静电纺丝分液器及静电纺丝的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种静电纺丝分液器及静电纺丝机，该静电纺丝分液器具有一封闭空间，该分液器为倒锥型结构，包括：一锥型壳体具有一顶端开口设置在所述锥型壳体的顶点，以及一底端开口与该顶端开口相对；一垫圈，一筛网，以及一盖体依次覆盖在所述锥型壳体的底端开口，所述盖体将所述垫圈及筛网密封在锥型壳体内部；一进液管设置在所述锥型壳体的顶点，并通过所述顶端开口与所述锥型壳体内部的锥体空间连通；以及多个出液孔设置在所述盖体。静电纺丝机其包括一供液装置，其包括一气瓶，一储液罐通过通气管与所述气瓶相连接，一计量泵过输液管与所述储液罐相连接，以及静电纺丝分液器，其通过输液管与所述计量泵相连接，所述计量泵用于控制进入分液器中电纺液的质量。
【专利说明】静电纺丝分液器及静电纺丝机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于纺织机械领域，涉及一种静电纺丝分液器及静电纺丝机。
【背景技术】
[0002]静电纺丝技术是A Formhals在1934年提出的一种制备连续纳米纤维材料的方法。该技术是利用电场力将高聚物溶液在静电场中形成射流，进而拉伸成纳米尺寸的丝，也就是纳米纤维，该纳米纤维在接收装置上形成类似非织造布状的纳米纤维膜纤维毡。这种纳米纤维膜具有良好的光学、电学、电磁学等方面的性质，因而在电子光学、生物医学、微纳米器件等领域具有潜在的应用价值。目前，静电纺丝已成为制取纳米纤维，以及纳米纤维膜最重要、最有效的方法。但静电纺丝纤维的直径较细，所以产量低，且提供牵伸离的电场容易受到干扰，阻碍了工业化的生产和应用。Tomaszewksi等研究发现，针头数量和产量呈线性相关。为了提高纳米纤维的产量，使用多针头进行静电纺是一种非常有效的方式。然而，多个针头进行静电纺时，很难使得所述电纺液均匀进入每个针头，从而使得电纺针头出丝不均匀。
[0003]基于以上因素，仅仅单纯增加喷头的数量并不能获得高质量的电纺纳米纤维膜，因此严重制约了静电纺丝技术的产业化应用，多针静电纺的应用未取得实质性进展。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种静电纺丝分液器及静电纺丝机，可以使电纺液均匀进入多针头的静电纺丝机的每个电纺针头。
[0005]一种静电纺丝分液器，该分液器具有一封闭空间，该分液器为倒锥型结构，包括:一锥型壳体具有一顶端开口设置在所述锥型壳体的顶点，以及一底端开口与该顶端开口相对；一垫圈，一筛网，以及一盖体依次覆盖在所述锥型壳体的底端开口，所述盖体将所述垫圈及筛网密封在锥型壳体内部；一进液管设置在所述锥型壳体的顶点，并通过所述顶端开口与所述锥型壳体内部的锥体空间连通；以及多个出液孔设置在所述盖体。
[0006]一种静电纺丝机，其包括:一供液装置，包括一气瓶，一储液罐通过通气管与所述气瓶相连接，一计量泵过输液管与所述储液罐相连接，以及一如权利要求1至8所述的静电纺丝分液器，通过输液管与所述计量泵相连接，所述计量泵用于控制进入分液器中电纺液的质量；一电纺液成丝装置，包括至少一个喷头单元，该至少一个喷头单元包括多个电纺针头，该多个电纺针头中的每一个通过一个倒液管与所述盖体上的一个出液孔对应相连；一纤维接收装置与所述电纺液成丝装置相对设置，用于接受在高压电场中，由电纺液成丝装置喷射出来的电纺液形成的纳米纤维，从而获得由该纳米纤维形成的纳米纤维膜；以及一高压直流电源，用于给所述电纺液成丝装置提供高压直流电。
[0007]与现有技术比较，本实用新型提供的静电纺丝分液器，为倒锥型结构，其锥型壳体的锥角为钝角，当电纺液进入该分液器时，可以实现在分液器中存储较少的电纺液，快速，均匀地把进入分液器的电纺液进行分液。从而提高了效率，减少了电纺液的浪费，也使得每个出液孔流出的电纺液的流量相同，从而提高了进入多针头电纺喷头的电纺液的均匀性。【专利附图】
【附图说明】[0008]图1为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的结构示意图。
