CN112376118B - 一种静电纺丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静电纺丝设备，包括至少一个台式静电纺丝机，其特征是，两个或多个台式静电纺丝机能够前后拼接形成所述静电纺丝设备，各台式静电纺丝机可分别采用不同于彼此的纺丝液，以使得在通过所述静电纺丝设备后的基材上可以得到具有相互叠加但各自性能不同的至少两层膜结构。

Description

一种静电纺丝设备

技术领域

本发明涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种静电纺丝设备。

背景技术

随着纳米材料研究的迅速升温，静电纺丝技术逐渐成为研究热点。近几年来，静电纺丝技术以其连续、方便、快速、工艺简单、成本低廉的特点已经成为纳米纤维制造的主流技术；静电纺丝纳米纤维具有形貌可控、比表积大、透气性好等诸多优势，己在过滤材料、防护材料、酶载体、传感器膜等领域获得了广泛应用。静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维具有成本低廉、操作容易以及高效等优点，被认为是制备大量聚合物连续纳米纤维最有效的方法。

现有技术中如公开号为CN109554773A的专利文献提出的一种立式静电纺丝设备，包括设备主体框架，所述设备主体框架的前端设置有活动门，所述活动门的前端中部外表面固定安装有储物盒，所述储物盒的内部设置有清洁布与润滑油存储瓶，所述清洁布位于润滑油存储瓶的一侧。本发明所述的一种立式静电纺丝设备，设有储物盒、固定槽、活动板、伸缩杆与可调节控制台，能够便于人们清洁立式静电纺丝设备，并可以给其各连接处涂抹润滑油，确保其运作较为灵活，并能便于人们观察与记录静电纺丝过程中的各项参数与运作状况，还可以自由调整控制台的高度，确保人们再操作立式静电纺丝设备进行静电纺丝时较为容易。

然而，上述技术方案至少存在以下缺陷：由其所提供的设备生产得到的仅为单层静电纺丝，纺出的纺丝直径以及纺布空隙单一，且功能单一而导致其应用受限程度大；并且，在其所提出的喷头式静电纺工艺中，不可避免地存在纺丝不均匀的情况，静电纺制品质量参差不齐；此外，其所采用的喷头式静电纺纺出的纳米纤维量非常少，无法满足大面积静电纺制品的需求，可生产性非常低。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术所提出的静电纺丝设备生产得到的仅为单层静电纺丝，纺出的纺丝直径以及纺布空隙单一，且功能单一而导致其应用受限程度大的问题，以及在其所提出的喷头式静电纺工艺中，不可避免地存在纺丝不均匀的情况，静电纺制品质量参差不齐的问题，本申请提出了一种静电纺丝设备，通过将原独立生产的两台或多台台式静电纺丝机组合使用，纺纱可以连续经由两台或多台台式静电纺丝机进行静电纺丝。使用者可以在不同的台式静电纺丝机上采用相同的纺丝液，能够很好地克服喷头式静电纺工艺中不可避免地纺丝不均匀的问题，保证静电纺制品质量稳定。并且，本申请摒弃了传统喷头式静电纺，提供了利用固定型电极钢丝来进行静电纺的设备，能够提供较大的纺丝自由面，静电纺制得的纳米纤维量大，使得本申请所提出的静电纺丝设备能够满足大面积静电纺制品的需求，可生产性高。

本申请提出了一种静电纺丝设备，包括至少一个台式静电纺丝机，其特征是，两个或多个台式静电纺丝机能够前后拼接形成所述静电纺丝设备，各台式静电纺丝机可分别采用不同于彼此的纺丝液，以使得在通过所述静电纺丝设备后的基材上可以得到具有相互叠加但各自性能不同的至少两层膜结构。各台式静电纺丝机所采用的纺丝液可以是组分相同但浓度不同，或是不同组分，也可以是组分和浓度均相同，以此经静电纺丝后得到的各层膜结构的性能可以相同也可以不同。经该静电纺丝设备制备得到的纺纱中各层膜结构间彼此纤维阵列空间排列不同，不仅能够提高纺纱均匀度，并且在纺丝直径上、纺布空隙上、材料组成上以及材料性能中的任一上可得到更优异的效果。

根据一种优选实施方式，至少一个台式静电纺丝机能够以在基材表面上经静电纺所形成的膜结构中的空间间隙可调的方式将该基材输送至下一个台式静电纺丝机。

根据一种优选实施方式，至少一个台式静电纺丝机上设置有转动机构，台式静电纺丝机能够通过调控转动机构使经其静电纺后导出的膜结构可以具有与其他台式静电纺丝机相同或不同的纤维阵列空间排列。

