熔融靜電紡絲裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種熔融靜電紡絲裝置，其中，所述裝置利用高溫高速空氣和靜電使高分子聚合物形成納米纖維，包括：(a)可將可熔性高分子聚合物熱熔化的熔化機(jī)構(gòu)；(b)連接所述熔化機(jī)構(gòu)并將熔化后的高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭；所述高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭前面設(shè)有靜電發(fā)生器以及使得高分子聚合物噴吐后帶上靜電的機(jī)構(gòu)；(c)將噴吐出來的高分子聚合物拉伸的高溫高壓空氣噴頭，其中所述高溫高壓空氣噴頭周圍設(shè)有對高壓空氣進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)；所述高溫為100～800℃；所述高壓為0.1MPa～0.5MPa；(d)設(shè)在高溫高壓空氣噴頭下游的防止靜電干涉的絕緣板；(e)設(shè)在所述防止靜電干涉的絕緣板下游的納米纖維接收裝置。
【專利說明】熔融靜電紡絲裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種靜電紡絲裝置，特別是一種新型熔融靜電紡絲裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]納米纖維隨著高科技的發(fā)展從原來的“衣料用”漸漸變成環(huán)境.能源.IT.生物工程等未來社會技術(shù)發(fā)展支撐用的先端材料。比如:高性能空氣過濾膜，防護(hù)服，水處理材料，電池的電極或隔膜，能源的變化素子，納米導(dǎo)線電子設(shè)備，創(chuàng)口貼，骨架培育等方面被采用，以及實(shí)用化。
[0003]納米纖維又分為納米尺寸纖維和納米構(gòu)造纖維。納米尺寸纖維定義為直徑Inm到10nm長度為直徑的100倍以上的纖維狀物質(zhì)。但是根據(jù)使用用途，直徑10nm到100nm的纖維我們也把它稱為納米纖維。納米構(gòu)造纖維是指一般直徑的纖維上表面或內(nèi)部構(gòu)造上具有納米特點(diǎn)的纖維。
[0004]納米纖維以及納米構(gòu)造纖維以其優(yōu)異的光，聲，電，磁，熱以及機(jī)械特性早已被人所關(guān)注。在醫(yī)療，服裝衣料，電氣工業(yè)，汽車，沙漠綠化，建筑材料等眾多用途上被廣泛使用。最近納米纖維以及納米纖維構(gòu)造體要求更細(xì)更小同時要求大量生產(chǎn)。
[0005]特別是纖維直徑細(xì)小的納米纖維具有比表面積大，空隙率高，通氣性能強(qiáng)，流體通過時不受阻影響的特點(diǎn)，在過濾網(wǎng)，衣料，醫(yī)療材料，生物化學(xué)，建筑材料，汽車等高科技領(lǐng)域上被廣泛開發(fā)。
[0006]納米纖維的制造法有靜電紡絲法，復(fù)合紡絲法，融噴法，化學(xué)氣相成長(CVD)法等。但是靜電紡絲法與CVD法生產(chǎn)量低，復(fù)合紡絲法工程復(fù)雜，融噴法雖然生產(chǎn)量高，但是可利用的只有有限的高分子種類以及300nm以下的直徑生產(chǎn)困難。
[0007]現(xiàn)有的無紡布等粗纖維，微米級的纖維一般用熔噴技術(shù)制造；而納米纖維以及納米構(gòu)造體為靜電紡絲技術(shù)為主來制造。
[0008]如圖1所示，是雙流體熔噴方式的一種方式。熱可塑性高分子聚合物(樹脂)I從融噴樹脂噴嘴3吐出，高速空氣2從空氣噴嘴4高速噴出，與噴嘴3出來的樹脂匯合，將樹脂帶向設(shè)置的收集部這樣一個構(gòu)成。
