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采用套装针头的新型静电纺丝方法

阅读:1037发布:2020-05-31

专利汇可以提供采用套装针头的新型静电纺丝方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种采用套装针头的新型 静电纺丝 方法。本发明静电纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的 喷嘴 为两个或以上的圆形中空针套装组合而成或者为喷板上开设的圆孔且内套圆形中空针(组)所组合而成,套装的两临近圆形中空针之间和喷板上圆孔与其内所套临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压 电极 连通(最好方式是套装在最内的圆形中空针与高压电极连通),接收装置与高压电源的 接地电极 连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过两临近圆形中空针之间以及喷板上圆孔与内套临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。,下面是采用套装针头的新型静电纺丝方法专利的具体信息内容。

1.一种采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,其特征在于:电纺喷头的喷嘴为两个或两个以上的圆形中空针通过一个套一个的方式进行套装组合而成,处于外的圆形中空针的内径大于其内所套的临近圆形中空针的外径,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
2.根据权利要求1所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:喷嘴与高压电源高压电极连通的方式是套装在最内的圆形中空针与高压电源高压电极连通。
3.根据权利要求1或2所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:套装的所有圆形中空针同心。
4.根据权利要求1~3任一项所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:
套装的所有圆形中空针在喷嘴处齐平。
5.一种采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,其特征在于:电纺喷头的喷嘴为喷板上开设圆孔且圆孔内套圆形中空针所套装组合而成,圆孔与其内套圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过圆孔与其内所套的圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
6.根据权利要求5所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:喷嘴与高压电源高压电极连通的方式是圆形中空针与高压电源高压电极连通。
7.一种采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,其特征在于:电纺喷头的喷嘴为喷板上开设圆孔且圆孔内套圆形中空针组套所套装组合而成,圆形中空针组套为两个或两个以上的圆形中空针通过一个套一个的方式进行套装组合而成,处于外的圆形中空针的内径大于其内所套的临近圆形中空针的外径,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为
0.05~2.0毫米,喷板上圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~
2.0毫米;喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝和套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
8.根据权利要求7所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:喷嘴与高压电源高压电极连通的方式是套装在最内的圆形中空针与高压电源高压电极连通。
9.根据权利要求5~8任一项所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:
圆形中空针与开设圆孔的喷板板面齐平。
10.根据权利要求1~9任一项所述采用套装针头的新型静电纺丝方法,其特征在于:
1个电纺喷头有4个或4个以上的喷嘴,所有喷嘴布置在电纺喷头板面的同1个圆周上或多个同心的圆周上,或者除布置在中心的1个喷嘴外所有的其他喷嘴布置在以该喷嘴为圆心的同1个圆周上或多个同心的圆周上。