根据一种优选实施方式，至少一个台式静电纺丝机上设置有至少一个输送辊，台式静电纺丝机可通过调控输送辊的相对高度使经其静电纺所形成的膜结构中的空间间隙被大幅压缩，以使得在通过所述静电纺丝设备后的基材上可以同步得到彼此可分离的至少两层膜结构。在经静电纺丝设备后得到的至少两层膜结构，彼此相互叠加。在调控输送辊的相对高度而保持静电纺所形成的膜结构中足够的空间间隙的情况下，前后台式静电纺丝机分别得到的两层膜结构之间紧密结合。在调控输送辊的相对高度而使经其静电纺所形成的膜结构中的空间间隙被大幅压缩的情况下，前后台式静电纺丝机分别得到的两层膜结构之间虽然叠加，但彼此之间无紧密结合作用。在静电纺丝后可将两层纺布之间分离。以此在单次无间歇的静电纺丝工艺中，可以同步得到性能相同或性能不同的纺布。

根据一种优选实施方式，至少一个台式静电纺丝机的台面上设置有一滑架，滑架能够带着所述至少两个涂覆头沿电极钢丝的长度延伸方向移动，在所述移动过程中使得涂覆头内腔的待涂覆液体能够被涂覆到所述台式静电纺丝机上相应的至少一根电极钢丝上。

根据一种优选实施方式，所述滑架底部可拆卸地设置有收集槽，用以收集在所述电极钢丝贯穿所述涂覆头移动时溢出的待涂覆液体。

根据一种优选实施方式，在涂覆头移动时，贯穿其的部分电极钢丝在竖向上的下侧部分残留的待涂覆液体不多于其下侧部分残留的纺丝液。在涂覆头移动，为电极钢丝涂覆纺丝液时，电极钢丝下方的纺丝液相对较少。进而在涂覆头离开该部分电极钢丝后，电极钢丝上的大部分纺丝液位于钢丝上方，其部分可以在电场力作用下形成泰勒锥进行纺丝，其部分在重力作用下向下移动，加上钢丝底部的纺丝液较少，从而电极钢丝上的纺丝液不易形成液滴滴落或残留在电极钢丝上。

根据一种优选实施方式，所述涂覆头上包括钢丝导槽，电极钢丝以其相对钢丝导槽的径向导通空间呈偏心设置的方式贯穿钢丝导槽。

目前较为先进的已经实现量产的纳米纤维制造设备的静电纺丝发生装置是通过涂覆装置，将聚合物溶液均匀的涂覆在金属电极丝上，进而可实现高效的纳米纤维生产。现有技术中如公开号为CN105568409B的专利文献所提出的一种静电纺丝制备纳米纤维的装置，该专利是以电极钢丝的回转运动来实现纺丝射流与涂覆，在纺丝射流的过程，电极钢丝上的部分液体因受重力而黏流到机台上，无法及时处理，该部分液体易黏流至例如金属导轮等用于传送电极钢丝的部件中，一旦发生堵塞，维护成本高；此外，在回转运动的驱动方式下，涂覆好液体的电极钢丝总是先从固定侧进入电场，大部分液体在靠近固定侧的位置就被纺丝射流至基材上，加上传送过程中部分液体因受重力而损失，因而导致电极钢丝上能够在另一侧上进行纺丝射流的液体大大减少，得到的制品上沉积的纳米纤维层不均匀。

本申请还提出了一种静电纺丝设备，包括：至少两个涂覆头，各个涂覆头分别开设有至少一个供液孔，通过供液孔向所述涂覆头的内腔中引入待涂覆液体；电极钢丝，其两端分别贯穿出所述涂覆头的内腔以使其浸润在所述待涂覆液体中；以及机台，其特征在于所述机台上滑动连接有滑架，所述滑架能够带着所述至少两个涂覆头沿电极钢丝的长度延伸方向移动，在所述移动过程中使得经由所述供液孔进入各个所述涂覆头内腔的待涂覆液体能够被涂覆到所述静电纺丝设备的相应一根电极钢丝上。针对现有技术所提出的静电纺丝制备纳米纤维设备无法及时处理电极钢丝上因受重力而黏流的液体，导致一旦发生堵塞，维护成本高的问题，以及由于其所采用的回转运动的驱动方式将导致所得制品上的纳米纤维层不均匀的问题，本申请提出了一种静电纺丝设备，通过设置采用往复运动驱动方式的滑架，带动涂覆头在电极钢丝上来回涂覆，在涂覆的同时能够及时处理电极钢丝上因受重力而黏流的液体，不仅减少了工艺流程，并且维护成本低，同时避免了基材两侧存在涂覆先后顺序而纺丝层不均匀的问题，涂覆效率高且能够保证所得制品的纳米纤维层的均匀程度。