[0009]這個構(gòu)造是高速空氣2從空氣噴嘴4出來后與融噴樹脂噴嘴3出來的熔化后高分子樹脂交匯，在樹脂固化之前高速帶動樹脂拉伸，形成纖維。氣體噴嘴的方向與樹脂出來的方向一致。
[0010]通常無紡布生產(chǎn)的融噴技術(shù)以雙流體(圖1所示)為基礎(chǔ)。熱熔化樹脂噴嘴出來的樹脂被周圍的熱風(fēng)壓縮成形，產(chǎn)生機(jī)械性壓縮膨脹的震動，生成的是短纖維。如果氣流速度加快機(jī)械的振動周期也加快，熔化的高分子被破碎不能成為長纖維，因此高溫氣體的速度得不到提高。因此熔噴方式不能生產(chǎn)微米以下的納米纖維。
[0011]現(xiàn)有的靜電紡絲技術(shù)對不溶性物質(zhì)的納米纖維生產(chǎn)有很大的困難?，F(xiàn)有的靜電紡絲技術(shù)生成速度慢。不能對應(yīng)大量生產(chǎn)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型的第一目的在于獲得目前無法得到的大量生產(chǎn)納米纖維的熔融靜電紡絲裝置，以便用于產(chǎn)業(yè)量產(chǎn)化上。
[0013]本實(shí)用新型提供一種熔融靜電紡絲裝置，其中，所述裝置利用高溫高速空氣和靜電使高分子聚合物形成納米纖維，包括:
[0014](a)可將可熔性高分子聚合物熱熔化的熔化機(jī)構(gòu)；
[0015](b)連接所述熔化機(jī)構(gòu)并將熔化后的高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭;
[0016]所述高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭前面設(shè)有靜電發(fā)生器以及使得高分子聚合物噴吐后帶上靜電的機(jī)構(gòu)；
[0017](C)將噴吐出來的高分子聚合物拉伸的高溫高壓空氣噴頭，其中所述高溫高壓空氣噴頭周圍設(shè)有對聞壓空氣進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)；
[0018]所述高溫為100?800°C ;所述高壓為0.1MPa?0.5MPa ；
[0019](d)設(shè)在高溫高壓空氣噴頭下游的防止靜電干涉的絕緣板；
[0020](e)設(shè)在所述防止靜電干涉的絕緣板下游的納米纖維接收裝置。
[0021]在本實(shí)用新型的一個【具體實(shí)施方式】中，所述高溫為200?800°C ;所述高壓為0.2MPa ?0.5MPa。
[0022]在本實(shí)用新型的一個【具體實(shí)施方式】中，所述可熔性高分子聚合物為多種或單一的熱塑型高分子聚合物。
[0023]在本實(shí)用新型的一個【具體實(shí)施方式】中，所述可熔性高分子聚合物為多種或單一的熱塑型高分子聚合物粒子。
[0024]在本實(shí)用新型的一個【具體實(shí)施方式】中，所述高分子聚合物噴頭上覆蓋防止散熱的隔熱材料。
[0025]在本實(shí)用新型的一個【具體實(shí)施方式】中，所述高分子聚合物噴頭與所述高溫高壓空氣噴頭之間的匹配關(guān)系可選自如下組合:
[0026]單一的高溫高壓空氣噴頭匹配單個的高分子聚合物噴頭；
[0027]單一的高溫高壓空氣噴頭匹配多個的高分子聚合物噴頭；
[0028]多組的單一高溫高壓空氣噴頭匹配單個的高分子聚合物噴頭；或是
[0029]多組的單一高溫高壓空氣噴頭匹配多個的高分子聚合物噴頭。
[0030]本實(shí)用新型設(shè)計人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得高產(chǎn)量的納米纖維生產(chǎn)裝置，其適用于廣泛的高分子種類并解決生產(chǎn)困難的問題。在此基礎(chǔ)上完成了本實(shí)用新型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]【圖1】現(xiàn)有熔噴方法圖示
