靜電紡絲的生產(chǎn)方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種靜電紡絲的生產(chǎn)方法及裝置，以解決當(dāng)前靜電紡絲的生產(chǎn)中發(fā)射電壓要求高、生產(chǎn)效率低的技術(shù)問題；生產(chǎn)方法它包括a.將溶液形成一層液膜層；b.在收集板與溶液之間形成靜電場(chǎng)；c.在液膜層下形成一層氣膜層;d.液膜層在靜電場(chǎng)下形成泰勒錐而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移動(dòng)，而后在收集板上形成納米纖維;而靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，它包括接地的收集板；它還包括設(shè)置于收集板下方并用于在其表面形成液膜層的多孔管，所述多孔管與高壓電源連接，所述多孔管可進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動(dòng)；本發(fā)明在應(yīng)用中可降低靜電紡絲的發(fā)射電壓，并提高靜電紡絲的生產(chǎn)效率。
【專利說明】
靜電紡絲的生產(chǎn)方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種靜電紡絲的生產(chǎn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，靜電紡絲的生產(chǎn)流程如下，參見圖2，采用溶劑將聚合物溶解后，溶液11通過注射器10從針管處流出。而后針管接通高壓電源正極，收集板16上接通電源負(fù)極，此時(shí)，在針頭與收集板16之間形成靜電場(chǎng)，此后，溶液11被電場(chǎng)極化后，在針頭形成泰勒錐12，當(dāng)電場(chǎng)力大于溶液表面力后，溶液11在從泰勒錐12噴出射向收集板16的過程中，溶液進(jìn)一步被電場(chǎng)力拉伸變細(xì)，其中溶劑揮發(fā)掉，到達(dá)收集板16的即是聚合物納米纖維;而采用上述方式及裝置在應(yīng)用中具有如下的缺點(diǎn):首先，傳統(tǒng)針管式靜電紡絲裝置生產(chǎn)效率低;其次，現(xiàn)有的自由界面式靜電紡絲裝置要求發(fā)射電壓比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要，提供一種靜電紡絲的生產(chǎn)方法及裝置，以解決當(dāng)前靜電紡絲的生產(chǎn)中發(fā)射電壓要求高、生產(chǎn)效率低的技術(shù)問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)其特征在于，它包括如下步驟予以實(shí)現(xiàn):
a.將溶液形成一層液膜層；
b.在收集板與溶液之間形成靜電場(chǎng)；
c.在液膜層下形成一層氣膜層；
d.液膜層在靜電場(chǎng)和氣體作用下形成泰勒錐而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移動(dòng)，而后在收集板上形成納米纖維。
[0005]優(yōu)選的，所述收集板位于上方或溶液的兩側(cè)上方，且所述溶液射流是由下向上移動(dòng)的。
[0006]優(yōu)選的，所述液膜層是在板或管的表面形成的，所述管為圓管。
[0007]優(yōu)選的，在所述液膜層與板或管之間形成一層氣膜層。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟a與步驟b互換。
[0009]進(jìn)一步的，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，它包括接地的收集板;它還包括設(shè)置于收集板下方并用于在其表面形成液膜層的多孔管，所述多孔管與高壓電源連接，所述多孔管可進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]優(yōu)選的，還包括設(shè)置于所述多孔管下方且用于盛裝溶液的溶液容器，所述多孔管的底部設(shè)置于所述溶液的液面以下。
[0011]優(yōu)選的，所述多孔管由金屬粉末燒結(jié)而成。
[0012]優(yōu)選的，在所述多孔管的管壁上還設(shè)有毛細(xì)氣孔，還包括用于向毛細(xì)氣孔內(nèi)充入氣體并通過毛細(xì)氣孔在多孔管與液膜層之間形成氣膜層的氣體發(fā)生源。
[0013]優(yōu)選的，還包括用于帶動(dòng)所述多孔管轉(zhuǎn)動(dòng)的空心軸，所述氣體發(fā)生源的氣體通過空心軸進(jìn)入所述多孔管內(nèi)。
[0014]優(yōu)選的，還包括用于驅(qū)動(dòng)所述空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)通過皮帶輪與所述空心軸對(duì)應(yīng)連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明通過氣采用體輔助的作用，在應(yīng)用中，有利于在金屬粉末燒結(jié)的多孔管壁上形成大量的泰勒錐，此設(shè)計(jì)可降低靜電紡絲的發(fā)射電壓，并提高靜電紡絲的生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中靜電紡絲的生產(chǎn)裝置的主要原理示意圖；
圖中:1.收集板;2.溶液射流;3.多孔管;4.高壓電源;5.空心軸;6.溶液容器;7.溶液；10.注射器;11.溶液;12.泰勒錐;13.高壓源;15.聚合物拉伸；16.收集板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1:設(shè)計(jì)一種靜電紡絲的生產(chǎn)方法，該方法它包括如下步驟予以實(shí)現(xiàn):
a.將溶液形成一層液膜層；
b.在收集板與溶液之間形成靜電場(chǎng)；
c.在液膜層下形成一層氣膜層；
d.液膜層在靜電場(chǎng)和氣體作用下形成泰勒錐而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移動(dòng)，而后在收集板上形成納米纖維。
[0018]本方法中，所述收集板位于上方或溶液的兩側(cè)上方，且所述的溶液射流2是由下向上移動(dòng)的，進(jìn)一步的所述的液膜層是在板或管的表面形成的，而所述的管為圓管;優(yōu)選的，還包括在所述液膜層與板或管之間形成一層氣膜層的步驟，而所述的步驟a與步驟b可以進(jìn)行互換。