本申请还提出了一种用于静电纺丝设备的涂覆头，在该涂覆头内可拆卸地安装有第一柱体构件，所述第一柱体构件开设有沿其柱体长度方向延伸的承装通道，用以在所述第一柱体构件内可拆卸地固定第二柱体构件，由所述第二柱体构件与所述第一柱体构件共同限定一钢丝导槽，其特征在于，所述静电纺丝设备的用于固定所述涂覆头的滑架能够带着至少两个所述涂覆头沿电极钢丝的长度延伸方向移动，在所述移动过程中使得经由相应涂覆头的供液孔进入各个所述涂覆头内腔的待涂覆液体能够被涂覆到所述静电纺丝设备的相应一根电极钢丝上。

根据一种优选实施方式，所述第一柱体构件内开设有承装通道，在所述承装通道内设有钢丝导槽，其中，在通过所述滑架的移动而导致电极钢丝按照贯穿所述钢丝导槽的方式相对所述涂覆头移动之时，所述钢丝导槽内的待涂覆液体在周向上被涂覆至电极钢丝。

根据一种优选实施方式，所述滑架底部可拆卸地设置有收集槽，用以收集在所述电极钢丝贯穿所述涂覆头移动时溢出的待涂覆液体。

根据一种优选实施方式，所述涂覆头开设有彼此交叉贯穿的供液孔和安装孔，所述安装孔内按照形状配合的方式设有第一柱体构件，所述第一柱体构件开设有沿其柱体长度方向延伸的承装通道，在所述承装通道内壁上还开设有用于滑动引导所述电极钢丝的钢丝导槽。

根据一种优选实施方式，所述承装通道内能够可拆卸地安装第二柱体构件，所述第二柱体构件能够限定所述电极钢丝的在所述钢丝导槽内的可活动范围。

根据一种优选实施方式，所述第一柱体构件具有供液接口，所述供液孔经由所述供液接口与所述承装通道的联通至所述钢丝导槽的内腔相贯通。

根据一种优选实施方式，所述第二柱体构件开设有凹槽，从而在所述电极钢丝在受到所述第二柱体构件约束地在所述钢丝导槽内移动时，通过所述凹槽达成向所述第二柱体构件之内、进而向所述电极钢丝提供所述待涂覆液体。

根据一种优选实施方式，在所述第一柱体构件与所述第二柱体构件装配完毕的情况下，所述凹槽与所述供液孔在径向上彼此至少部分重合，以达成液体通道相互连通。

根据一种优选实施方式，来自涂覆头的供液孔的待涂覆液体能够进入所述第一柱体构件内的供液腔室，使得所述电极钢丝以其周向接触待涂覆液体的方式贯穿在钢丝导槽内，从而在该滑架沿着所述电极钢丝移动的同时，能够将所述待涂覆液体涂覆至彼此并行间隔的至少两根所述电极钢丝上。

附图说明

图1是本发明提供的第一与第二台式静电纺丝机的简化位置关系示意图；

图2是本发明提供的台式静电纺丝机的简化剖视结构示意图；

图3是本发明的静电纺丝设备的简化整体结构示意图；

图4是本发明的滑架的简化整体结构示意图。

附图标记列表

1：涂覆头 2：电极钢丝 3：机台

4：滑架 5：待涂覆液体 6：供液孔

7：安装孔 8：供液腔室 9：第一柱体构件

10：承装通道 11：钢丝导槽 12：第二柱体构件

13：供液接口 14：储液腔室 15：凹槽

16：漏孔 17：收集槽 18：第一台式静电纺丝机

19：第二台式静电纺丝机 20：移动机构

21：输送辊 22：导轨条 23：导轨

24：滑槽 25：第一伸缩杆 26：第二伸缩杆

28：输送辊组合机构 29：转动机构

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本申请提出了一种静电纺丝设备，该静电纺丝设备可以是由两台或多台台式静电纺丝机相拼接而组成的。该静电纺丝设备可以通过纺丝射流的方式在基材上沉积形成两层或多层的纳米纤维，并且各层膜结构的纤维阵列空间排列的有序度/无序度不同。单个台式静电纺丝机主要包括移动机构20、输送辊21以及转动机构29。

