專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型一字架靜電紡絲噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種靜電紡絲裝置，屬于靜電紡絲領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著納米技術(shù)的升溫，靜電紡絲方法由于其可以制備出納米級(jí)的纖維而成為當(dāng) 今的研究熱點(diǎn)之一。靜電紡絲方法已被公認(rèn)為是制備納米纖維最簡(jiǎn)單最有效的方法，目 前已有三十多種聚合物通過(guò)此方法成功制得超細(xì)纖維，最小的直徑達(dá)到幾十納米。關(guān)于 靜電紡絲的研究結(jié)果，這幾年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)都呈指數(shù)增加。靜電紡絲從其出現(xiàn)至今將近有 100年的歷史，然而這一技術(shù)到現(xiàn)在還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。靜電紡絲的原理，就是通過(guò)在噴頭與接收裝置間施加高的電壓，使兩者間形成 電場(chǎng)，被極化的熔體或溶液在電場(chǎng)力作用下，噴射到接收板上，形成超細(xì)的纖維。但是 目前已有的靜電紡絲裝置，大多采用的都是毛細(xì)管單根出絲，紡絲效率低。高效紡絲噴 頭的出現(xiàn)，使紡絲效率得到很大的提高，但是還是不能滿足工業(yè)化的需求，并且，其紡 出的多根纖維呈圓形分布，不利于紡絲纖維的收取與進(jìn)一步的加工制造，此外，很多高 粘度的熔體在到達(dá)噴頭以后，迅速冷卻，使紡絲難以進(jìn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種一字型噴頭，通過(guò)此噴頭形成多股的噴射流，而 且使紡絲纖維呈兩排長(zhǎng)的一字型，不僅可大大提高靜電紡絲的效率，優(yōu)化紡絲纖維的排 列結(jié)構(gòu)形式，更便于纖維的接收，克服目前紡絲效率低、紡出的多根纖維呈圓形分布而 不利于紡絲纖維的收取與進(jìn)一步的加工制造的弊端。本實(shí)用新型提供了一種新型一字架靜電紡絲噴頭，它包括連接件、引流芯和一 字架三個(gè)部分，其中，連接件與引流芯通過(guò)螺紋連接，引流芯與一字架通過(guò)螺釘連接， 兩一字架間的角度可調(diào)，加熱棒與一字架采用配合連接。引流芯上設(shè)置有用于引導(dǎo)熔體 流動(dòng)的引流槽和用于物料再次分配的環(huán)形平衡槽，一字架上設(shè)有引導(dǎo)熔體流動(dòng)的一字架 凹槽面，安裝有控制熔體溫度的加熱棒和溫度傳感器，并且，在一字架下側(cè)設(shè)置有用于 熔體分流的凸起和形成紡絲的尖端。紡絲溶液或熔體通過(guò)連接件與引流芯間的兩條引流 槽分別流向一字架，物料在流經(jīng)引流芯上的環(huán)形平衡槽時(shí)會(huì)進(jìn)行再次分配，然后再流出 連接件，順著一字架上的凹槽緩慢流動(dòng)，當(dāng)一字架上均勻分布有溶液或熔體時(shí)，加上靜 電場(chǎng)后，在一字架兩側(cè)棱上就會(huì)形成多股的噴射流。本實(shí)用新型提出的一種新型一字架靜電紡絲噴頭，紡絲溶液或熔體是從連接件 與引流芯間的引流槽中流出，連接件與引流芯間的配合間隙不能太大，否則紡絲溶液或 熔體會(huì)流得太快不能形成噴射流，合適的間隙應(yīng)該是使紡絲溶液或熔體剛好停留在一字 架凸起上，而且沒(méi)有往下滴，參考引流槽半徑可選1 2mm。本實(shí)用新型提出的一種新型一字架靜電紡絲噴頭，其兩個(gè)一字架間的角度是可 調(diào)的，參考角度為140 170°，其具體的角度與引流槽的直徑大小和物料的粘度有關(guān)，
3一字架的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)一字架對(duì)稱(chēng)布置，或?yàn)槎鄠€(gè)，多個(gè)一字架周向均勻布置，以
