒；2.1分液装置；2.2上方分液槽；2.3下方分液槽；2.4涂覆装置；2.5涂覆喷头；2.6涂覆挡块；2.7废液槽；3.液盒传送装置；3.1伺服电机；3.2丝杠；4.电极传动装置；4.1电极开卷装置；4.2电极传动压轮；5.电极剪切装置；5.1刀具；5.2载电极平台；5.3电极回收盒；5.4电极导向装置；5.5剪切后的废旧电极；6.供液装置；6.1高压气源；6.2输液管；6.3储液槽；6.4气压调节阀；7.纺丝接收装置；7.1对电极；7.2基底；8.高压电源。
具体实施方式
1.在下面的详细说明中，出于解释而非限制性目的，阐述了公开具体细节的代表性实施方案，以提供对于请求保护的发明的通透理解。但是，对于获益于本公开的本领域技术人员来说，显然根据本发明的教导的其他实施方案(其脱离了此处公开的细节)仍然处于附加的权利要求的范围内。此外，可能省略了对于公知的设备和方法的说明，以免模糊代表性实施方法的说明。这样的方法和设备很显然处于请求保护的本发明的范围内。
2.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
3.实施例1
4.用图1所示的一种非针式静电纺丝装置制备纳米纤维复合面膜片材。纳米纤维复合面膜是一种干式面膜，能避免面膜中防腐剂的问题，同时由于纳米纤维高孔隙率，小直径的特点能使其上所携带的精华更容易被皮肤吸收。因此纳米纤维复合面膜有传统面膜所不具备的一些优势。纳米纤维复合面膜对面膜厚度的均匀性有比较高的要求，同时带有精华的静电纺丝溶液对精华液浓度有比较严苛的要求，不易在空气中暴露时间长，溶剂易挥发，同时精华易被氧化。
5.带有面膜精华的静电纺丝溶液为10wt％PVA水溶液，其中精华乳液的含量为1wt％。溶液置于储液槽(6.3)中。打开高压气源(6.1)，调节气压调节阀(6.4)使储液槽(6.3)中的气压为0.2Mpa。在高压气的压力下，使溶液通过输液管(6.1)进入刷液盒(2)中。
6.溶液通过进液口，进入分液装置(2.1)的上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)中。在气压的作用下，溶液通过3个涂覆喷头(2.5)以120°的喷射角分别喷洒在宽度为4mm，厚度为0.5mm的3个钢条上。从钢条上流下的多余的溶液收集在废液槽(2.7)中。本发明装置所述的刷液盒(2)和供液装置(6)保证了溶液在工作时的密闭性，使溶液浓度不会在长时间工作时随时间变化。
7.调整伺服电机(3.1)速度，使刷液盒(2)在钢条上做匀变速往返运动，其在钢条两端的速度为0，在钢条中间速度为2m/s。
8.调整高压电源(8)的输出为50kV，使3根钢条带上50kV的高压电。对电极(7.1)使用导电的钢带作为可传动的导电平面。对电极(7.1)接在负高压电源上。负高压电源输出为-10kV。接有负高压的对电极(7.1)对静电纺丝形成的纳米纤维丝有更大的吸引力，纳米纤维在基底(7.2)上沉积的更紧实的同时还能减少纳米纤维丝沉积到基底(7.2)以外的地方造成的浪费。
9.刷液盒(2)往复运动给钢条供液，使3根钢条上有足够的溶液进行静电纺丝。带有精华液的溶液经过静电纺丝形成纳米纤维沉积在基底(7.2)水刺无纺布上形成纳米纤维干式面膜，其精华成分附在纤维直径为150-300nm的纳米纤维上，如图5所示。
10.电极传动装置(4)驱动新钢条以1cm/min的速度从电极开卷装置(4.1)伸出，穿过纺丝接收装置(7)下方的工作区域，进入电极剪切装置(5)中。工作区域长度为120cm。
11.在长时间工作时，由于溶液在静电纺丝过程中会在钢条上沉积形成粘稠的块状胶体从而影响静电纺丝过程和产品质量。电极传动装置(4)使钢条在纺丝工作区域的时间为2小时，并将用过的带有溶液沉积的钢条送入电极剪切装置(5)中。带有溶液沉积的旧钢条通过电极导向装置(5.4)进入载电极平台(5.2)上。每隔1分钟，刀具(5.1)由上向下剪切载电极平台(5.2)上的钢条，并使剪切后的钢条碎片进入电极回收盒(5.3)中。钢条通过上述方式进行自我更新，以保证产品的稳定，减少维护的频率。