说明书全文

采用套装针头的新型静电纺丝方法

一、技术领域

[0001] 本发明涉及静电电纺方法,特别涉及一种采用套装针头的新型静电电纺方法,属于静电电纺技术领域。二、背景技术
[0002] 静电纺丝是近几年国内外纳米纤维研究的热点课题。目前的技术方法可大体分为两大类。一是单针静电纺丝,即电纺液体通过单针的针孔喷出单组分纤维。二是两个甚至两个以上大小不同的针头套在一起,最内的针孔内通过一种组分,内外相套的临近两个针头之间的环状狭缝通过其他组分,由此纺出多组分包裹型复合纤维。目前这两类静电纺丝得到的纤维尺寸还不够细,如何纺制更细的电纺纤维成为静电纺丝的追求。静电纺丝的另一追求是提高电纺效率。为了提高电纺效率,现有技术通常在电纺喷头上布置多层针孔喷嘴,但是电纺时处于喷头中心部分的喷嘴电纺液由于受到周围喷嘴电纺液的静电作用而往往难以出现射流,因此目前在电纺喷头上布置多层针孔喷嘴的方式提高电纺效率和保证电纺质量往往并不理想。特别是,现有电纺技术只能得到纤维及纤维网,不能得到连续的均质的环状电纺膜状物。三、发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种电纺纤维尺寸更小和电纺效率及质量更高甚至可望电纺环状膜状物的新型静电纺丝方法。
[0004] 实现本发明目的的技术解决方案为:一种采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的喷嘴为两个或两个以上的圆形中空针通过一个套一个的方式进行套装组合而成,处于外的圆形中空针的内径大于其内所套的临近圆形中空针的外径,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
[0005] 对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,喷嘴与高压电源高压电极连通的方式最好是套装在最内的圆形中空针与高压电源高压电极连通。对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,套装的所有圆形中空针最好同心。对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,套装的所有圆形中空针在喷嘴处最好齐平。
[0006] 一种采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的喷嘴为喷板上开设圆孔且圆孔内套圆形中空针所套装组合而成,圆孔与其内套圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过圆孔与其内所套的圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
[0007] 对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,喷嘴与高压电源高压电极连通的方式最好是圆形中空针与高压电源高压电极连通。
[0008] 一种采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的喷嘴为喷板上开设圆孔且圆孔内套圆形中空针组套所套装组合而成,圆形中空针组套为两个或两个以上的圆形中空针通过一个套一个的方式进行套装组合而成,处于外的圆形中空针的内径大于其内所套的临近圆形中空针的外径,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷板上圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米;喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝和套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
[0009] 对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,喷嘴与高压电源高压电极连通的方式最好是套装在最内的圆形中空针与高压电源高压电极连通。
[0010] 对于本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,圆形中空针与开设圆孔的喷板板面最好齐平。
[0011] 对于1个电纺喷头有3个喷嘴的本发明静电纺丝方法,所有喷嘴最好布置在电纺喷头板面的同1个圆周上。
