一種蓮蓬電紡噴頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】，一種蓮蓬電紡噴頭包括外殼體，外殼體底面為一弧面，外殼體頂面開(kāi)設(shè)有溶液入口，外殼體內(nèi)部設(shè)有溶液通道，溶液通道的底面為弧面，溶液通道的底面均勻設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體噴嘴，導(dǎo)體噴嘴伸出外殼體外部，形成噴射通道，溶液通道的底面還設(shè)有高壓電極，高壓電極與導(dǎo)電噴嘴電性連接，外殼體內(nèi)位于溶液通道下方區(qū)域設(shè)有導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管與外部輔助氣流發(fā)生器連通，導(dǎo)氣管上面和下面均設(shè)有供導(dǎo)體噴嘴穿過(guò)的上通孔和下通孔，導(dǎo)氣管下通孔孔徑大于導(dǎo)體噴嘴的外徑，該下通孔邊沿設(shè)有圍繞導(dǎo)體噴嘴周圍的引流筒，外殼體底面設(shè)有與引流筒底部配合的開(kāi)孔。本實(shí)用新型顯著提高了提高靜電紡絲射流密度和納米纖維噴射效率。
【專利說(shuō)明】一種蓮蓬電紡噴頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種蓮蓬電紡噴頭。

【背景技術(shù)】
[0002]納米纖維在空氣過(guò)濾、水體污染物去除和生物醫(yī)學(xué)等方面都有著很好的應(yīng)用前景，并開(kāi)始商業(yè)化運(yùn)用。靜電紡絲作為一種新興的納米纖維噴射制造技術(shù)，因其設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低，而且原料來(lái)源廣泛，在眾多的納米纖維制造技術(shù)中顯現(xiàn)出很多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為納米纖維的主流制備技術(shù)，得到大范圍的推廣。
[0003]如何提高納米纖維的生產(chǎn)效率且增強(qiáng)纖維的均勻性是靜電紡絲制造【技術(shù)領(lǐng)域】的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，傳統(tǒng)靜電紡絲所采用的單根紡絲噴嘴僅能產(chǎn)生一束射流，產(chǎn)量只有
0.02g/h左右，生產(chǎn)效率非常低，難以滿足納米纖維工業(yè)化、商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的需求。因此批量化進(jìn)行電紡納米纖維的高效噴射制造，已經(jīng)成為了靜電紡絲技術(shù)和電紡納米纖維產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。多紡絲噴嘴進(jìn)行靜電紡絲噴射是提高納米纖維噴射效率最常采用的方法。但是，靜電紡絲噴射過(guò)程需要在導(dǎo)體紡絲噴嘴上施加高壓電場(chǎng)，各個(gè)帶電噴嘴或射流之間將產(chǎn)生相互的電荷排斥和電場(chǎng)抑制，無(wú)法保證多射流的正常穩(wěn)定噴射，多數(shù)噴嘴受電場(chǎng)抑制而無(wú)法產(chǎn)生射流噴射；噴嘴無(wú)法正常穩(wěn)定噴射，容易產(chǎn)生液滴滴落，破壞了納米纖維膜的均勻性；同時(shí)射流相互排斥，也容易引導(dǎo)射流產(chǎn)生波動(dòng)而影響了射流噴射的穩(wěn)定性和納米纖維的均勻性。再者，從噴嘴處產(chǎn)生的紡絲射流攜帶有大量的自由電荷，射流間排斥力大射流密度難以增大，射流密度小于0.5根每平方厘米。
[0004]受電場(chǎng)抑制干擾的作用，多噴嘴靜電紡絲噴射無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的噴射，并且納米纖維膜的均勻性也不容易保持，難以在批量化納米纖維噴射制造中進(jìn)行推廣應(yīng)用。增大紡絲噴嘴間的距離，有利于降低電荷排斥和電場(chǎng)抑制的影響，以促證多個(gè)紡絲噴嘴的長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定噴射；但經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算表明，紡絲噴嘴間的距離需要大于5cm才能保證多紡絲射流的穩(wěn)定噴射；但隨著噴嘴間距的增大，紡絲射流密度將隨之減小，從而降低了電紡納米纖維噴射效率，嚴(yán)重影響了靜電紡絲批量化產(chǎn)量的提高，難以推廣應(yīng)用。