12.电极开卷装置(4.1)中的钢条可以维持设备以每天20小时的工作时间运转1个月。因此该设备的维护频率为1个月1次。
13.用上述方式在本发明专利所述的非针式静电纺丝装置上制备的纳米纤维复合面膜厚度为100±10um。
14.实施例2
15.用图1所示的一种非针式静电纺丝装置制备纳米纤维细胞培养支架片材。纳米纤维层类似于细胞外基质，是一种很好的细胞培养支架材料，因此常用在组织工程中。纳米纤维细胞培养支架对纤维层厚度的均匀性有比较高的要求。细胞培养支架由7wt％PLA/HFIP溶液静电纺丝制得。
16.由于实际需求，基底(7.2)为格拉辛纸。对电极(7.1)使用导电的钢板作为固定的导电平面。静电纺丝制备的纳米纤维沉积在格拉辛纸上，在后续工艺中将纳米纤维膜从格拉辛纸上剥离形成纳米纤维细胞培养支架。
17.7wt％PLA/HFIP溶液置于储液槽(6.3)中。打开高压气源(6.1)，调节气压调节阀(6.4)使储液槽(6.3)中的气压为0.4mPa。在高压气的压力下，使溶液通过输液管(6.1)进入刷液盒(2)中。
18.溶液通过进液口，进入分液装置(2.1)的上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)中。在气压的作用下，溶液通过3个涂覆喷头(2.5)以0°的喷射角分别喷洒在宽度为2mm厚度为0.1mm的3个钢条上。从钢条上流下的多余的溶液收集在废液槽(2.7)中。本发明装置所述的刷液盒(2)和供液装置(6)保证了溶液在工作时的密闭性，使溶液浓度不会在长时间工作时随时间变化。
19.调整伺服电机(3.1)速度，使刷液盒(2)在钢条上做匀速往返运动，其速度为1m/s。
20.调整高压电源(8)的输出为30kV，使3根钢条带上30kV的高压电，在3根钢条和对电极(7.1)之间形成静电纺丝。刷液盒(2)往复运动给钢条供液，使3根钢条上有足够的溶液进行静电纺丝。
21. 7wt％PLA/HFIP溶液经过静电纺丝形成纳米纤维沉积在基底(7.2)格拉辛纸上如图6所示。
22.电极传动装置(4)驱动新钢条以0.2cm/min的速度从电极开卷装置(4.1)伸出，穿过纺丝接收装置(7)下方的工作区域，进入电极剪切装置(5)中。工作区域长度为42cm。
23.在长时间工作时，由于溶液在静电纺丝过程中会在钢条上沉积形成粘稠的块状胶体从而影响静电纺丝过程和产品质量。电极传动装置(4)使钢条在纺丝工作区域的时间为3.5小时，并将用过的带有溶液沉积的钢条送入电极剪切装置(5)中。带有溶液沉积的旧钢条通过电极导向装置(5.4)进入载电极平台(5.2)上。每隔10分钟，刀具(5.1)由上向下剪切载电极平台(5.2)上的钢条，并使剪切后的钢条碎片进入电极回收盒(5.3)中。钢条通过上述方式进行自我更新，以保证产品的稳定，减少维护的频率。
24.电极开卷装置(4.1)中的钢条可以维持设备以每天20小时的工作时间运转5个月。因此该设备的维护频率为5个月1次。
25.用上述方式在本发明专利所述的非针式静电纺丝装置上制备的纳米纤维细胞培养支架，其纤维直径为300-700nm，孔径为1-11μm，如图6所示。
Claims (8)