[0012] 对于1个电纺喷头有4个或4个以上喷嘴的本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,最好是所有喷嘴布置在电纺喷头板面的同1个圆周上或多个同心的圆周上,或者除布置在中心的1个喷嘴外所有的其他喷嘴布置在以该喷嘴为圆心的同1个圆周上或多个同心的圆周上。
[0013] 对于本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,在电纺喷头喷嘴与接收装置之间可以设置有辅助电极。
[0014] 与现有技术相比,本发明具有显著的优点。本发明采用简单的双(多)针套组合或者圆孔内套圆形中空针(组)组合,套装在最内的圆形中空针带高电压但该圆形中空针内不通过电纺液体,电纺液体通过临近圆形中空针之间以及圆孔与内套临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝,可以电纺得到比单针和针组喷嘴电纺细得多的电纺纤维。对于布置有多个喷嘴的电纺喷头来说,采用套装在最内的圆形中空针与高压电源的高压电极连通赋予纺出液流以高电压,纺出液流外表面的电压相对较低,因此可以在一定程度上克服电纺喷头中心部位的喷嘴往往难以出现射流的现有技术缺陷,并且减少各喷嘴纺出液流之间的静电干扰,使电纺过程更加稳定。本发明采用合适的辅助电极时,还可望电纺得到环状膜状物。四、附图说明
[0015] 图1是本发明新型静电纺丝方法的静电电纺装置示意图
[0016] 图2是本发明双针套装组成喷嘴的横断面示意图
[0017] 图3是本发明双针套装组成喷嘴的纵剖面示意图
[0018] 图4是本发明三针套装组成喷嘴的纵剖面示意图
[0019] 图5是本发明圆孔内套圆形中空针组成喷嘴的纵剖面示意图
[0020] 图6是本发明圆孔内套圆形中空针组套组成喷嘴的纵剖面示意图
[0021] 图7是本发明电纺喷头上有多个喷嘴的布置示意图(一)
[0022] 图8是本发明电纺喷头上有多个喷嘴的布置示意图(二)
[0023] 图9是本发明电纺喷头上有多个喷嘴的布置示意图(三)五、具体实施方式
[0024] 本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的喷嘴为两个或两个以上的圆形中空针通过一个套一个的方式进行套装组合而成,处于外的圆形中空针的内径大于其内所套的临近圆形中空针的外径,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
[0025] 附图1是本发明新型静电纺丝方法(包括这里所述方法和后面将述的两种方法)的静电纺丝装置的一种布置示意图。附图1中1为高压电源,2为电纺喷头,3为供液装置,4为接收装置。当然,本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法的静电纺丝装置可以是其他合适的布置方式。比如,静电纺丝可以是如附图1所示的下行方式,也可以是上行方式,还可以是平方式,等。
[0026] 对于多针套装组成喷嘴的本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,喷嘴与高压电源高压电极连通的方式可以是任意一个或者任意一个以上或者所有的圆形中空针与高压电源的高压电极连通。但是,以“内套的任意一个或者任意一个以上的圆形中空针与高压电源的高压电极连通”的方式为佳,最好的方式是套装在最内的圆形中空针与高压电源的高压电极连通。换句话说,本发明静电纺丝方法可以是任意一个或者任意一个以上或者所有的圆形中空针与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。但是,以“内套的任意一个或者任意一个以上的圆形中空针与高压电源的高压电极连通(即最外的圆形中空针不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝”为佳。最好的方式是“仅套装在最内的圆形中空针与高压电源的高压电极连通(即其他圆形中空针不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝”。由于采用内套的圆形中空针赋予纺出液流以高电压,以致纺出液流表面电压相对较低,因此对于布置有多个喷嘴的电纺喷头来说,可以在一定程度上克服电纺喷头中心部位的喷嘴往往难以出现射流的现有技术缺陷,并且减少各喷嘴纺出液流之间的静电干扰,使电纺过程更加稳定。
[0027] 本发明中我们把静电纺丝时喷出电纺液体的出口称为喷嘴。本发明双针套装组成喷嘴的横断面如附图2所示。附图2中的1所指为内套的圆形中空针,2所指为外圆形中空针,斜线阴影区分别代表内套圆形中空针的壁体和外圆形中空针的壁体,1与2之间的点状阴影区为电纺液体通过的环形狭缝。1所指的内套圆形中空针的空心(即空白部分)没有任何液体通过,仅空心而已。