[0005]針對(duì)批量化靜電紡絲納米纖維，已經(jīng)有了多種無(wú)針尖靜電紡絲技術(shù)，如滾筒電極、線電極、邊緣效應(yīng)、氣泡式和誘導(dǎo)式等方法。但無(wú)針尖靜電紡絲噴射過(guò)程，溶液液面皆處于自由波動(dòng)狀態(tài)，射流處于無(wú)約束可以在表面進(jìn)行自由移動(dòng)。射流從溶液自由表面的噴射產(chǎn)生，射流初始直徑變化很大、射流均勻性差別大；并且，紡絲射流不受約束易產(chǎn)生波動(dòng)，射流直徑變化范圍大，嚴(yán)重影響了電紡納米纖維膜的均勻性和品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種集成化、帶鞘氣約束的高密度靜電紡絲導(dǎo)體噴嘴，顯著提高了提高靜電紡絲射流密度和納米纖維噴射效率。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種蓮蓬電紡噴頭，包括外殼體，所述外殼體底面為一弧面，所述外殼體頂面開(kāi)設(shè)有溶液入口，所述外殼體內(nèi)部設(shè)有溶液通道，所述溶液通道的底面為弧面，所述溶液通道的底面均勻設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體噴嘴，所述導(dǎo)體噴嘴伸出外殼體外部，形成噴射通道，溶液通道的底面還設(shè)有高壓電極，所述高壓電極與導(dǎo)電噴嘴電性連接，所述外殼體內(nèi)位于溶液通道下方區(qū)域設(shè)有導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管與外部輔助氣流發(fā)生器連通，所述導(dǎo)氣管上面和下面均設(shè)有供所述導(dǎo)體噴嘴穿過(guò)的上通孔和下通孔，所述導(dǎo)氣管下通孔孔徑大于導(dǎo)體噴嘴的外徑，該下通孔邊沿設(shè)有圍繞所述導(dǎo)體噴嘴周圍的引流筒，所述外殼體底面設(shè)有與引流筒底部配合的開(kāi)孔。
[0008]進(jìn)一步的，所述外殼體橫截面上小下大呈扇形，所述外殼體頂面為一平面，所述外殼體底面為一弧面，所述外殼體頂面開(kāi)設(shè)有溶液入口，所述溶液入口與外部溶液供給裝置相連通。
[0009]進(jìn)一步的，該溶液通道的內(nèi)壁為光滑過(guò)渡的雙曲線弧面，光滑過(guò)渡雙曲線弧面能夠減少溶液流動(dòng)阻力，以保證溶液能順利流向?qū)w噴嘴。
[0010]更進(jìn)一步的，所述溶液通道的底面為弧面，所述導(dǎo)體噴嘴呈向外發(fā)射狀態(tài)均勻分布在溶液通道底面上，這種設(shè)計(jì)使得所述導(dǎo)體噴嘴的噴口大致沿弧面分布，而非處于同一個(gè)水平面，從而避免了或降弱了多個(gè)紡絲導(dǎo)體噴嘴之間的電場(chǎng)干擾與抑制。
[0011]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)氣管的上表面和下表面均為弧面，所述上通孔與導(dǎo)體噴嘴緊密配合，以免氣流從該通孔內(nèi)向外泄露。
[0012]進(jìn)一步的，所述開(kāi)孔邊沿與引流筒邊沿密封配合連接。這能夠保證輔助氣流能夠最大化地被引流筒引流至導(dǎo)體噴嘴周圍，保證鞘層氣流通道的形成。
[0013]進(jìn)一步的，所述溶液通道中心區(qū)域從左至右沿一水平位置設(shè)有左溶液擋塊、中心溶液擋塊和右溶液擋塊，所述右溶液擋塊與左溶液擋塊相對(duì)所述中心溶液擋塊兩側(cè)對(duì)稱排列設(shè)置。所述左溶液擋塊、中心溶液擋塊和右溶液擋塊將溶液通道中的紡絲溶液分隔成多股流體，分別引導(dǎo)多股流體流向不同區(qū)域的導(dǎo)體噴嘴，保證供液的均勻，提高靜電紡絲的均勻性。