转动机构29可相对台式静电纺丝机的主体自转和/或与之相对固定。静电纺丝用涂覆头和电极钢丝等均装载固定在转动机构29上，转动机构29 可以带动其转动。在静电纺过程中，控制转动机构29运作，纳米纤维被收集到基材上的角度随之变化。被收集到基材上的不同层的纳米纤维的分布或交错角度等不同。不同台式静电纺丝机上的电极钢丝分别与基材之间所形成的相对角度可调节。

移动机构20设置在单个台式静电纺丝机的底部。在仅需单层纳米纤维的情况下，台式静电纺丝机之间可以各自独立生产。在需要复合层纳米纤维的情况下，使用者可以推动台式静电纺丝机移动，将纺丝机之间拼接起来进行复合层纳米纤维生产。

台式静电纺丝机的输入端和输出端均设有输送辊21。输送辊21可以在外部的驱动下，沿着台式静电纺丝机上下移动。并在相应位置处与台式静电纺丝机相对固定。

基材从台式静电纺丝机的输入端喂入，沿着输送辊21进入台式静电纺丝机的内部，经过输送辊组合机构28后从台式静电纺丝机的输出端导出，沿着输出端处的输送辊21被输送至纺纱收卷机构进行收卷，或输送至另一台台式静电纺丝机进一步处理。

输送辊21在台式静电纺丝机上的上下位置高度可调节。输送辊21与输送辊组合机构28之间的高度差可调节，使得沿该输送辊21导出的纺纱受到的压力作用变化。基材与经静电纺丝附着在基材上的纺纱之间的结合作用力相应变化。其尤其适用于本申请所提出的复合纳米纤维层生产。由第一台式静电纺丝机18制得的单层纺纱未受压力作用，尚未被压实，空间空隙较大，此时再将其以保持较大空间空隙的方式输送进入第二台式静电纺丝机19时，第二台式静电纺丝机19中形成的纺丝液不仅可附着在上一层纺纱表面，并且还可借助于空间间隙进入上一层纺丝的内部，交错形成复合界面稳定的复合纳米纤维层。

第一伸缩杆25设置在台式静电纺丝机的输出端所在侧的底部。相对应的，在台式静电纺丝机的输入端所在侧的底部，设置有接收部。

第一伸缩杆25的自由端可以连接至另一台式静电纺丝机的接收部。使得两台静电纺丝机相对固定。并且调节其伸长长度，也可调节两纺丝机间的间距。

此处提及的接收部与第一伸缩杆25自由端的形状相适配。

优选地，第一伸缩杆25在外部的驱动下可相对纺丝机移动和/或相对固定。例如其可以通过并列地固接在纺丝机内壁上的丝杆驱动机构来实现。当第一伸缩杆25相对纺丝机底部朝内滑移，第一伸缩杆25被相对固定在固定位，隐藏在纺丝机底部。当第一伸缩杆25相对纺丝机底部朝外滑移，第一伸缩杆25被相对固定在另一固定位，延伸出纺丝机，用于连接至另一纺丝机的接收部。

第一伸缩杆25的自由端与接收部之间可被遥控锁定。接收部或第一伸缩杆25的自由端可以设置有由电动机和电磁铁构成的执行机构。

地面上固定设置有至少一个导轨条22，用于引导不同台式静电纺丝机的精准拼接。相对应的，纺丝机底部均设置有与之相适配的导轨23。

在导轨条22的旁侧设置有滑槽24。使用者仅需将台式静电纺丝机推行至滑槽24对应位置，移动机构20对应滑槽24，将其沿滑槽24定向移动。即可准确地将导轨23对应到导轨条22上。

该导轨23或该导轨条22上设置有滑动锁定机构。即通过遥控滑动锁定机构的状态，可以使得不同台式静电纺丝机固定在相应位置处。

通过调控第二伸缩杆26，输送辊组合机构28与纺丝机台面之间的距离也相应变化。实现纺丝距离的调节。

实施例2

本实施例可以是对实施例1的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，实施例1的优选实施方式的整体和 /或部分内容可以作为本实施例的补充。