[0032]【圖2】熔融靜電紡絲圖示
[0033]【圖3】多噴頭孔的圖示
[0034]【圖4】可塑性高分子以及空氣的流動示意圖示
[0035]【圖5】聞壓空氣加熱不意圖。
[0036]I..?熱可塑性高分子樹脂2..?高速空氣
[0037]3...現(xiàn)有的融噴樹脂噴嘴4...現(xiàn)有的空氣噴嘴
[0038]5..?本實(shí)用新型用高分子聚合物噴頭
[0039]6..?本實(shí)用新型用高溫高壓空氣噴頭
[0040]7...電極8...熱可塑性高分子的熔化機(jī)構(gòu)
[0041]9...絕緣板10...纖維收集裝置
[0042]11...空氣氣流加熱裝置

【具體實(shí)施方式】
[0043]本實(shí)用新型人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得高產(chǎn)量的納米纖維生產(chǎn)裝置，其適用于廣泛的高分子種類并解決生產(chǎn)困難的問題。在此基礎(chǔ)上完成了本實(shí)用新型。
[0044]本實(shí)用新型中，術(shù)語“含有”或“包括”表示各種成分可一起應(yīng)用于本實(shí)用新型的混合物或組合物中。因此，術(shù)語“主要由...組成”和“由...組成”包含在術(shù)語“含有”或“包括”中。
[0045]熱塑性高分子聚合物
[0046]本實(shí)用新型的熔融靜電紡絲法可使用熱可塑的高分子聚合物有聚酯纖維，聚酰胺，聚烯烴，聚氨酯(PU)等。聚酯纖維如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚乳酸(PLA)等，聚酰胺有尼龍系列(NYL0N66、NYL0N6)，聚烯烴有聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)等均可成為納米纖維原材料。
[0047]納米纖維
[0048]納米尺寸纖維定義為直徑Inm到10nm長度為直徑的100倍以上的纖維狀物質(zhì)。但是根據(jù)使用用途，直徑10nm到100nm的纖維我們也把它稱為納米纖維。納米構(gòu)造纖維是指一般直徑的纖維上表面或內(nèi)部構(gòu)造上具有納米特點(diǎn)的纖維。
[0049]熔融靜電紡絲裝置
[0050]本實(shí)用新型提供一種熔融靜電紡絲裝置，其中，所述裝置利用高溫高速空氣和靜電使高分子聚合物形成納米纖維，包括:
[0051](a)可將可熔性高分子聚合物熱熔化的熔化機(jī)構(gòu)；
[0052](b)連接所述熔化機(jī)構(gòu)并將熔化后的高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭;
[0053]所述高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭前面設(shè)有靜電發(fā)生器以及使得高分子聚合物噴吐后帶上靜電的機(jī)構(gòu)；
[0054](c)將噴吐出來的高分子聚合物拉伸的高溫高壓空氣噴頭，其中所述高溫高壓空氣噴頭周圍設(shè)有對聞壓空氣進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)；
[0055]所述高溫為100?800°C ;所述高壓為0.1MPa?0.5MPa
[0056](d)設(shè)在高溫高壓空氣噴頭下游的防止靜電干涉的絕緣板；
[0057](e)設(shè)在所述防止靜電干涉的絕緣板下游的納米纖維接收裝置。
[0058]本實(shí)用新型采用高溫高速空氣和靜電的綜合手段，所述高溫高壓空氣噴頭使得噴吐出來的高分子聚合物予以迅速拉伸，在接收裝置上快速形成長纖維。纖維的生成速度大幅度提高，產(chǎn)量也相應(yīng)大幅度上升，解決了本領(lǐng)域一直亟待解決的問題。