[0014]進(jìn)一步的，所述外殼體介于所述溶液通道底面和導(dǎo)氣管下底面之間的側(cè)面上開(kāi)設(shè)有氣體入口，所述氣體入口包括位于所述外殼體左側(cè)的左氣體入口和位于所述外殼體右側(cè)的右氣體入口，所述左氣體入口和右氣體入口均與所述導(dǎo)氣管內(nèi)部連通。所述外部輔助氣流發(fā)生器通過(guò)左氣體入口和右氣體入口向所述導(dǎo)氣管內(nèi)部輸送輔助氣流。
[0015]更進(jìn)一步的，所述導(dǎo)氣管的中部區(qū)域的截面高度低于所述導(dǎo)氣管的兩側(cè)區(qū)域的橫截面高度，通過(guò)這種設(shè)計(jì)，使得輔助氣流從左氣體入口和右氣體入口進(jìn)入后，首先進(jìn)入到較為寬闊的導(dǎo)氣管兩側(cè)區(qū)域，進(jìn)而向較為狹窄的導(dǎo)氣管中部區(qū)域流動(dòng)，這有利于控制輔助氣流速度與壓力，保證流向各個(gè)導(dǎo)流筒內(nèi)的輔助氣流壓強(qiáng)與流速的一致性，以保證紡絲射流的均勻性。
[0016]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)氣管下表面、導(dǎo)氣管上表面、溶液通道底面均為具有相同圓心的同心弧面。
[0017]進(jìn)一步的，所述引流筒直徑為導(dǎo)體噴嘴外徑的1.05?2倍。
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)弧形噴頭，且在弧形噴頭底部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)靜電紡絲導(dǎo)體噴嘴，再沿所述弧形噴頭底部設(shè)置一層弧形導(dǎo)氣管，所述弧形導(dǎo)氣管中設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)圍繞于靜電紡絲噴嘴四周的導(dǎo)流筒，氣流進(jìn)導(dǎo)氣管流進(jìn)導(dǎo)流筒內(nèi)在導(dǎo)體噴嘴周圍形成鞘層氣流通道，保證紡絲溶液的流向均勻，提高紡絲射流噴射的均勻性和穩(wěn)定性。
[0020]本實(shí)用新型還在溶液通道設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)溶液擋塊，均勻地將溶液分成多股引導(dǎo)其均勻地流向各個(gè)區(qū)域的導(dǎo)體噴嘴。
[0021]本實(shí)用新型由于將導(dǎo)體噴嘴設(shè)置在弧形噴頭底部，因此各個(gè)導(dǎo)體噴嘴出口處沿弧形分布而非處于同一個(gè)水平面，從而避免了或降弱了多個(gè)紡絲導(dǎo)體噴嘴之間的電場(chǎng)干擾與抑制作用。
[0022]本實(shí)用新型的導(dǎo)體噴嘴分別單獨(dú)設(shè)置于獨(dú)立導(dǎo)流筒之中，靜電紡絲噴射過(guò)程氣孔中通有輔助氣流環(huán)繞形成鞘層氣流。為溶液的噴射提供額外的拉伸作用，促進(jìn)紡絲射流的快速噴射，并且鞘層氣流圍繞于紡絲射流四周，可以對(duì)紡絲射流的噴射過(guò)程提供屏蔽作用，以減紡絲射流相互之間的電荷排斥與抑制作用，避免了射流間的相互干擾，以保證的各個(gè)射流的穩(wěn)定噴射。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1的A處局部放大圖。
[0025]【符號(hào)說(shuō)明】
[0026]溶液入口 I ;噴嘴外殼2 ;右溶液擋塊3 ;高壓電極4 ;右氣體入口 5 ;導(dǎo)流筒6 ;導(dǎo)體噴嘴7 ;導(dǎo)氣管下表面8 ;導(dǎo)氣管9 ;左氣體入口 10 ;導(dǎo)氣管上表面11 ;左溶液擋塊12 ;中心溶液擋塊13 ;內(nèi)壁14 ;溶液通道15 ;接收板20。

【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]作為一個(gè)具體的實(shí)施例，如圖1所示，本實(shí)用新型的一種蓮蓬電紡噴頭，包括外殼體2，所述外殼體2橫截面上小下大呈扇形，所述外殼體2頂面為一平面，所述外殼體2底面為一弧面，所述外殼體2頂面開(kāi)設(shè)有溶液入口 1，所述溶液入口 I與外部溶液供給裝置相連通，所述外殼體2內(nèi)部設(shè)有形狀與外殼體2匹配的溶液通道15，所述溶液通道15的底面為弧面，溶液通道15的底部弧面上鋪設(shè)有高壓電極4，所述高壓電極4是以面的形式敷設(shè)在弧面上，高壓電極4為導(dǎo)體材料，如銅等。所述高壓電極4與溶液通道15底部緊密接觸，所述高壓電極4連接外部高壓電源，所述溶液通道15底部均勻設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體噴嘴7，所述導(dǎo)體噴嘴伸出外殼體2外部，形成噴射通道，且該溶液通道15的內(nèi)壁14為光滑過(guò)渡的雙曲線弧面，光滑過(guò)渡雙曲線弧面能夠減少溶液流動(dòng)阻力，以保證溶液能順利流向?qū)w噴嘴7。
