度RH = 60%。在接收装置6的不锈钢带602上表面收集到的产物形态如图8所示。
[0055]实施例3
[0056]制备水溶性原料的纳米纤维膜。采用本发明所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，喷头组集成为如图5所示的喷丝头组1，喷丝头101的材质为不锈钢，喷丝头101的碟形直径为60mm，厚度为20mm，碟形外边缘的半圆形沟槽的半径R = 8mm。喷丝头组1中喷丝头101的装配数量N = 13，喷丝头101之间的定距环102的材质为聚四氟乙烯(PTFE)，宽度为10mm，即安装后相邻喷丝头101的中心间距LI = 30mm。设备中电机4与喷丝头组1的距离L3 = 300mm,喷丝头组1到接收装置6上表面的距离L2 = 200mm ;设置喷丝头组1的转速为200rpm，喷头组集成在直线运动的滑轨3上往复运动的速率为30mm/sec，接收装置6的不锈钢带602行进速率2m/min，高压电源10输出40kV负高压。采用注射栗作为计量栗9，设定计量栗9的流量300mL/h，输送浓度为8%的聚乙烯醇(PVA，1799型)的水溶液，粘度为342mPaS，制膜环境温度20°C，湿度RH = 50%。在接收装置6的不锈钢带602上表面收集到白色纳米纤维膜。
[0057]实施例4
[0058]制备有取向性的纳米纤维。采用本发明所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，喷头组集成为如图6所示的喷丝头组1，喷丝头101的材质为非金属，具体为聚醚醚酮(PEEK)，喷丝头101的碟形直径为60mm，厚度为20mm，碟形外边缘的半圆形沟槽半径r =0.3mm，嵌入金属丝为铜丝，铜丝的直径d = 0.6mm。喷丝头组1中喷丝头101的装配数量N=13，喷丝头101之间定距环102的材质为聚四氟乙烯(PTFE)，宽度为10mm，即安装后相邻喷丝头101的中心间距LI = 30mm。设备中电机4与喷丝头组1的距离L3 = 300mm，喷丝头组1到接收装置6上表面的距离L2 = 150mm ;设置喷丝头组1的转速lOOrpm，喷头组集成在直线运动的滑轨3上的运动速率设为零，接收装置6的不锈钢带602行进速率6m/min，高压电源10输出25kV负高压。采用注射栗作为计量栗9，设定计量栗9的流量150mL/h，输送浓度为13%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的乙醇溶液，粘度为500mPaS。制膜环境温度25°C，湿度RH = 50%。在接收装置6的不锈钢带602上表面收集到的产物形态如图9所示。
[0059]显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:包括喷头组集成、喷头组集成运动控制部件、接收装置(6)、计量栗(9)、高压接入端子(7)和高压电源(10)， 所述喷头组集成包括喷丝头组(1)和供料头(2)，所述供料头(2)包括两片非金属板，两片非金属板通过螺钉固定，一片非金属板的外部中间设有供料头进料口(8)，贴合面上设有水平的导流腔和若干个等间距分布且与导流腔垂直交汇连通的分流腔，所述导流腔与供料头进料口(8)相连通，分流腔的末端在非金属板的底部形成锥形的供料头出料口(5)，另一片非金属板的贴合面为平面，所述分流腔直径和导流腔直径满足下述公式:dl2>2*N*d22 其中:dl为导流腔直径， d2为分流腔直径， N为分流腔数量； 所述喷丝头组(1)包括若干个喷丝头(101)，所述喷丝头(101)的材质为金属，所述喷丝头(101)通过芯轴(103)中心贯穿而集成，相邻的喷丝头(101)之间设置调整喷丝头(101)间距的定距环(102)，所述喷丝头(101)之间相互导通，所述喷丝头(101)为中心对称的碟形，所述喷丝头(101)的碟形外边缘与供料头出料口(5) —一对正且接近的间距小于 1mm ； 所述喷头集成运动控制部件控制喷头组集成水平移动和喷丝头组(1)沿芯轴(103)旋转，所述喷丝头组(1)旋转过程中料液从供料头出料口(5)转移到喷丝头(101)的碟形外边缘； 所述接收装置(6)设置在喷丝头组(1)下方； 所述计量栗(9)与供料头进料口(8)相连通； 所述高压电源(10)通过高压接入端子(7)和高压导线与喷丝头组(1)连接。2.根据权利要求1所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:所述喷丝头(101)的材质为金属，所述喷丝头(101)的碟形外边缘设有半圆形沟槽。3.根据权利要求1所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:所述喷丝头(101)的材质为非金属，所述喷丝头(101)的碟形外边缘设有半圆形沟槽，所述半圆形沟槽内嵌入金属丝，所述金属丝相互电子导通。4.根据权利要求1或2或3所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:所述喷头组集成运动控制部件包括滑轨(3)、电机(4)、同步带轮(12)和框式支架(13)，所述电机⑷安装在框式支架(13)顶端，所述电机⑷的输出端与同步带轮的一端(12)固定连接，所述同步带轮(12)的另一端与芯轴(103)固定连接，所述芯轴(103)通过轴承固定在框式支架(13)底部，所述框式支架(13)可在滑轨(3)上水平运动。5.根据权利要求4所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:所述接收装置(6)包括不锈钢带(602)和不锈钢带轮(601)，所述不锈钢带(602)环绕不锈钢带轮(601)成闭环，所述不锈钢带￠02)由不锈钢带轮(601)驱动转动，所述接收装置(6)接地。6.根据权利要求5所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:所述喷头组集成、喷头组集成运动控制部件和接收装置(6)置于封闭罩(11)内，所述封闭罩(11)内设有温度控制装置、湿度控制装置和换气装置。7.根据权利要求6所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:所述电机(4)与喷丝头组(1)的距离大于喷丝头组(1)到接收装置(6)上表面的距离。8.根据权利要求1所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:用于制备生物相容性的纳米纤维膜。9.根据权利要求2所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:用于制备水溶性原料和/或非水溶性原料的纳米纤维膜。10.根据权利要求3所述的一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，其特征在于:用于制备有取向性的纳米纤维。
【专利摘要】本发明公开一种精密供液的无针喷头静电纺丝设备，包括喷头组集成及其运动控制部件、接收装置、计量泵、高压电源和环境条件控制装置。所述喷头组集成包括喷丝头组和供料头，喷丝头组由多个相同的中心对称带锐边的碟形部件组装集成，可在传动机构的驱动下高速旋转；供料头是一种压力驱动、精确分配物料的部件，其主体中部设有进料口，内部设有水平的导流腔，和多个等间距分布的、与导流腔垂直交汇连通的分流腔，分流腔的末端在供料头的底部形成锥形的出料口，出料口与喷丝头组中各碟形部件的锐边一一对正。本发明可实现对每个喷丝头精确供料、降低原料损失率、提高制膜的均匀性、在一定程度上控制所制备纤维的取向，同时还可以提高应用的安全性。
【IPC分类】D01D5/00
【公开号】CN105369367
【申请号】CN201510908636
【发明人】吴大勇, 梁卫华, 张 杰
【申请人】中国科学院理化技术研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月10日