[0059]所述可熔性高分子聚合物為多種或單一的熱塑型高分子聚合物。所述的“熱塑性高分子聚合物”如前定義。具體地，所述可熔性高分子聚合物為多種或單一的熱塑型高分子聚合物粒子。
[0060]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述高分子聚合物噴頭上覆蓋防止散熱的隔熱材料。
[0061]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述高分子聚合物噴頭與所述高溫高壓空氣噴頭之間的匹配關(guān)系可選自如下組合:
[0062]單一的高溫高壓空氣噴頭匹配單個的高分子聚合物噴頭；
[0063]單一的高溫高壓空氣噴頭匹配多個的高分子聚合物噴頭；
[0064]多組的單一高溫高壓空氣噴頭匹配單個的高分子聚合物噴頭；或是
[0065]多組的單一高溫高壓空氣噴頭匹配多個的高分子聚合物噴頭。
[0066]本實(shí)用新型的使用方法
[0067]本實(shí)用新型的裝置可用于靜電紡絲方法，其包括如下步驟:
[0068](a)采用熔化機(jī)構(gòu)將可熔性高分子聚合物熱熔化；
[0069](b)采用高分子聚合物噴頭將熔化后的高分子聚合物進(jìn)行噴吐；
[0070]所述高分子聚合物噴頭前面設(shè)有靜電發(fā)生器，以使得高分子聚合物噴吐后帶上靜電；
[0071](C)通過高溫高壓空氣噴頭將噴吐出來的高分子聚合物迅速拉伸；
[0072](d)通過絕緣板防止噴吐出來的高分子聚合物產(chǎn)生靜電干涉；
[0073](e)設(shè)置在絕緣板下游的納米纖維接收裝置對拉伸后的高分子聚合物進(jìn)行接收，得到納米纖維。
[0074]所述方法的產(chǎn)量不低于3KG/小時。
[0075]所述納米纖維的粒徑尺度200nm?100nm,優(yōu)選500?800nm。
[0076]實(shí)用新型得到的制品
[0077]本實(shí)用新型所得到的納米纖維的制品，可以為隔熱性材料、吸音材料、去除油脂與微小物質(zhì)的高效過濾膜。
[0078]在一個【具體實(shí)施方式】中，所述微小物質(zhì)包括病菌，病毒，微小粉塵或其組合。
[0079]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式及其使用方法
[0080]本實(shí)用新型的第一個目的是提供了可以用熔融靜電紡絲技術(shù)的生產(chǎn)方式。
[0081]本實(shí)用新型的第二個目的是用熔融靜電紡絲技術(shù)生產(chǎn)出納米纖維。
[0082]本實(shí)用新型的第三個目的是提供可以生產(chǎn)不能溶解或難溶解高分子納米纖維。
[0083]本實(shí)用新型的第四個目的是防止靜電干擾的產(chǎn)生，得到均衡厚度的納米纖維膜。
[0084]本實(shí)用新型的第五個目的是消除爆炸的危險。
[0085]本實(shí)用新型的第六個目的是用熔融靜電紡絲技術(shù)生產(chǎn)高效吸油性材料。
[0086]本實(shí)用新型的第七個目的是用熔融靜電紡絲技術(shù)生產(chǎn)強(qiáng)隔熱性材料。
[0087]本實(shí)用新型的第八個目的是用熔融靜電紡絲技術(shù)生產(chǎn)去除油質(zhì)與微小物質(zhì)(病菌，病毒，微小粉塵)的高效過濾膜。
[0088]本實(shí)用新型的第九個目的是用熔融靜電紡絲技術(shù)可連續(xù)性長時間生產(chǎn)。
[0089]本實(shí)用新型的第十個目的是用熔融靜電紡絲技術(shù)可提供低價生產(chǎn)納米纖維技術(shù)。
[0090]本實(shí)用新型的第十一個目的是多噴頭大量生產(chǎn)納米纖維。
[0091]本實(shí)用新型的第一解決手段是將熱可塑高分子熔化，用高速空氣和靜電生成納米纖維。本實(shí)用新型也就是采用風(fēng)和靜電的組合生產(chǎn)熔融方式的納米纖維構(gòu)造物。