[0029]由于溶液通道15底面為弧面，因此導(dǎo)體噴嘴7也是呈向外發(fā)散排列在溶液通道15底面上，導(dǎo)體噴嘴7的長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)成一致，這就使得各個(gè)的導(dǎo)體噴嘴7的噴口也沿弧面分布，而非處于同一個(gè)水平面，從而避免了或降弱了多個(gè)紡絲導(dǎo)體噴嘴之間的電場(chǎng)干擾與抑制。
[0030]所述溶液通道15中心區(qū)域從左至右沿一水平位置設(shè)有左溶液擋塊12、中心溶液擋塊13和右溶液擋塊3，所述右溶液擋塊3與左溶液擋塊12相對(duì)所述中心溶液擋塊13兩側(cè)對(duì)稱排列設(shè)置。為了使得液流流暢，所述中心溶液擋塊13橫截面可為光滑的類橢圓形，其與左溶液擋塊12、右溶液擋塊3相對(duì)的一面設(shè)置成大致呈鏡面，而相應(yīng)的，所述左溶液擋塊12、右溶液擋塊3相對(duì)所述中心溶液擋塊13 —側(cè)面也可以設(shè)置成相匹配的鏡面，保證液流的快速通過(guò)，而所述左溶液擋塊12、右溶液擋塊3遠(yuǎn)離中心溶液擋塊13的一側(cè)則可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成凸起的弧面，這樣可以有效地將液流引導(dǎo)至兩側(cè)的導(dǎo)體噴嘴上。
[0031]所述左溶液擋塊12、中心溶液擋塊13和右溶液擋塊3將溶液通道15中的紡絲溶液分隔成多股流體，分別引導(dǎo)多股流體流向不同區(qū)域的導(dǎo)體噴嘴7，保證供液的均勻，提高靜電紡絲的均勻性。
[0032]所述高壓電極4與導(dǎo)電噴嘴7電性連接，保證靜電紡絲噴射過(guò)程可以對(duì)各個(gè)導(dǎo)體噴嘴7施加高壓電場(chǎng)。所述外殼體2內(nèi)位于溶液通道15底面位置處設(shè)有導(dǎo)氣管9，所述導(dǎo)氣管9位于所述溶液通道15底面和外殼體底面之間的區(qū)域，所述導(dǎo)氣管9為罩狀導(dǎo)氣管9，所述罩狀導(dǎo)氣管9的上表面為弧面，并且與溶液通道15底面緊密配合連接，所述罩狀導(dǎo)氣管9的上表面上設(shè)有供所述導(dǎo)體噴嘴7穿過(guò)的上通孔，所述上通孔與導(dǎo)體噴嘴7緊密配合，以免氣流從該通孔內(nèi)向外泄露，所述罩狀導(dǎo)氣管9的下表面為弧面，其上設(shè)有供所述導(dǎo)體噴嘴7穿過(guò)的下通孔，所述下通孔的孔徑大于所述導(dǎo)體噴嘴7的外徑，且該下通孔邊沿設(shè)有圍繞所述導(dǎo)體噴嘴7周圍的引流筒6，所述外殼體2底面設(shè)有與引流筒6底部配合的開(kāi)孔，所述開(kāi)孔邊沿與引流筒6邊沿密封配合連接。所述導(dǎo)體噴嘴7與所述引流筒6同軸配合設(shè)置。所述外殼體2介于所述溶液通道15底面和導(dǎo)氣管9下底面之間的側(cè)面上開(kāi)設(shè)有氣體入口，所述氣體入口包括位于所述外殼體2左側(cè)的左氣體入口 10和位于所述外殼體2右側(cè)的右氣體入口 5，所述左氣體入口 10和右氣體入口 2均與所述導(dǎo)氣管9內(nèi)部連通。外部輔助氣流發(fā)生器通過(guò)左氣體入口 10和右氣體入口 5向所述導(dǎo)氣管內(nèi)部輸送輔助氣流。為了保證氣體的密封性和節(jié)約能源，所述左氣體入口 10和右氣體入口 5與導(dǎo)氣管銜接處采用密封連接。所述導(dǎo)氣管9的中部區(qū)域的截面高度低于所述導(dǎo)氣管的兩側(cè)區(qū)域的橫截面高度，通過(guò)這種設(shè)計(jì)，使得輔助氣流從左氣體入口 10和右氣體入口 2進(jìn)入后，首先進(jìn)入到較為寬闊的導(dǎo)氣管9兩側(cè)區(qū)域，進(jìn)而向較為狹窄的導(dǎo)氣管9中部區(qū)域流動(dòng)，這有利于控制輔助氣流速度與壓力，保證流向各個(gè)導(dǎo)流筒6內(nèi)的輔助氣流壓強(qiáng)與流速的一致性，以保證紡絲射流的均勻性。