[0028] 本发明双针套装组成喷嘴的纵剖面如附图3所示。附图3中的1所指为内套圆形中空针,2所指为外圆形中空针,斜线阴影区分别代表内套圆形中空针的壁体和外圆形中空针的壁体,1与2之间的点状阴影区为电纺液体A通过的环形狭缝。1所指的内套圆形中空针的空心(即空白部分)没有任何液体通过,仅空心而已。电纺时最好的方式是仅圆形中空针1与高压电源的高压电极连通(圆形中空针2不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。
[0029] 本发明三针套装组成喷嘴的纵剖面如附图4所示。附图4中的1所指为套装在最内的圆形中空针,2所指为三针套装组合中的中间圆形中空针,3所指为外圆形中空针,斜线阴影区分别代表三圆形中空针的壁体。该三针套装组成的喷嘴可以用于电纺两种电纺液体,电纺液体A通过圆形中空针1与圆形中空针2之间的环形狭缝(点状阴影区),电纺液体B通过圆形中空针2与圆形中空针3之间的环形狭缝(点状阴影区)。1所指的套装在最内的圆形中空针的空心(即空白部分)没有任何液体通过,仅空心而已。电纺时最好的方式是仅圆形中空针1与高压电源的高压电极连通(圆形中空针2和3都不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。
[0030] 对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,套装的所有圆形中空针最好同心。当然,套装的两临近圆形中空针之间可以不同心。当套装的两临近圆形中空针不同心时,它们之间环形狭缝最窄处的宽度应大于0.05毫米。
[0031] 对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,套装的圆形中空针在喷嘴处尽管可以不齐平,比如处于内的圆形中空针出口凸出其临近的外圆形中空针出口或者处于内的圆形中空针出口低于其临近的外圆形中空针出口。但是,套装的所有圆形中空针最好在喷嘴处齐平。
[0032] 本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的喷嘴为喷板上开设圆孔且圆孔内套圆形中空针所套装组合而成,圆孔与其内套圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过圆孔与其内所套的圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
[0033] 对于这里所述本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,尽管喷嘴与高压电源高压电极连通的方式可以是开设圆孔的喷板与高压电源高压电极连通。但是,最好的方式是圆形中空针与高压电源高压电极连通。换句话说,本发明静电纺丝方法可以是开设圆孔的喷板与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。但是,最好的方式是:仅圆形中空针与高压电源的高压电极连通(即开设圆孔的喷板不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。由于采用内套的圆形中空针赋予纺出液流以高电压,以致纺出液流表面电压相对较低,因此对于布置有多个喷嘴的电纺喷头来说,可以在一定程度上克服电纺喷头中心部位的喷嘴往往难以出现射流的现有技术缺陷,并且减少各喷嘴纺出液流之间的静电干扰,使电纺过程更加稳定。当然,喷嘴与高压电源高压电极连通的方式可以是开设圆孔的喷板和圆形中空针都与高压电源的高压电极连通,共同使喷嘴与接地接收装置之间形成高压电场
[0034] 本发明圆孔内套圆形中空针组成喷嘴的纵剖面如附图5所示。附图5中的1所指是圆孔2内所套的圆形中空针,2所指是在喷板4上开设的圆孔,3所指是固定圆形中空针1的底板局部,4所指是开设圆孔的喷板局部,喷板与底板之间以合适的方式封闭成电纺液体A通过的腔体。电纺液体A通过喷板4与底板3之间的空间流入圆形中空针1与圆孔2之间的环形狭缝进行静电纺丝。电纺时最好的方式是仅圆形中空针1与高压电源的高压电极连通(圆孔2不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。
