本發(fā)明涉及紡絲領(lǐng)域，尤其涉及一種靜電紡絲制備復(fù)合層納米纖維的出絲裝置。

背景技術(shù)：

靜電紡絲制備納米纖維的方法，主要是利用高壓靜電場下液體形成“泰勒錐”，然后在靜電力的作用下延伸，形成納米纖維細(xì)絲?，F(xiàn)有技術(shù)中的靜電紡絲裝置設(shè)置有出絲裝置和接收器，并在出絲裝置和接收器之間的區(qū)域設(shè)置有高壓靜電場。電紡液經(jīng)過出絲裝置，在高壓電場的作用下向著接收器延伸，液體被拉伸成細(xì)絲，在噴頭和接收器之間形成納米纖維(例如CN 104032423A、104831426A)。

但現(xiàn)有技術(shù)中出絲裝置大部分為單孔結(jié)構(gòu)，形成的靜電紡絲纖維不具備復(fù)合層結(jié)構(gòu)。后續(xù)出現(xiàn)的復(fù)合式噴頭包括內(nèi)外兩個同軸設(shè)置的噴嘴，內(nèi)外兩個噴嘴內(nèi)部電紡液種類不同，噴出的電紡液在靜電拉伸作用下形成具備同軸復(fù)合層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層納米纖維，這種復(fù)合層納米纖維包括內(nèi)外兩層同軸復(fù)合層。這種內(nèi)外多層同軸復(fù)合層結(jié)構(gòu)的納米纖維雖然各層材質(zhì)不同，但所制備的纖維紡織材料的吸濕性、耐腐蝕性、耐磨損性、電導(dǎo)性均由外層材料決定。并且同軸復(fù)合層拉伸性能決定于復(fù)合層中最差的一層，兩層或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)并不能有效提高復(fù)合纖維的彈性力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種靜電紡絲制備復(fù)合層納米纖維的出絲裝置，該裝置能通過靜電紡絲技術(shù)制備螺旋狀復(fù)合層納米纖維，通過特殊的出絲裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可使內(nèi)部多層復(fù)合結(jié)構(gòu)均暴露在復(fù)合層納米纖維表層，共同構(gòu)成靜電紡絲纖維表層，使多種材料的性質(zhì)得以體現(xiàn)。

技術(shù)方案

一種靜電紡絲制備復(fù)合層納米纖維的出絲裝置，其特征在于：出絲裝置包括偏心設(shè)置的內(nèi)外多層套裝子噴嘴，每個子噴嘴均連接單獨(dú)供液管。

進(jìn)一步，所述出絲裝置分為內(nèi)外兩層偏心設(shè)置的子噴嘴，每個子噴嘴單獨(dú)設(shè)置有相連的供液管。

進(jìn)一步，所述出絲裝置內(nèi)部每個子噴嘴與最外層子噴嘴共同有一個接觸連接點(diǎn)。

進(jìn)一步，所述出絲裝置的內(nèi)層子噴嘴相對于外層子噴嘴高度可調(diào)。

進(jìn)一步，所述子噴嘴形狀為圓形。

進(jìn)一步，所述子噴嘴為正多邊形。

有益效果

本發(fā)明提供一種靜電紡絲制備復(fù)合層納米纖維的出絲裝置，該出絲裝置通過偏心放置的多層子噴嘴進(jìn)行靜電紡絲，所形成的復(fù)合層納米纖維內(nèi)部各層材料在形成納米纖維過程中形變大小不一致，最終在應(yīng)力作用下復(fù)合層納米纖維呈現(xiàn)螺旋狀。螺旋狀的復(fù)合層納米纖維實(shí)際長度長于卷曲后的復(fù)合層納米纖維長度，在復(fù)合層納米纖維材料本身的伸縮性能的基礎(chǔ)上增加了螺旋結(jié)構(gòu)帶來的伸縮性，進(jìn)一步提高復(fù)合層納米纖維的拉伸性能。當(dāng)出絲裝置中多個子噴嘴與最外層子噴嘴具有一個或多個共同點(diǎn)時，該出絲裝置所制備的復(fù)合層納米纖維各層都能暴露在纖維表層，使得各層不同材質(zhì)的理化性質(zhì)共同體現(xiàn)在復(fù)合層納米纖維材料的整體性質(zhì)中。

附圖說明

圖1為出絲裝置示意圖；

圖2為出絲裝置切面圖；

其中：1-子噴嘴A，2-子噴嘴B。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

現(xiàn)有技術(shù)中出絲裝置大部分為單孔噴頭，形成的靜電紡絲纖維不具備復(fù)合結(jié)構(gòu)。后續(xù)出現(xiàn)的復(fù)合式噴頭包括內(nèi)外兩個同軸設(shè)置的噴嘴，內(nèi)外兩個噴嘴內(nèi)部電紡液種類不同，噴出的電紡液在靜電拉伸作用下形成具備同軸復(fù)合層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層納米纖維，這種復(fù)合層納米纖維包括內(nèi)外兩層同軸復(fù)合層。這種內(nèi)外多層同軸復(fù)合層納米纖維雖然各層材質(zhì)不同，但所制備的復(fù)合層納米纖維的吸濕性、耐腐蝕性、耐磨損性、電導(dǎo)性均由外層材料決定。并且同軸復(fù)合層納米纖維的拉伸性能決定于復(fù)合層中拉伸性能最差的一層，兩層或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)并不能有效提高復(fù)合纖維的彈性力學(xué)性能。

本實(shí)施例中提供一種偏心設(shè)置的出絲裝置，如圖1和圖2所示。該出絲裝置的噴嘴分為內(nèi)外兩層，即圓形的子噴嘴A1和圓形的子噴嘴B2，兩層子噴嘴為偏心設(shè)置，兩噴嘴高度一致。并且子噴嘴A1內(nèi)切于子噴嘴B2。內(nèi)層子噴嘴A1與外層子噴嘴B2各自分別連接不同供液管，各個子噴嘴內(nèi)部的電紡液種類不同。

內(nèi)層的子噴嘴A1噴出的電紡液不同于外層的子噴嘴B2噴出的電紡液，不同成份電紡液形成的電紡絲層形變大小不一致，由于各層不共軸，在差異性的形變下形成螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)合層的電紡絲。復(fù)合層螺旋狀電紡絲各層為螺旋纏繞，在與等長度等直徑的同軸復(fù)合層纖維相比，其每個復(fù)合層展開長度更長，直徑更小。螺旋狀復(fù)合層在高分子分子層伸縮性的基礎(chǔ)上增加了螺旋結(jié)構(gòu)伸縮性，進(jìn)一步提高纖維的拉伸性能。由于兩個子噴嘴相切，所形成的復(fù)合層納米纖維內(nèi)層材料暴露在復(fù)合層納米纖維外層表面，所制備的復(fù)合層納米纖維的吸濕性、耐腐蝕性、耐磨損性、電導(dǎo)性均由內(nèi)外兩層材料共同決定。

上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。