[0033]所述導(dǎo)氣管9下弧面8、導(dǎo)氣管9上弧面11、溶液通道15底部弧面三個(gè)弧面具有相同圓心，屬同同心弧面。為保證氣體流向流向各個(gè)引流筒6，經(jīng)過(guò)流體計(jì)算分析導(dǎo)氣管下弧面8所對(duì)應(yīng)的曲率半徑大于導(dǎo)氣管上弧面11所對(duì)應(yīng)的曲率半徑，而導(dǎo)氣管上弧面11所對(duì)應(yīng)的曲率半徑大于溶液通道15底部弧面所對(duì)應(yīng)的曲率半徑。經(jīng)計(jì)算與實(shí)驗(yàn)分析，較優(yōu)的曲率半徑范圍如下:導(dǎo)氣管下弧面8所對(duì)應(yīng)的曲率半徑5?50cm ;導(dǎo)氣管上弧面11所對(duì)應(yīng)的曲率半徑為導(dǎo)氣管下弧面8所對(duì)應(yīng)的曲率半徑的0.95、.6 ;溶液通道15底部弧面所對(duì)應(yīng)的曲率半徑為導(dǎo)氣管上弧面11所對(duì)應(yīng)的曲率半徑的0.8^0.99。引流筒6直徑為導(dǎo)體噴嘴7外徑的1.05?2倍。
[0034]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0035]啟動(dòng)靜電紡絲裝置，并接通高壓電源，將高壓電源正極/負(fù)極與接收板20連接，高壓電源負(fù)極/正極與高壓電極4連接，外部溶液供給裝置將溶液經(jīng)溶液入口 I輸入至本實(shí)用新型的噴頭的外殼體2中的溶液通道15內(nèi)，參考圖1中的虛線箭頭所示，所述溶液通道15中的所述左溶液擋塊12、中心溶液擋塊13和右溶液擋塊3將溶液通道15中的紡絲溶液分隔成多股流體，分別引導(dǎo)多股流體流向不同區(qū)域的導(dǎo)體噴嘴7，啟動(dòng)靜電紡絲的同時(shí)，將輔助氣流經(jīng)左氣體入口 10和右氣體入口 5進(jìn)入導(dǎo)氣管9內(nèi)，參考圖1中的實(shí)線箭頭所示，所述輔助氣流首先進(jìn)入到較為寬闊的導(dǎo)氣管9兩側(cè)區(qū)域，進(jìn)而向較為狹窄的導(dǎo)氣管9中部區(qū)域流動(dòng)，而較窄的導(dǎo)氣管9中部為輔助氣流流向各個(gè)導(dǎo)流筒6內(nèi)提供了一定的壓力，保證了保證流向各個(gè)導(dǎo)流筒6內(nèi)的輔助氣流壓強(qiáng)與流速的一致性，以保證紡絲射流的均勻性，所述輔助氣流進(jìn)入到各個(gè)導(dǎo)流筒6后，在有界的紡絲射流體邊緣存在著約束帶電粒子的電勢(shì)。這能使到導(dǎo)流筒6壁的紡絲射流的正電流和負(fù)電流平衡。在通常情況下，紡絲射流是由數(shù)量相等的正離子和電子組成，其中電子比離子更易移動(dòng)得多，因而紡絲射流相對(duì)導(dǎo)流筒壁呈正電性。在紡絲射流和導(dǎo)流筒6壁之間的非電中性區(qū)域稱作鞘層，因此，輔助氣流就圍繞于各個(gè)導(dǎo)體噴嘴7的周圍形成鞘層氣流。而由于導(dǎo)體噴嘴7和接收板20兩個(gè)電極之間加上電壓，導(dǎo)體噴嘴7與接收板20之間的強(qiáng)電場(chǎng)誘使空氣產(chǎn)生電暈,而電暈表層電荷密度較高，可在紡絲射流與鞘層氣流之間形成雙電層結(jié)構(gòu)，獲得帶電鞘層氣流。帶電鞘層氣流環(huán)繞于紡絲射流四周形成封閉的包裹結(jié)構(gòu)，對(duì)紡絲射流起到了屏蔽保護(hù)作用，可克服或減弱外界電荷對(duì)射流的排斥干擾，以保證紡絲射流的穩(wěn)定持續(xù)噴射。同時(shí)，雙電層結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了射流表面的局部電場(chǎng)強(qiáng)度，提高了紡絲射流所受的拉伸作用力有利于克服紡絲射流上的溶液表面張力防止紡絲射流表面珠狀結(jié)構(gòu)的形成。因此，該鞘層氣流可以為溶液的噴射提供額外的拉伸作用，促進(jìn)紡絲射流的快速噴射。并且由于鞘層氣流圍繞于紡絲射流四周，可以對(duì)紡絲射流的噴射過(guò)程提供屏蔽作用，以減紡絲射流相互之間的電荷排斥與抑制作用，避免了射流間的相互干擾，以保證的各個(gè)射流的穩(wěn)定噴射。在鞘層氣流的作用下，導(dǎo)體噴嘴7之間的最小距離可減小至0.5?lcm并且能保持長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定噴射，有效地提高了靜電紡絲噴射射流密度和納米纖維制造的效率。鞘層氣流對(duì)于靜電紡絲射流的額外拉伸作用，有助于促進(jìn)射流得到充分的拉伸細(xì)，有利于減小納米纖維的直徑并提高納米纖維的均勻性。