如图1所示出的是本申请所提出的一种静电纺丝设备的简化整体结构示意图。该静电纺丝设备通过纺丝射流的方式在基材上沉积形成纳米纤维。该静电纺丝设备主要包括滑架4、涂覆头1以及电极钢丝2。

多个涂覆头1均固定在滑架4上。

多根电极钢丝2是以其两端固接在机台3上的方式架设在滑架4的上方。单根电极钢丝2与单个涂覆头1在滑架4上的位置相对应。

滑架4可以在外部的驱动下，带着多个涂覆头1同时沿电机钢丝的长度延伸方向作往复运动。

电极钢丝2所在的纺丝区域朝向基材。基材与电极钢丝2处于电场中。

涂覆头1将待涂覆液体5涂覆在电极钢丝2上。涂覆了液体后的电极钢丝2可以通过射流纺丝的方式在基材上形成纳米纤维。

经纺丝射流后，电极钢丝2上涂覆液体减少。在滑架4的往复运动下，涂覆头1不断地补充涂覆。同时涂覆头1将钢丝上因重力而粘滞垂吊在钢丝下方的部分液体刮下。

被刮掉的该部分液体直接下落至预先放置的收集槽17内，而不会掉落到机台3上。

如图2所示出的是本发明所提出的滑架4的简化整体结构示意图。本申请中涂覆头1是通过与第一柱体构件9及第二柱体构件12相互组装配合的方式来实现对涂覆过程的。

尤其地，当需要清理电极丝及涂覆头1时，可便捷地将上述各部件拆分开来。分别地进行清洗检查，以免堵塞管路。

如下对本申请静电纺丝设备中各部件进行详细说明：

涂覆头1上开设有彼此交叉贯穿的供液孔6和安装孔7。此处交叉贯穿指的是两个通孔的中心轴线相交且互不重合的位置关系。

安装孔7沿电极钢丝2的长度方向前后贯通。

供液孔6沿多个涂覆头1的并列方向左右贯通。

并且在本申请中，供液孔6的孔径小于安装孔7的孔径。即，供液孔6 内部被安装孔7内壁隔断为两个供液腔室8，其分布在涂覆头1两侧。

涂覆头1两侧均可连通外部储液箱或其他涂覆头1内腔。

对于无需连通其他部件的侧面，可以在该侧的供液孔6上安装堵头。

涂覆头1的进液方式可以选用级联进液的方式。即以每两个涂覆头1为一进液单元。从外设的储液箱分别连通至多个进液单元。由单个的进液单元同时向两个涂覆头1提供待涂覆液体5。

涂覆头1的进液方式可以选用串联进液的方式。即并列设置的多个涂覆头1之间依次相互连通。由滑架4纵向端部上的一涂覆头1与外设的储液箱相连通。而位于滑架4纵向另一端部上的涂覆头1的外侧设置有堵头。位于滑架4纵向两端之间的涂覆头1具有向相邻的位于其下一级的涂覆头1中输送液体的任务。

进一步优选地，涂覆头1可以是关于安装孔7的中心轴线呈镜面对称，使用时无需区分前后方向。

优选地，电极钢丝2可以是由多股钢丝缠绕成绳状。其表面较小的曲率半径使得诱发纺丝更容易。其表面的无方向性使得射流可在任意位置喷射。纺丝产量更大，可使静电纺丝过程更加高效、稳定。

关于涂覆头1、第一柱体构件9、第二柱体构件12以及电极钢丝2之间的安装方式：

安装孔7内按照形状配合的方式滑动连接有第一柱体构件9。

优选地，本申请中安装孔7的形状类似于倒置的Ω形。即安装孔7的内壁在竖向上也呈开放状。使用者可以便捷地将手指伸入安装孔7内将第一柱体构件9或第二柱体构件12向外推出。

第一柱体构件9的外壁上开设有呈半开放状的承装通道10。承装通道 10用于滑动连接第二柱体构件12。

该承装通道10是通过第一柱体构件9与一个其中心轴线与第一柱体构件9的中心轴线彼此平行的圆柱形切割体相交的方式所形成的。

在承装通道10内壁上开设有钢丝导槽11。钢丝导槽11用于引导电极钢丝2。

使用时，先将第一柱体构件9安装至涂覆头1中。再从上方的涂覆头1 开放端，将电极钢丝2放置入钢丝导槽11内。最后将第二柱体构件12滑接至第一柱体构件9上。电极钢丝2被限定在第一柱体构件9上，完成组装。