[0009]图2为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的分液器的剖视图。
[0010]图3为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的分液器的锥型壳体的剖视图。
[0011]图4为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的分液器的盖体的俯视图。
[0012]图5为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的电纺液成丝装置的俯视图。
[0013]图6为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的喷头单元的底盘俯视图。
[0014]图7为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的另一种喷头单元的底盘俯视图。
[0015]图8为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的喷头单元的底盘上，某一排电纺针头的分布请情况。
[0016]图9为本实用新型实施例提供的静电纺丝机的喷头单元的底盘上，各排电纺针头的中心电纺针头的长度关系示意图。
[0017]主要元件符号说明
[0018]气瓶I
[0019]储液罐2
[0020]计量泵3
[0021]分液器4
[0022]喷头单元5
[0023]中心圆盘6
[0024]连接杆7
[0025]接受布8
[0026]滚筒9
[0027]供液装置10
[0028]高压直流电源11
[0029]电纺液成丝装置20
[0030]纤维接收装置30
[0031]锥型壳体40
[0032]进液管41
[0033]垫圈42
[0034]筛网43
[0035]盖体44
[0036]出液孔45
[0037]出液管46
[0038]底盘51
[0039]电纺针头52
[0040]静电纺丝机100
[0041]顶端开口401[0042]底端开口402
[0043]电纺针头插孔512
[0044]中心515
[0045]进液部521
[0046]出液部522
[0047]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述，参照附图。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本中请所附权利要求书所限定的范围。
[0049]请参阅图1，本实用新型实施例提供一种静电纺丝机100，其包括一供液装置10、一电纺液成丝装置20、一纤维接收装置30和一高压直流电源11四个部分。所述供液装置10用于向电纺液成丝装置20提供电纺液。所述高压直流电源11与所述电纺液成丝装置20电连接，用于在电纺液成丝装置20与所述纤维接收装置30之间形成高压电场，提供电纺过程中形成电纺电场需要的高压。所述纤维接收装置30用于接受在高压电场中，由电纺液成丝装置20喷射出来的电纺液形成的纳米纤维，从而获得由该纳米纤维形成的纳米纤维膜。
[0050]供液装置10可以采用液压供液系统或者机械供液系统，只要能够提供均匀的电纺液即可。本实施例中，所述供液装置10包括一气瓶1、一储液罐2、一计量泵3、以及一分液器4。所述气瓶I通过通气管与所述储液罐2相连接，气瓶I内装有高压空气。该气瓶I提供均匀的气流将储液罐2中的电纺液通过一输液管压入到计量泵3中。该计量泵3通过另一输液管与所述分液器4连接，该计量泵3可以定量的地将不同质量份的电纺液输入到所述分液器4中，用于可精确控制进入所述电纺液成丝装置20中电纺液的质量。所述分液器4用于将电纺液分股，输送至所述电纺液成丝装置20。
[0051]请参见图2，所述分液器4为一倒锥型结构，具有一中空的椎体空间，用于容纳所述电纺液。具体的，该分液器4包括一锥型壳体40、一进液管41、一垫圈42、一筛网43、一盖体44以及设置在所述盖体44上的多个出液管46。