[0036]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:包括外殼體，所述外殼體底面為一弧面，所述外殼體頂面開(kāi)設(shè)有溶液入口，所述外殼體內(nèi)部設(shè)有溶液通道，所述溶液通道的底面為弧面，所述溶液通道的底面均勻設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體噴嘴，所述導(dǎo)體噴嘴伸出外殼體外部，形成噴射通道，溶液通道的底面還設(shè)有高壓電極，所述高壓電極與導(dǎo)電噴嘴電性連接，所述外殼體內(nèi)位于溶液通道下方區(qū)域設(shè)有導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管與外部輔助氣流發(fā)生器連通，所述導(dǎo)氣管上面和下面均設(shè)有供所述導(dǎo)體噴嘴穿過(guò)的上通孔和下通孔，所述導(dǎo)氣管下通孔孔徑大于導(dǎo)體噴嘴的外徑，該下通孔邊沿設(shè)有圍繞所述導(dǎo)體噴嘴周圍的引流筒，所述外殼體底面設(shè)有與引流筒底部配合的開(kāi)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述外殼體橫截面上小下大呈扇形，所述外殼體頂面為一平面，所述外殼體底面為一弧面，所述外殼體頂面開(kāi)設(shè)有溶液入口，所述溶液入口與外部溶液供給裝置相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述溶液通道的底面為弧面，所述導(dǎo)體噴嘴呈向外發(fā)射狀態(tài)均勻分布在溶液通道底面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述導(dǎo)氣管的上表面和下表面均為弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:該溶液通道的內(nèi)壁為光滑過(guò)渡的雙曲線弧面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述開(kāi)孔邊沿與引流筒邊沿密封配合連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述溶液通道中心區(qū)域從左至右沿一水平位置設(shè)有左溶液擋塊、中心溶液擋塊和右溶液擋塊，所述右溶液擋塊與左溶液擋塊相對(duì)所述中心溶液擋塊兩側(cè)對(duì)稱排列設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述外殼體介于所述溶液通道底面和導(dǎo)氣管下底面之間的側(cè)面上開(kāi)設(shè)有氣體入口，所述氣體入口包括位于所述外殼體左側(cè)的左氣體入口和位于所述外殼體右側(cè)的右氣體入口，所述左氣體入口和右氣體入口均與所述導(dǎo)氣管內(nèi)部連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述導(dǎo)氣管的中部區(qū)域的截面高度低于所述導(dǎo)氣管的兩側(cè)區(qū)域的橫截面高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓮蓬電紡噴頭，其特征在于:所述導(dǎo)氣管下表面、導(dǎo)氣管上表面、溶液通道底面均為具有相同圓心的同心弧面。
【文檔編號(hào)】D01D4/06GK203960405SQ201420364625
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】鄭煜銘, 鄭志燁, 陳澍, 王進(jìn)興 申請(qǐng)人:福建省貝思達(dá)環(huán)保投資有限公司, 中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所