[0019]進(jìn)一步的，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，參見圖1;它包括接地的收集板I;它還包括設(shè)置于收集板I下方并用于在其表面形成液膜層的多孔管3，所述多孔管3與高壓電源4連接，所述多孔管3可進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選的，還包括設(shè)置于所述多孔管3下方且用于盛裝溶液的溶液容器6，所述多孔管3的底部設(shè)置于所述溶液7的液面以下。
[0020]進(jìn)一步的，所述的多孔管由金屬粉末燒結(jié)而成，而本設(shè)計(jì)的所述多孔管3的管壁上還分布著毛細(xì)孔，還包括用于向多孔管內(nèi)的毛細(xì)孔充入氣體并通過毛細(xì)孔在多孔管3與液膜層之間形成氣膜層的氣體發(fā)生源，優(yōu)選的，還包括用于帶動(dòng)所述多孔管3轉(zhuǎn)動(dòng)的空心軸5，所述氣體發(fā)生源的氣體通過空心軸5進(jìn)入所述多孔管內(nèi)，還包括用于驅(qū)動(dòng)所述空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)通過皮帶輪與所述空心軸5對(duì)應(yīng)連接。
[0021]具體的，在應(yīng)用中，收集板I接地，多孔管3接高壓電源4，而后兩者之間形成強(qiáng)電場(chǎng);多孔管3在空心軸5的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使得溶液容器6中的溶液7在多孔管3表面形成一層液膜層;而后氣體從空心軸5進(jìn)入的毛細(xì)孔內(nèi)，多孔管3表面上的液膜層在靜電場(chǎng)力、表面力和氣體壓力等力的作用下形成泰勒錐，而后，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生大量的溶液射流2;溶液射流2在飛向收集板I期間，溶劑揮發(fā)，同時(shí)被強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)一步拉伸，最后在收集板I上形成納米纖維，本設(shè)計(jì)中，由于氣壓的輔助作用，在應(yīng)用中降低了泰勒錐的形成電壓，而由于多孔管3的多孔特點(diǎn)，在多孔管3表面可形成大量的泰勒錐，從而提高了靜電紡絲的生產(chǎn)效率。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施例公布的是較佳的實(shí)施例，但并不局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，極易根據(jù)上述實(shí)施例，領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發(fā)明的精神，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種靜電紡絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，它包括如下步驟予以實(shí)現(xiàn): a.將溶液形成一層液膜層； b.在收集板與溶液之間形成靜電場(chǎng)； c.在液膜層下形成一層氣膜層； d.液膜層在靜電場(chǎng)和氣體作用下形成泰勒錐而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移動(dòng)，而后在收集板上形成納米纖維。2.如權(quán)利要求1所述的靜電紡絲的生產(chǎn)發(fā)方法，其特征在于:所述收集板位于上方或溶液的兩側(cè)上方，且所述溶液射流是由下向上移動(dòng)的。3.如權(quán)利要求1所述的靜電紡絲的生產(chǎn)發(fā)方法，其特征在于:所述液膜層是在板或管的表面形成的，所述管為圓管。4.如權(quán)利要求3所述的靜電紡絲的生產(chǎn)發(fā)方法，其特征在于:在所述液膜層與板或管之間形成一層氣膜層。5.如權(quán)利要求1所述的靜電紡絲的生產(chǎn)發(fā)方法，其特征在于:所述步驟a與步驟b互換。6.—種靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，它包括接地的收集板;其特征在于:它還包括設(shè)置于收集板下方并用于在其表面形成液膜層的多孔管，所述多孔管與高壓電源連接，所述多孔管可進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動(dòng)。7.如權(quán)利要求6所述的靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，其特征在于:還包括設(shè)置于所述多孔管下方且用于盛裝溶液的溶液容器，所述多孔管的底部設(shè)置于所述溶液的液面以下。8.如權(quán)利要求6所述的靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述多孔管由金屬粉末燒結(jié)ntjD9.如權(quán)利要求8所述的靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，其特征在于:在所述多孔管的管壁上還設(shè)有毛細(xì)氣孔，還包括用于向毛細(xì)氣孔內(nèi)充入氣體的氣體發(fā)生源。10.如權(quán)利要求9所述的靜電紡絲的生產(chǎn)裝置，其特征在于:還包括用于帶動(dòng)所述多孔管轉(zhuǎn)動(dòng)的空心軸，所述氣體發(fā)生源的氣體通過空心軸進(jìn)入所述多孔管內(nèi)。
【文檔編號(hào)】D01D5/00GK106087079SQ201610603722
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月28日 公開號(hào)201610603722.5, CN 106087079 A, CN 106087079A, CN 201610603722, CN-A-106087079, CN106087079 A, CN106087079A, CN201610603722, CN201610603722.5
【發(fā)明人】周海迎, 柳和生, 那兵, 湯蒂蓮, 李為平, 李軍瑤
【申請(qǐng)人】東華理工大學(xué)