[0052]锥型壳体40可以为圆锥，也可为具有多个面的多棱锥。请参见图3，所述锥型壳体40具有一顶端开口 401设置在所述锥型壳体40的顶点，以及一底端开口 402与该顶顶端开口相对。所述进液管41设置在所述锥型壳体40的顶端开口 401，该进液管41的直径与所述顶端开口 401的直径相同。所述垫圈42、筛网43以及所述盖体44依次覆盖在所述锥型壳体40的底端开口 402。所述垫圈42用于增强盖体44的密封性，避免漏液。所述筛网43用于将电纺液中的杂质滤除，使得从分液器4的出液孔45流出的电纺液纯度较高。
[0053]所述锥型壳体40为硬质材料制成，可以承担一定的压力。该锥型壳体40的材料可以为金属或者石英玻璃。该锥型壳体40的高为0.1厘米至0.5厘米，该锥型壳体40的底端开口 402的直径为5厘米至15厘米。该锥型壳体40的厚度不限。该锥型壳体40的顶角大于等于160度小于180度，优选地，该锥型壳体40的锥角为大于等于160度且小于等于175度。由于该锥型壳体40的锥角在160度到180度之间，当电纺液进入该分液器4时，可以实现在分液器4中存储较少的电纺液，快速，均匀地把进入分液器4的电纺液进行分液。从而，提高了效率，减少了电纺液的浪费，也使得每个出液孔45流出的电纺液的流量相同，从而提高了进入多针头电纺喷头的电纺液的均匀性。
[0054]所述进液管41设置在所述锥型壳体40的顶点，并通过所述顶端开口 401与所述锥型壳体40内部的锥体空间连通，该进液管41通过输液管与计量泵3相互连接。定量的电纺液在压力作用下，由计量泵3均匀通过输液管到由进液管41输送至所述锥型壳体40的密闭空间内。该进液管41的直径为0.1至0.5厘米。该进液管41的材料与所述锥型壳体40相同，可以与所述锥型壳体40 —体成型形成，或者也可以通过胶粘剂粘合在所述锥型壳体40的顶点。该进液管41还可为可选择结构，即，可直接采用输液管连通所述计量泵3和所述分液器4。
[0055]所述垫圈42为环形并由具有一定厚度的柔性材料构成。本实施例中，该垫圈42的材料为橡胶。该垫圈42的直径范围与所述锥型壳体40的底端开口 402的直径一致。该垫圈42用于增强所述盖体44对于所述锥型壳体40的底端开口 402的封闭性，避免使用过程中产生漏液。
[0056]所述筛网43设置于所述垫圈42与所述盖体44之间，该筛网43具有多个网孔。网孔的直径在20微米至200微米之间，用于过滤掉电纺液中的杂质，从而防止该电纺液在使用时堵塞喷头，从而影响获得的纳米纤维的直径的均匀性。该筛网43的材料可以是金属或者非金属，其目数不限制，可以根据不同电纺液调整。该筛网43的直径与所述锥型壳体40的底端开口 402的直径一致。本实施例中，该筛网43为金属铜网，目数为200。
[0057]请参见图4，所述盖体44用于封闭所述锥型壳体40的底端开口 402，该盖体44外围设置有螺纹凹槽。该锥型壳体40的底端开口 402设置有与之相对应的外螺纹。从而，盖体44可以旋转封闭所述锥型壳体40的底端开口 402。该盖体44上设置有多个出液孔45贯穿所述盖体44，该出液孔45可以插入出液管46，在压力的作用下，锥型壳体40中盛放的电纺液可以从该出液管46流出，输送给所述电纺液成丝装置20。该出液孔45的直径为
0.2毫米至2毫米。可以理解，该出液孔45的数目可以根据需要调整，不同的盖体44也可以具有不同的出液孔45数目。每一个出液孔45插设有一个出液管46，该出液管46具有开关阀门，可以控制电纺液是否流出。使用时，每个出液管46可以跟一根倒液管相连，从而将电纺液输送给所述电纺液成丝装置20的一个电纺针头。可以根据电纺的需要，换用具有不同数目的出液孔45的盖体44，只要保证出液孔45的数目大于等于电纺液成丝装置20中电纺针头的数目即可。可以理解，所述盖体44与所述锥型壳体40的封闭方式不限于此，还可以通过密封钉将盖体44与所述锥型壳体40密封在一起。本实施例中，该多个出液孔45在盖体44上均匀排列，并形成多个同轴设置的正六边形，该多个正六边形的边上的相邻的出液孔45之间的距离相等。可以理解，该多个出液孔45的排列方式可以有多种，只要均匀分布在所述盖体44上即可。