[0092]本實(shí)用新型的第二解決手段是將可塑高分子熔化機(jī)體和將熱可塑高分子其推出的噴口，高溫高壓的空氣噴口以及高溫高壓空氣生成器，讓高分子帶上電荷的電極以及防止靜電納米纖維受靜電場干撓的絕緣板構(gòu)成。加上覆蓋在噴頭上防止散熱的隔熱材料。
[0093]本實(shí)用新型的第三解決手段是用可熔化可塑高分子熔化機(jī)體生成納米纖維。
[0094]本實(shí)用新型的第四解決手段是防止靜電納米纖維受靜電場干撓的絕緣板和高壓空氣。
[0095]本實(shí)用新型的第五不使用可揮發(fā)性物質(zhì)，不生成微粒粉塵，不產(chǎn)生揮發(fā)性和粉塵爆炸。
[0096]本實(shí)用新型的第六解決手段是采用熔融靜電紡絲法，將多種熱可塑高分子或單一熱可塑在粒子狀混合或單一使用，制造納米纖維化后多種熱可塑高分子不損害各種高分子的特性，又聚合各種高分子的特性的納米纖維構(gòu)造體的隔熱性材料。
[0097]本實(shí)用新型的第七解決手段是采用熔融靜電紡絲法，將多種熱可塑高分子或單一熱可塑在粒子狀混合或單一使用，制造納米纖維化后多種熱可塑高分子不損害各種高分子的特性，又聚合各種高分子的特性的納米纖維構(gòu)造體的吸音材料。
[0098]本實(shí)用新型的第八解決手段是采用熔融靜電紡絲法，將多種熱可塑高分子或單一熱可塑在粒子狀混合或單一使用，制造納米纖維化后多種熱可塑高分子不損害各種高分子的特性，又聚合各種高分子的特性的納米纖維構(gòu)造體的去除油質(zhì)與微小物質(zhì)(病菌，病毒，微小粉塵)的高效過濾膜。
[0099]本實(shí)用新型單一高壓噴頭配單個的噴頭，單一噴頭配多個噴頭，多組單一高壓噴頭配單個的噴頭，多組單一噴頭配多個噴頭做成一個整體有效提高生產(chǎn)速度降低成本。
[0100]可熱熔化可熔性高分子熔化機(jī)構(gòu)連接將熔化后的高分子噴吐的噴頭、將噴吐出來的高分子迅速拉伸的高溫高壓空氣的噴頭以及加熱高壓空氣機(jī)構(gòu)，高分子噴頭前面的靜電發(fā)生以及讓高分子帶上靜電的機(jī)構(gòu)，防止靜電干涉的絕緣板構(gòu)成的利用高溫高速空氣和靜電使高分子變成納米纖維的熔融靜電紡絲機(jī)構(gòu)。
[0101]利用高分子的親水性和不親水性的特征，針對各種使用條件生產(chǎn)出不同種類的納米纖維，使用于吸收油類，去除細(xì)小菌類病毒，粉塵。
[0102]使用不同種類的高分子顆?；焱刍?，再不損害各種高分子特性的同時又具有各高分子特性的納米纖維構(gòu)造物。
[0103]各種不同高分子用熔融靜電法制造出具有各種材料特征的纖維過濾膜。
[0104]利用納米纖維比表面積大以及親水材料的的特征，制造吸水，保水材料，綠化沙漠。
[0105]多種高分子混合或使用單種高分子生產(chǎn)的隔熱材料。
[0106]多種高分子混合或使用單種高分子生產(chǎn)的消音，吸音材料。
[0107]多種高分子混合或使用單種高分子生產(chǎn)的隔熱難燃建筑材料。
[0108]如無具體說明，本實(shí)用新型的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等及材料皆可應(yīng)用于本實(shí)用新型中。
[0109]本實(shí)用新型的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。
[0110]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗方法，通常按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定。若沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。