优选地，在该涂覆头1的竖向顶端的端面上还设置有可拆卸挡板，可选用螺栓或螺钉固定。

关于涂覆头1、第一柱体构件9、第二柱体构件12以及电极钢丝2之间的液体导入过程：

第一柱体构件9的径向方向上开设有供液接口13。供液接口13与钢丝导槽11正交贯通。第一柱体构件9组装在涂覆头1上时，供液接口13与供液孔6相连通。

供液接口13与承装通道10部分重合。供液接口13内部的储液腔室 14内的液体可流通至承装通道10及钢丝导槽11。

第二柱体构件12外壁上开设有凹槽15。凹槽15是通过第二柱体构件12与一个其中心轴线与第二柱体构件12的中心轴线彼此异面的圆柱形切割体相交的方式所形成的。

本申请中圆柱形切割体是为帮助限定凹槽或通道形状的虚拟辅助工具，也可理解为在加工部件时所采用的切割方式。

安装第二柱体构件12后，凹槽15位于钢丝导槽11上方。

凹槽15与供液接口13间彼此至少部分重合且相互连通。

在使用时，来自涂覆头1的供液孔6的待涂覆液体5先经由供液腔室8。继而进入第一柱体构件9内的储液腔室14。继续泵入液体，直至充满至第二柱体构件12内的凹槽15。至此，第一柱体构件9内的电极钢丝2完全被待涂覆液体5所包覆。

关于收集电极钢丝2上多余液体的过程：

钢丝导槽11在第一柱体构件9两侧分别具有两开放端面。

电极钢丝2是穿过开放端面再进入第一柱体构件9内部。可以通过预先设定该开放端面的横截面面积。

滑架4上两两成对地开设有至少一个漏孔16。每两个漏孔16分别开设在一个涂覆头1的两侧。

滑架4背面上设置有至少一个收集槽17。收集槽17可采用抽屉式安装方式。收集槽17位于漏孔16下方。

在滑架4进行往复运动的过程中，已包覆有液体的电极钢丝2可以顺利从第一柱体构件9中穿出。同时捋顺液体，使得电极钢丝2均匀涂覆。

对于即将穿进第一柱体构件9的电极钢丝2，尤其是因重力而粘滞垂吊有多余的部分液体的电极钢丝2，在穿过该开端面时，多余的部分液体被刮下，被刮掉的该部分液体下落，穿过漏孔16，掉进预先放置的收集槽17内。

关于本申请的静电纺丝过程：基材放置在纺丝区域和收集电极之间，可以是贴附在收集电极表面，也可以是采用外部的定位结构将基材定位；

将高压电源的正极导通电极钢丝2，负极导通收集电极，在电极钢丝2 的纺丝区域与收集电极之间形成一高压静电场；

驱使滑架4往复运动时，先由涂覆头1将纺丝溶液均匀涂覆在电极钢丝 2表面；电极钢丝2在静电场电场力的作用下，表面涂覆的溶液会形成电荷聚集，由于电极钢丝2由多股钢丝缠绕成绳，其表面曲率较小，使得表面凸起，溶液会在电场力作用下突破表面张力，形成纺丝射流，最终在基材上沉积纳米纤维；纺丝射流后，往复运动的涂覆头1进行补充涂覆，同时去除电极钢丝2上多余的残留液。

实施例3

本实施例可以是对实施例1和2的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，实施例1和2的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

如图2所示出的是本申请所提出的用于静电纺丝设备的涂覆头1的简化整体结构示意图。

在该涂覆头1内可拆卸地安装有第一柱体构件9。

涂覆头1开设有供液孔6和安装孔7。供液孔6和安装孔7彼此交叉贯穿。第一柱体构件9以形状配合的方式安装至安装孔7内。

第一柱体构件9开设有承装通道10。承装通道10沿第一柱体构件9 的柱体长度方向延伸。承装通道10用以在第一柱体构件9内可拆卸地固定第二柱体构件12。

在承装通道10内壁上开设有钢丝导槽11。钢丝导槽11由第二柱体构件12与第一柱体构件9共同限定得到。第二柱体构件12限定出电极钢丝2 的在钢丝导槽11内的可活动范围。钢丝导槽11用于滑动引导电极钢丝2。