[0058]由于所述分液器4为倒锥型结构，使用时，电纺液由该设置在分液器4的锥型壳体40的顶点的进液管41进入，分液器4的盖体44有若干出液孔45，每一个出液孔45设置有一个出液管46。该分液器4的倒锥型的结构实现了精确控制每个出液管46的电纺液的流量一致，从而使得不同电纺针头获得的纳米纤维的直径一致，获得的纳米纤维膜比较均匀。使用时，该分液器4的进液管41到出液孔45的方向与重力方向相反，从而可确保电纺液由下至上充满所述分液器4，然后在压力作用下从出液管46均匀流出。该电纺分液器4可以配合多个电纺针头的电纺设备使用，该电纺设备中的电纺针头的长度可以相同，也可以不同。
[0059]请参阅图5，所述电纺液成丝装置20包括一中心圆盘6、多个喷头单元5以及多个连接杆7。所述多个喷头单元5通过所述多个连接杆7与所述中心圆盘6固定，并环绕该中心圆盘6对称设置。该多个连接杆7的一端固定于所述中心圆盘6的圆周上，可以通过粘结剂粘结在一起，或者当该连接杆7与所述中心圆盘6均为金属时，可以焊接在一起，更进一步的该连接杆7还可以与所述中心圆盘6 —体成型获得。
[0060]该多个连接杆7可以和所述中心圆盘在一个平面内，或者与所述中心圆盘所在平面成一定-45度至+45度的角度。所述多个连接杆7中，每两个相邻的两个连接杆7之间夹角相等。的当该多个连接杆7和所述中心圆盘6在一个平面内时,该多个连接杆7的延长线过所述中心圆盘6的圆心，并将该中心圆盘6的等分为多个面积相等的扇形。所述多个喷头单元5的圆心分别到所述中心圆盘6的距离可以相等也可以不等。由于该多个连接杆7的延长线过所述中心圆盘6的圆心，并将该中心圆盘6的等分为多个面积相等的扇形，该多个喷头单元5均匀的分布在中心圆盘6的周围，平衡了电场的分布，又增大了电纺液成丝装置20的喷射面积，从而可以实现大规模的制造纤维薄膜。
[0061]优选地，所述电纺液成丝装置20的连接杆7包括多个第一连接杆和多个第二连接杆，第一连接杆和多个第二连接杆的长度不同，该多个第一连接杆和多个第二连接杆交替设置，共同将中心圆盘6的等分为多个面积相等的扇形。因此，所述多个喷头单元5的圆心分别到所述中心圆盘6的圆心的距离可以分成两种，一个是第一间距La，另一个是第二间距Lb,且所述第一间距La大于等于所述第二间距Lb。环绕所述中心圆盘6，所述多个喷头单元5到所述中心圆盘6的距离排列规律是，La, Lb, La, Lb, La, Lb,…，即第一间距La与第二间距Lb交替排列。通过所述多个喷头单元5的圆心分别到所述中心圆盘6的距离，长短交替排列，可以更好的调整电场的分布，并进一步增大了电纺液成丝装置20的喷射面积，从而可以实现大规模的制造纤维薄 膜。
[0062]第一间距La的长度为5-180厘米，所述第一间距La与所述第二间距Lb的差值为5-100厘米，优选地，本实施例中5-10厘米。本实施例中所述第一间距LaS 10厘米，第二间距Lb为5厘米。本实施例中，所述电纺液成丝装置20包括一个中心圆盘6，6个喷头单元5，以及6个连接杆7。相邻的连接杆7之间的角度为60度。所述中心圆盘6为直径在I厘米至5厘米的具有一定厚度的圆盘，用于固定所述多个喷头单元5，并且通过所述中心圆盘6的移动来控制所述多个喷头单兀5的移动。该中心圆盘6为导电金属材料构成,从而可以与所述高压直流电源11电连接，以提供电纺过程中所需的的电场。本实施例中，中心圆盘6材料为316L不锈钢，厚度为1.2cm，直径为13cm。
[0063]所述多个连接杆7为导电材料构成，可以使得所述多个喷头单元5与所述中心圆盘6的电位相同。该多个连接杆7的长度可以对应上述第一间距La与第二间距Lb分成两类，一类的长度对应于上述第一间距La，另一类长度对应于上述第二间距Lb。该连接杆7的直径为I毫米至2毫米，长度为5-180cm。本实施例中，该连接杆7为直径I毫米的铜金属杆，长杆长度为19cm,短杆长度为13cm。