[0035] 本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,其纺丝装置包含高压电源、供液装置、电纺喷头和接收装置,供液装置向电纺喷头供给电纺液体,电纺喷头的喷嘴为喷板上开设圆孔且圆孔内套圆形中空针组套所套装组合而成,圆形中空针组套为两个或两个以上的圆形中空针通过一个套一个的方式进行套装组合而成,处于外的圆形中空针的内径大于其内所套的临近圆形中空针的外径,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米,喷板上圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度为0.05~2.0毫米;喷嘴与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,套装在最内的圆形中空针内不通过任何液体,电纺液体通过圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝和套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝进行静电纺丝。
[0036] 对于喷板上开设圆孔且内套圆形中空针组套所套装组合而成喷嘴的本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,尽管喷嘴与高压电源高压电极连通的方式可以是开设圆孔的喷板与高压电源的高压电极连通。但是,以“喷板上圆孔内套的任意一个或者任意一个以上的圆形中空针与高压电源的高压电极连通”的方式为佳,最好的方式是套装在最内的圆形中空针与高压电源的高压电极连通。换句话说,这里所述本发明静电纺丝方法可以是开设圆孔的喷板与高压电源的高压电极连通,接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。但是,以“喷板上圆孔内套的任意一个或者任意一个以上的圆形中空针与高压电源的高压电极连通(即开设圆孔的喷板不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝”为佳。最好的方式是:仅套装在最内的圆形中空针与高压电源高压电极连通(即开设圆孔的喷板和其他圆形中空针都不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。由于采用内套的圆形中空针赋予纺出液流以高电压,以致纺出液流表面电压相对较低,因此对于布置有多个喷嘴的电纺喷头来说,可以在一定程度上克服电纺喷头中心部位的喷嘴往往难以出现射流的现有技术缺陷,并且减少各喷嘴纺出液流之间的静电干扰,使电纺过程更加稳定。当然,还可以是内套的所有圆形中空针和开设圆孔的喷板都与高压电源电极连通,共同使喷嘴与接地接收装置之间形成高压电场。
[0037] 附图6是两个圆形中空针组成的组套内套于圆孔组成喷嘴的纵剖面示意图。附图6中的1和2所指分别是两个圆形中空针,它们组成圆形中空针组套,3所指是喷板6上开设的圆孔,1和2组成圆形中空针组套并内套于圆孔3内共同组合成喷嘴,4和5所指分别是固定圆形中空针1和2的上底板局部和中底板局部,6所指是开设圆孔3的喷板局部,上底板、中底板与喷板以合适的方式封闭成电纺液体通过的腔体。电纺液体A通过上底板与中底板之间的空间流入圆形中空针1与圆形中空针2之间的环形狭缝,电纺液体B通过中底板与喷板之间的空间流入圆形中空针2与圆孔3之间的环形狭缝,进行电纺液体A与电纺液体B双组分的包裹型复合静电纺丝。1所指的套装在最内的圆形中空针的空心(即空白部分)没有任何液体通过,仅空心而已。电纺时最好的方式是仅圆形中空针1与高压电源的高压电极连通(圆形中空针2和圆孔3都不连通高压电源的高压电极),接收装置与高压电源的接地电极连接,以进行静电纺丝。
[0038] 对于喷板上开设圆孔且内套圆形中空针组套所套装组合而成喷嘴的本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,在喷板上开设的圆孔最好与其内所套的所有圆形中空针同心。当然,在喷板上开设的圆孔与其内所套临近圆形中空针可以不同心,圆孔内套的圆形中空针组套的任意两临近圆形中空针相互之间可以不同心。当在喷板上开设的圆孔与其内所套临近圆形中空针不同心时或者圆孔内套的圆形中空针组套中两临近圆形中空针不同心时,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度最窄处的宽度应大于0.05毫米,喷板上圆孔与其内所套的临近最外圆形中空针之间的环形狭缝宽度最窄处的宽度应大于0.05毫米。
[0039] 对于喷板上开设圆孔且内套圆形中空针组套所套装组合而成喷嘴的本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,圆形中空针与开设圆孔的喷板板面尽管可以不齐平,比如圆形中空针出口凸出开设圆孔的喷板板面或者圆形中空针出口低于开设圆孔的喷板板面。但是,所有圆形中空针与开设圆孔的喷板板面最好齐平。
[0040] 对于1个电纺喷头有3个喷嘴的本发明静电纺丝方法,所有喷嘴最好布置在电纺喷头板面的同1个圆周上。当然,可以采用其他的布置方式。