第一柱体构件9具有供液接口13。经由供液接口13，供液孔6与承装通道10的内腔相贯通。此处的”承装通道10的内腔”指的是的承装通道 10上至少联通至钢丝导槽11的部分内腔。

第二柱体构件12开设有凹槽15。凹槽15用以将经由供液孔进入的待涂覆液体引导至承装通道的与钢丝导槽联通的内腔。

在电极钢丝2在钢丝导槽11内移动时，通过凹槽15，向电极钢丝2 提供待涂覆液体5。电极钢丝2在钢丝导槽11内的移动受到第二柱体构件 12的约束。此处的电极钢丝2指的是位于第二柱体构件12之内的部分钢丝。

在第一柱体构件9与第二柱体构件12均装配在涂覆头1上后，凹槽15 与供液孔6在径向上彼此至少部分重合。凹槽15与供液孔6各自的液体通道相互连通。

待涂覆液体5能够进入第一柱体构件9内的供液腔室14。此处的该待涂覆液体5来自涂覆头1的供液孔6。电极钢丝2贯穿在钢丝导槽11内。贯穿在钢丝导槽11内的电极钢丝2周向接触待涂覆液体5。在该滑架4沿着电极钢丝2移动的同时，能够将待涂覆液体5涂覆至电极钢丝2上。此处的电极钢丝2指的是彼此并行间隔的至少两根电极钢丝2。

静电纺丝设备具有滑架4。滑架4用于固定涂覆头1。滑架4能够带着至少两个涂覆头1沿电极钢丝2的长度延伸方向移动。在移动过程中，经由相应涂覆头1的供液孔6，待涂覆液体5进入各个涂覆头1内腔，待涂覆液体5能够被涂覆到静电纺丝设备的相应一根电极钢丝2上。

电极钢丝2贯穿出钢丝导槽11，通过滑架4的移动，电极钢丝2相对涂覆头1移动。使得电极钢丝2被涂覆上钢丝导槽11内的待涂覆液体5。

滑架4底部设置有收集槽17。在电极钢丝2贯穿涂覆头1移动时，待涂覆液体5溢出，由收集槽17来收集。优选地，为顺利收集溢出的待涂覆液体，在滑架底部开设有长孔形漏孔，该漏孔位于涂覆头的供电极钢丝穿出的两端附近。

优选地，电极钢丝固定于机台两侧。

优选地，各个涂覆头分别开设有与供液孔在轴向上对置的供液接口。此处所提及的供液接口能够被堵头封闭，也能够充当另一涂覆头的液体供应来源。其中，来自第一涂覆头的供液孔的待涂覆液体能够经由第一涂覆头内腔和第一涂覆头供液接口去往另一涂覆头的供液孔。

关于涂覆头1、第一柱体构件9、第二柱体构件12以及电极钢丝2之间的安装方式：

安装孔7内按照形状配合的方式滑动连接第一柱体构件9。优选地，本申请中安装孔7的形状类似于倒置的Ω形。即安装孔7的内壁在竖向上也呈开放状。使用者可以便捷地将手指伸入安装孔7内将第一柱体构件9或第二柱体构件12向外推出。

第一柱体构件9的外壁上开设有呈半开放状的承装通道10。承装通道 10用于滑动连接第二柱体构件12。该承装通道10是通过第一柱体构件9 与一个其中心轴线与第一柱体构件9的中心轴线彼此平行的圆柱形切割体相交的方式所形成的。在承装通道10内壁上开设有钢丝导槽11。钢丝导槽 11用于引导电极钢丝2。

使用时，先将第一柱体构件9安装至涂覆头1中。再从上方的涂覆头1 开放端，将电极钢丝2放置入钢丝导槽11内。最后将第二柱体构件12滑接至第一柱体构件9上。电极钢丝2被限定在第一柱体构件9上，完成组装。

优选地，在该涂覆头1的竖向顶端的端面上还设置有可拆卸挡板，可选用螺栓或螺钉固定。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (8)

1.一种静电纺丝设备，包括至少两个台式静电纺丝机，其特征是，

两个或多个台式静电纺丝机能够前后拼接形成所述静电纺丝设备，各台式静电纺丝机可分别采用不同于彼此的纺丝液，以使得在通过所述静电纺丝设备后的基材上可以得到具有相互叠加但各自性能不同的至少两层膜结构；