[0111]除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本實(shí)用新型中。
[0112]實(shí)施例1
[0113]熔融靜電紡絲法可使用熱可塑形材有聚酯纖維，聚酰胺，聚烯烴，聚氨酯(PU)等。聚酯纖維如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚乳酸(PLA)等，聚酰胺有尼龍系列(NYL0N66、NYL0N6)，聚烯烴有聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)等均可成為納米纖維原材料。
[0114]如上述說明，熔融靜電紡絲法制造納米纖維可達(dá)到下列效應(yīng)。
[0115](I)高壓電源起靜電誘導(dǎo)作用，無導(dǎo)線電流流通，可對應(yīng)多組噴頭
[0116](2)不使用有機(jī)溶劑，熱可塑高分子加熱成液體狀，使用高壓高溫空氣和靜電生成納米纖維，無有機(jī)溶劑的揮發(fā)，消除爆炸的可能。
[0117](3)消除靜電的堆積干撓和離子風(fēng)的影響，可生產(chǎn)出均衡厚度的納米纖維層。
[0118](4)防止噴頭前端的靜電荷量減少，可長時間作業(yè)。
[0119](5)高分子液體一側(cè)接地，不會發(fā)生漏電現(xiàn)象。
[0120](6)多噴頭組成的單元，便于生產(chǎn)，提高產(chǎn)量，降低了成本。
[0121](7)設(shè)備構(gòu)造簡單便于操作和維護(hù)。
[0122](8)熔融靜電紡絲設(shè)備制造出來的納米纖維，可用于油水分離，回收油質(zhì)。
[0123](9)熔融靜電紡絲設(shè)備制造出來的納米纖維可用于水質(zhì)凈化，海水淡化和污水的處理。
[0124]以下配合附加的圖示對熔融靜電紡絲加以說明
[0125]圖3中8是熱可塑性高分子的熔化機(jī)構(gòu)，5是熔化后噴吐高分子聚合物的高分子聚合物噴頭，6是將熔化的熱可塑性高分子從高分子聚合物噴頭噴5出來將其延伸的高溫高壓空氣噴頭；7是設(shè)在噴出融化后高分子聚合物噴頭5的前面讓高分子帶上靜電的電極(也即靜電發(fā)生器)，9是遮斷用于誘導(dǎo)靜電納米纖維的靜電場干撓用的遮斷絕緣板。
[0126]納米纖維的生成過程:熱可塑性高分子聚合物I在熔化機(jī)構(gòu)8上加熱熔化，熔化后的高分子從高分子聚合物噴頭5吐出，同時高壓氣體2從高溫高壓空氣噴頭6噴出將熔化的高分子拉伸延長。同時靜電發(fā)生器7和高分子聚合物噴頭5之間加上高壓電壓產(chǎn)生靜電，使高分子帶上同極靜電，同樣電荷之間產(chǎn)生排斥作用使高分子在凝固前更能延伸，制造出納米纖維。
[0127]高分子的拉伸力靠高速高溫空氣支配，高速高溫的氣流造成了以高溫高速氣流為中心帶動周圍空氣緩慢氣流形成的氣壓差氣流。熔化高分子從緩慢流進(jìn)入高速中心被拉伸成形。需要一個緩流層，才不至于高分子在未固化前被拉斷。
[0128]高速氣流的速度過高，沒有慢慢提高流速的緩流層，氣壓差大，高分子在固化前被打碎，形成不了長纖維。如圖4所示。在本實(shí)用新型的壓力和溫度范圍內(nèi)可形成緩流層
[0129]高分子的吐出口 5與高速高壓噴出口 6的間距可調(diào)節(jié)。距離太近，氣壓差太大，高分子得不到延伸，容易成為粒子。在本實(shí)用新型的壓力和溫度范圍內(nèi)，可適當(dāng)調(diào)節(jié)。
[0130]這里，高速高溫空氣噴頭6與高分子吐出口的位置關(guān)系可調(diào)節(jié)。距離太遠(yuǎn)，第一不會被高速氣流卷入，第二高分子的溫度下降粘度提高。在本實(shí)用新型的壓力和溫度范圍內(nèi)，可適當(dāng)調(diào)節(jié)。
[0131 ] 同時熔化的高分子與空氣接觸也會急速冷卻，粘度提高。