進(jìn)一步提高紡絲效率。在引流芯上設(shè)置有用于保證兩側(cè)一字架流量的環(huán)形平衡槽，可以再次分配兩側(cè) 一字架的物料保證兩側(cè)物料流量相當(dāng)，環(huán)形平衡槽設(shè)置于引流芯三分之一高度處，為半 圓結(jié)構(gòu)，環(huán)形平衡槽半徑為1 2mm。引流槽的截面可以為圓形也可為方形，一字架的側(cè)邊可為光滑曲面或帶有均布 引流槽的結(jié)構(gòu)形式，引流芯為實(shí)心體。在一字架上設(shè)置有帶有尖端的凸起，用于紡絲熔體或溶液的分流，使紡絲纖維 的根數(shù)確定，尖端的設(shè)計(jì)有利于電荷的聚集，便于紡絲的形成。本實(shí)用新型由于改變了傳統(tǒng)的靜電紡絲毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)，將靜電紡絲由單根的出 絲方式，變?yōu)槎喔⑶页蕛闪衅叫械拈L(zhǎng)條一字型形式，大大提高了靜電紡絲的效率，同 時(shí)，改善了紡絲的結(jié)構(gòu)形式，為靜電紡絲的工業(yè)化奠定了一定的基礎(chǔ)。

圖1是本實(shí)用新型一種新型一字架靜電紡絲噴頭的組裝示意圖。圖2是本實(shí)用新型一種新型一字架靜電紡絲噴頭的組裝局部放大視圖。圖3是本實(shí)用新型一種新型一字架靜電紡絲噴頭的一字架橫向斷面圖。圖中1-連接件；2-引流芯；3-—字架；4-噴射流；5-溫度傳感器；6_加熱 棒；7-環(huán)形平衡槽；8-引流槽；9-一字架凹槽面；10-凸起；11-尖端。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型，一種新型一字架靜電紡絲噴頭，采取如圖1所示的裝置示意圖， 它主要包括連接件1，用于引導(dǎo)物料的引流芯2，連接件1與引流芯2通過(guò)螺紋連接，引 流芯2上設(shè)置有供物料流動(dòng)的引流槽8和用于物料再次分配的環(huán)形平衡槽7，與引流芯2 通過(guò)螺釘直接連接的一字架3，一字架3上用于物料流動(dòng)的一字架凹槽面9，用于給一字 架3加熱的加熱棒6和測(cè)定噴頭上物料溫度的溫度傳感器5，用于熔體或溶液分流的凸起 10，以及用于形成噴絲的尖端11。紡絲溶液或熔體從引流槽8流向一字架3，當(dāng)凸起10上均勻分布有溶液或熔體 時(shí)，加上靜電場(chǎng)后，在尖端11上就會(huì)形成多股的噴射流4。圖1和圖2中，引流槽8半徑為1.5mm，環(huán)形平衡槽7半徑也為1.5mm，一字架 凹槽面9半徑為2.5mm，兩一字架3間的夾角為160°，噴頭通過(guò)連接件1安裝在熔體靜 電紡絲裝置上，紡絲原料為PP顆粒。熔體靜電紡絲裝置與噴頭溫度均升至280°C，一字 架3上均勻分布有PP熔體，加上靜電場(chǎng)，多股的噴射流4沿著尖端11均勻噴出，紡絲效 率18g/h，紡絲纖維噴射流呈兩排直線型，便于收取。
權(quán)利要求1.一種新型一字架靜電紡絲噴頭，其特征在于，包括連接件、引流芯和一字架，連 接件與引流芯通過(guò)螺紋連接，引流芯與一字架通過(guò)螺釘連接，引流芯上設(shè)置有引流槽和 環(huán)形平衡槽，一字架上設(shè)置有一字架凹槽面，一字架內(nèi)裝配有加熱棒，一字架下側(cè)有凸 起和尖端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型一字架靜電紡絲噴頭，其特征在于，引流芯為實(shí)心體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型一字架靜電紡絲噴頭，其特征在于，引流槽的截面 形狀為圓形或方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型一字架靜電紡絲噴頭，其特征在于，一字架的個(gè)數(shù) 為兩個(gè)，兩個(gè)一字架對(duì)稱(chēng)布置，或?yàn)槎鄠€(gè)，多個(gè)一字架周向均勻布置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型一字架靜電紡絲噴頭，屬于靜電紡絲領(lǐng)域，它包括連接件、引流芯和一字架，連接件與引流芯通過(guò)螺紋連接，引流芯與一字架通過(guò)螺釘連接，引流芯上設(shè)置有供物料流動(dòng)的引流槽和用于物料再次分配的環(huán)形平衡槽，一字架上有用于物料流動(dòng)的一字架凹槽面，一字架設(shè)有單獨(dú)的溫控裝置進(jìn)行加熱，當(dāng)一字架上均勻分布有熔液或熔體時(shí)，加上靜電場(chǎng)后，在一字架的尖端上就會(huì)形成多股的噴射流，本實(shí)用新型極大地提高了熔體靜電紡絲的效率，優(yōu)化了紡絲纖維的排列結(jié)構(gòu)形式。
文檔編號(hào)D01D4/02GK201793817SQ20102025898
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者丁玉梅, 劉勇, 楊衛(wèi)民, 王德禧, 郝明鳳 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)