1.一种非针式静电纺丝装置，包括纳米纤维发射电极(1)，刷液盒(2)，液盒传送装置(3)，电极传动装置(4)，电极剪切装置(5)，供液装置(6)，纺丝接收装置(7)，正高压电源(8)。纳米纤维发射电极(1)由电极传动装置(4)牵引穿过纺丝接收装置(7)下方的工作区域。溶液由供液装置(6)挤压进入刷液盒(2)中。刷液盒(2)由液盒传送装置(3)牵引沿着纳米纤维发射电极(1)伸展方向前后移动，将高分子溶液涂覆在纳米纤维发射电极(1)上表面上。纳米纤维发射电极(1)连接着高压电源(8)，纺丝接收装置(7)接地，因此纳米纤维发射电极(1)上所携带的溶液会在纺丝接收装置(7)下方的工作区域由于高压电场的影响而进行静电纺丝，将高分子溶液转化成纳米纤维沉积在纺丝接收装置(7)上。装置具有电极剪切装置(5)，使得纳米纤维发射电极(1)在使用一段时间后，可以由电极传送装置(4)传送进电极剪切装置(5)进行剪切回收处理。其特征在于，所述的刷液盒(2)是由分液装置(2.1)和涂覆装置(2.4)和废液槽(2.7)构成的。溶液由进液口进入分液装置(2.1)中，经过上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)将溶液等速地注入到涂覆喷头(2.5)中。上方分液槽(2.2)和下方分液槽(2.3)为两个圆柱形的液槽，其能对由进液口注入的溶液起到缓冲的作用，使溶液能连续均匀的分为3份，等速地进入涂覆装置(2.5)中。当刷液盒(2)沿着纳米纤维发射电极(1)前后移动时，溶液由涂覆喷头(2.5)均匀地涂覆在纳米纤维发射电极(1)上。涂覆挡块(2.6)中间有让纳米纤维发射电极(1)通过的小缝。涂覆挡块(2.6)能将涂覆喷头(2.5)喷射出的多余的溶液拦截在涂覆装置(2.4)的内部，并使其自然流入位于刷液盒(2)底部的废液槽(2.7)中。
2.一种非针式静电纺丝装置，其特征在于所述的电极剪切装置(5)是由刀具(5.1)，载电极平台(5.2)，电极回收盒(5.3)和电极导向装置(5.4)组成。刀具(5.1)的材料优选为Dc53高韧性钢，硬度为HRC 62-65。电极导向装置(5.4)为呐叭口形状，能将从电极传送装置(4)出来的纳米纤维发射电极(1)导入到载电极平台(5.2)上。每隔1-10分钟，刀具(5.1)向下剪切纳米纤维发射电极(1)1次，将用过的纳米纤维发射电极(1)剪断，使其落入电极回收盒(5.3)中。
3.一种非针式静电纺丝装置，其特征在于所述纳米纤维发射电极(1)采用具有长方形横截面的钢条，优选为宽度为2-4mm，厚度为0.1-0.5mm。纳米纤维发射电极(1)由电极传动装置(4)牵引，位于纺丝接收装置(7)下方，与正高压电源(8)连接。
4.权利要求1所述的刷液盒(2)，其特征在于所述的涂覆喷头(2.5)所喷射出的溶液角度(2.5.1)可以从0°-120°可调。
5.权利要求1所述的刷液盒(2)，其特征在于所述的液盒传送装置(3)由伺服电机(3.1)和丝杠(3.2)组成。液盒传送装置(3)的作用是驱动刷液盒(2)沿纳米纤维发射电极(1)前后移动。其移动可以是匀速或变速运动。
6.权利要求1所述的刷液盒(2)，其特征在于所述的刷液盒(2)的供液装置(6)由高压气源(6.1)，输液管(6.2)，储液槽(6.3)和气压调节阀(6.4)组成。高分子溶液位于密闭的储液槽(6.3)中，在高压气源(6.1)的压力下通过输液管(6.2)进入刷液盒(2)中。其溶液流速可以通过气压调节阀(6.4)调节储液罐中的气压来调整。
7.权利要求3所述的纳米纤维发射电极(1)，其特征在于所述的位于纳米纤维发射电极(1)对面的纺丝接收装置(7)由对电极(7.1)和基底(7.2)组成的。纺丝接收装置对电极(7.1)接地，在对电极(7.1)与纳米纤维发射电极(1)之间形成高压电场，使纳米纤维发射电极(1)上所带溶液形成静电纺丝，并使纳米纤维沉积在基底(7.2)上。
8.权利要求3所述的纳米纤维发射电极(1)，其特征在于所述的驱动纳米纤维发射电极(1)的电极传动装置(4)由电极开卷装置(4.1)和电极传动压轮(4.2)组成。电极传动压轮(4.2)由上下两个压轮组成，压轮的材质优选为45号钢调质淬火，硬度为HRC40-HRC45。电极传动压轮(4.2)驱动纳米纤维发射电极(1)由电极开卷装置(4.1)出来，通过静电纺丝工作区域，最后进入电极剪切装置(5)。
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