[0132]這里如圖5所示，在高溫高速空氣噴頭6前部設(shè)置有一個加熱器。壓縮空氣加熱后急速膨脹，高速氣體得到更快加速。同時空氣加熱到熔化的高分子溫度以上延緩液態(tài)高分子的冷卻速度。
[0133]如圖3所示，熱熔化機(jī)構(gòu)8將熱可塑性高分子熔化后推到附加有高壓靜電的噴頭5后吐出。熔化的高分子帶上電荷，熔化高分子之間由于同性電荷的相互排斥(庫侖力作用)和高速高溫風(fēng)力的作用下，纖維更加細(xì)小。收集器10帶上不同電極靜電，將帶上電荷的納米纖維吸引收集形成納米纖維膜。這樣收集的納米纖維膜可以利用作為服裝材料，隔熱材料，吸音材料，吸油材料等。
[0134]本實(shí)用新型得到的納米纖維是長纖維，使用便利。
[0135]本實(shí)用新型不止以上說明的利用范圍，隨著今后技術(shù)的發(fā)展，可以利用其超大的比表面積特性(許多的反應(yīng)只能在物質(zhì)表面產(chǎn)生)，納米纖維分子間的作用力等納米纖維所特有性能，期待著在更深層次的醫(yī)療技術(shù)，民用生活，航天科技領(lǐng)域的開發(fā)。大量生成納米纖維的技術(shù)具有極高的實(shí)用新型價值。
[0136]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍，本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù)實(shí)體或方法，若是與申請的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。
[0137]在本實(shí)用新型提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型的上述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熔融靜電紡絲裝置，其特征在于，所述裝置利用高溫高速空氣和靜電使高分子聚合物形成納米纖維，包括: (a)可將可熔性高分子聚合物熱熔化的熔化機(jī)構(gòu)； (b)連接所述熔化機(jī)構(gòu)并將熔化后的高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭； 所述高分子聚合物進(jìn)行噴吐的高分子聚合物噴頭前面設(shè)有靜電發(fā)生器以及使得高分子聚合物噴吐后帶上靜電的機(jī)構(gòu)； (C)將噴吐出來的高分子聚合物拉伸的高溫高壓空氣噴頭，其中所述高溫高壓空氣噴頭周圍設(shè)有對聞壓空氣進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)； 所述高溫為100?800°C ;所述高壓為0.1MPa?0.5MPa ； (d)設(shè)在高溫高壓空氣噴頭下游的防止靜電干涉的絕緣板； (e)設(shè)在所述防止靜電干涉的絕緣板下游的納米纖維接收裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的熔融靜電紡絲裝置，其特征在于，所述高分子聚合物噴頭上覆蓋防止散熱的隔熱材料。
3.如權(quán)利要求1所述的熔融靜電紡絲裝置，其特征在于，所述高分子聚合物噴頭與所述高溫高壓空氣噴頭之間的匹配關(guān)系可選自如下組合: 單一的高溫高壓空氣噴頭匹配單個的高分子聚合物噴頭； 單一的高溫高壓空氣噴頭匹配多個的高分子聚合物噴頭； 多組的單一高溫高壓空氣噴頭匹配單個的高分子聚合物噴頭；或是 多組的單一高溫高壓空氣噴頭匹配多個的高分子聚合物噴頭。
【文檔編號】D01D5/00GK204224755SQ201420219323
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】崔建中, 張蓉 申請人:崔建中