[0041] 对于1个电纺喷头有4个或4个以上的喷嘴的本发明静电纺丝方法,所有喷嘴最好布置在电纺喷头板面的同1个圆周上或多个同心的圆周上,如附图7和附图8所示。或者,除布置在中心的1个喷嘴外所有的其他喷嘴最好布置在以该喷嘴为圆心的同1个圆周上或多个同心的圆周上,如附图9所示。附图7、附图8和附图9中的1所指是电纺喷头,2所指的同心圆代表本发明所述圆形中空针套装组合成的喷嘴或者本发明所述喷板上开设圆孔且内套圆形中空针(组套)所组成的喷嘴,3所指的虚线是示意1个圆周而已(该虚线不表示电纺喷头件存在一个圆圈)。当然,可以采用其他的布置方式,比如,多排平行排列,等。
[0042] 对于本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,在电纺喷头喷嘴与接收装置之间可以设置有辅助电极,以提高电纺质量或达到特定的电纺要求等。
[0043] 对于本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,套装在最内的圆形中空针的内径在便于加工的情况下越小越好,通常最好为0.05~3.0毫米,当然可以大于3.0毫米。
[0044] 前述的“高压电源的高压电极”可以是指“负高压电极”,也可以是指“正高压电极”。比如,高压电源的输出电压极性为正,则“高压电源的高压电极”即是指“正高压电极”;高压电源的输出电压极性为负,则“高压电源的高压电极”即是指“负高压电极”。
[0045] 对于本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,不连通高压电源高压电极的喷嘴部件可以是由非导电材料制成,但是与高压电源高压电极连通的喷嘴部件必须是导电材料(如金属)制成。换句话说,与高压电源高压电极连通的圆形中空针必须是导电中空针(如金属中空针),没有连通高压电源高压电极的圆形中空针可以是不导电中空针(如绝缘塑料中空针),与高压电源高压电极连通的喷板(其上开设圆孔)必须是导电的(如金属板),没有连通高压电源高压电极的喷板(其上开设圆孔)可以是不导电的(如绝缘塑料板)。
[0046] 对于本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,可以在本发明特征特征上再附加其他技术特征,但仍然属于本发明保护范围。比如,对于1个电纺喷头有多个喷嘴的本发明静电纺丝方法,在各喷嘴上可以附加屏蔽以进一步使各喷嘴均能更均匀地喷丝,提高电纺质量。
[0047] 需要说明的是,所有附图所示仅是代表,可以有其他变化。比如,喷板板面可以是附图5和附图6所示的平面,也可以是其他形状(如曲面等),即这时具有本发明特征的曲面喷板也属于本发明保护范围。尽管存在其他变化,但是凡是具有本发明特征的均属于本发明保护范围。
[0048] 实施例1:采用两根中空不锈针进行同心套装而成如附图3所示的喷嘴,内套的中空不锈钢针的内径为0.15毫米、外径为0.5毫米,外中空不锈钢针的内径为2.0毫米、外径为3.6毫米,采用10%聚苯乙烯甲苯溶液为电纺液,内套的中空不锈钢针与高压电源的高压电极连通,电压为20千伏,金属接收板与高压电源的接地电极连通,喷嘴与金属接收板之间距离为15厘米,聚苯乙烯甲苯溶液通过两根中空不锈钢针之间的环形狭缝进行静电纺丝得到聚苯乙烯纤维。
[0049] 实施例2:采用绝缘环树脂喷板上开设圆孔且圆孔内套中空不锈钢针所套装组合而成如附图5所示的喷嘴,圆孔与中空不锈钢针同心,中空不锈钢针的内径为0.8毫米、外径为1.2毫米,环氧树脂喷板上开设圆孔的孔径为2.8毫米,采用10%聚苯乙烯甲苯溶液为电纺液,中空不锈钢针与高压电源的高压电极连通,电压为20千伏,金属接收板与高压电源的接地电极连通,喷嘴与金属接收板之间距离为16厘米,聚苯乙烯甲苯溶液通过圆孔与中空不锈钢针之间的环形狭缝进行静电纺丝得到聚苯乙烯纤维。
[0050] 比较例1:采用10%聚苯乙烯甲苯溶液为电纺液,通过内径为0.8毫米、外径为1.2毫米的中空不锈钢针进行静电纺丝,中空不锈钢针与高压电源的高压电极连通,电压为
20千伏,金属接收板与高压电源的接地电极连通,喷嘴与金属接收板之间距离为16厘米,通过电纺得到聚苯乙烯纤维。
[0051] 与比较例1电纺得到的聚苯乙烯纤维相比,实施例1和实施例2电纺得到的聚苯乙烯纤维的平均直径分别降低60%左右和45%左右,电纺效率分别提高75%左右和45%左右。
[0052] 此外,我们采用本发明采用套装针头的新型静电纺丝方法,套装的两临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度控制在0.05~2.0毫米之间任意值,喷板上圆孔与其内所套的临近圆形中空针之间的环形狭缝宽度控制在0.05~2.0毫米之间任意值,均得到本发明所述发明目的,即电纺纤维尺寸更小和电纺效率及质量更高。
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