至少一个台式静电纺丝机的台面上设置有一滑架(4)，

滑架(4)能够带着所述至少两个涂覆头(1)沿电极钢丝(2)的长度延伸方向移动，在所述移动过程中使得涂覆头(1)内腔的待涂覆液体(5)能够被涂覆到所述台式静电纺丝机上相应的至少一根电极钢丝(2)上；

涂覆头(1)是通过与第一柱体构件(9)及第二柱体构件(12)相互组装配合的方式来实现对涂覆过程的；

安装孔(7)内按照形状配合的方式滑动连接有第一柱体构件(9)，第一柱体构件(9)的外壁上开设有承装通道(10)，承装通道(10)用于滑动连接第二柱体构件(12)，该承装通道(10)是通过第一柱体构件(9)与一个其中心轴线与第一柱体构件(9)的中心轴线彼此平行的圆柱形切割体相交的方式所形成的，在承装通道(10)内壁上开设有钢丝导槽(11)，钢丝导槽(11)用于引导电极钢丝(2)；

电极钢丝(2)由多股钢丝缠绕成绳状。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝设备，其特征是，至少一个台式静电纺丝机能够以在基材表面上经静电纺所形成的膜结构中的空间间隙可调的方式将该基材输送至下一个台式静电纺丝机。

3.根据权利要求1或2所述的静电纺丝设备，其特征是，至少一个台式静电纺丝机上设置有转动机构，台式静电纺丝机能够通过调控转动机构使经其静电纺后导出的膜结构可以具有与其他台式静电纺丝机相同或不同的纤维阵列空间排列。

4.根据权利要求3所述的静电纺丝设备，其特征是，至少一个台式静电纺丝机上设置有至少一个输送辊(21)，台式静电纺丝机可通过调控输送辊(21)的相对高度使经其静电纺所形成的膜结构中的空间间隙被大幅压缩，以使得在通过所述静电纺丝设备后的基材上可以同步得到彼此可分离的至少两层膜结构。

5.根据权利要求4所述的静电纺丝设备，其特征是，所述滑架(4)底部可拆卸地设置有收集槽(17)，用以收集在所述电极钢丝(2)贯穿所述涂覆头(1)移动时溢出的待涂覆液体(5)。

6.根据权利要求5所述的静电纺丝设备，其特征是，在涂覆头(1)移动时，贯穿其的部分电极钢丝(2)在竖向上的下侧部分残留的待涂覆液体(5)不多于其下侧部分残留的待涂覆液体(5)。

7.根据权利要求6所述的静电纺丝设备，其特征是，所述涂覆头(1)上包括钢丝导槽(11)，电极钢丝(2)以其相对钢丝导槽(11)的径向导通空间呈偏心设置的方式贯穿钢丝导槽(11)。

8.一种静电纺丝设备，两个或多个台式静电纺丝机能够前后拼接形成所述静电纺丝设备，各台式静电纺丝机可分别采用不同于彼此的纺丝液，以使得在通过所述静电纺丝设备后的基材上可以得到具有相互叠加但各自性能不同的至少两层膜结构，所述静电纺丝设备包括：至少两个涂覆头(1)，各个涂覆头分别开设有至少一个供液孔(6)，通过供液孔(6)向所述涂覆头(1)的内腔中引入待涂覆液体(5)；

电极钢丝(2)，其两端分别贯穿出所述涂覆头(1)的内腔以使其浸润在所述待涂覆液体(5)中；以及

机台(3)，

其特征在于所述机台(3)上滑动连接有滑架(4)，

所述滑架(4)能够带着所述至少两个涂覆头(1)沿电极钢丝(2)的长度延伸方向移动，在所述移动过程中使得经由所述供液孔(6)进入各个所述涂覆头(1)内腔的待涂覆液体(5)能够被涂覆到所述静电纺丝设备的相应一根电极钢丝(2)上；

涂覆头(1)是通过与第一柱体构件(9)及第二柱体构件(12)相互组装配合的方式来实现对涂覆过程的；

安装孔(7)内按照形状配合的方式滑动连接有第一柱体构件(9)，第一柱体构件(9)的外壁上开设有承装通道(10)，承装通道(10)用于滑动连接第二柱体构件(12)，该承装通道(10)是通过第一柱体构件(9)与一个其中心轴线与第一柱体构件(9)的中心轴线彼此平行的圆柱形切割体相交的方式所形成的，在承装通道(10)内壁上开设有钢丝导槽(11)，钢丝导槽(11)用于引导电极钢丝(2)；

电极钢丝(2)由多股钢丝缠绕成绳状。

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