[0064]本实用新型的电纺液成丝装置20中，所述多个喷头单元5环绕所述中心圆盘6设置，该多个喷头单元5分别到该中心圆盘6的距离长短交替排列，使得该多个喷头单元5与纤维接收装置30之间的电场十分均匀，有利于喷头单元5喷射出直径一致的纳米纤维，从而可以获得高质量的纳米纤维膜。本实用新型实施例中，通过中心圆盘6以及多个连接杆7给所述多个喷头单元5提供了支撑，并且将高压直流电源11与多个喷头单元5电连接。可以理解，给所述多个喷头单元5提供支撑，并且环绕一个中心(中心圆盘6的中心)具有上述分布的实施方式可以有很多种，并不局限本实用新型上述实施例所述。只要该多个喷头单元5可以实现本实用新型所述的分布方式，并通有高压直流电就可以实现本案的发明目的。
[0065]请参见图6至图8，所述电纺液成丝装置20中的多个喷头单元5中的每一个喷头单元5都包括一底盘51，以及设置在底盘51的多个电纺针头52。具体地，该底盘51设置有多个电纺针头插孔512，该多个电纺针头插孔512为通孔。每一个电纺针头插孔512中对应设置有一个电纺针头52。每个电纺针头52都具有一个进液部521以及出液部522，该进液部521以及出液部522分别突出与所述底盘51的相对的两个表面。所述进液部521通过倒液管与所述分液器4中的一个出液管46相连通，从而可以将电纺液从分液器4中通过倒液管输入电纺针头52。所述多个电纺针头52的长度可以相同，也可以不相同。本实施例中，所有电纺针头52的进液部521长度相同，而电纺针头52的出液部522的长度根据电纺针头插孔512在所述底盘51上分布的位置不同而不同。从而实现了底盘51上不同电纺针头52的出液部522的长度的分布。通过调整底盘51上不同电纺针头52的排列及长度的分布，解决了由于多针静电纺针头之间电场相互干扰产生电场畸变导致的静电纺射流不稳定、滴液等问题，显著改善了纺丝纤维质量。[0066]该底盘51的材质为具有一定厚度的金属导电材料，如，铜，铁，金，银等，其直径为2至15厘米，厚度为0.5厘米至3厘米。本实施例中，所述底盘51的厚度为1.2cm，直径为11cm。该底盘51上的多个电纺针头插孔512,分成有多排分布设置在底盘51上,各排所在直线平行等间隔设置，排的数目为2m+l，其中m为正整数。上述2m+l排电纺针头512各排电纺针头512所在的线段具有相同的垂直平分线。相邻排电纺针头插孔512所在直线之间
的距离是I d0该电纺针头插孔512在底盘51上的分布规律如下:中间排电纺针头插孔
2
512的数量为，η个，η为偶数。该η个电纺针头插孔512相对于一个对称中心515对称分布，平均分布在所述对称中心515的两侧。其中，每一侧相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d。所述对称中心515与其相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d，或者d / 2。过所述对称中心515的中间排电纺针头512所在线段的垂直平分线，也是其他2m排电纺针头512所在线段的垂直平分线。
[0067]在垂直于所述中间排电纺针头插孔512所在直线的方向上,相对于该直径对称分布有2m排电纺针头插孔512，即，所述中间排电纺针头插孔512所在直线两侧分别分布有m排电纺针头插孔512，且这两侧的m排电纺针头插孔512相对于中间排电纺针头插孔512所在直线对称设置。所述m排电纺针头插孔512中，每排中相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d。沿着远离该中间排电纺针头插孔512的方向，定义第1，2，3，…m排电纺针头插孔512。当所述对称中心515与其相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d时，m小于等于η,第m排电纺针头插孔512分布有n_m+l个电纺针头插孔512 ;当所述对称中心515与其相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d / 2时，m小于等于n-1，第m排电纺针头插孔512分布有n-m个电纺针头插孔512。
[0068]在一个实施例中，所述对称中心515与所述底盘51的圆心重合，所述中间排电纺针头插孔512设置在底盘51的直径D上。请参见图6，在一个实施例中，过对称中心515的直径D上分布有4个电纺针头插孔512。相对于对称中心515对称的一侧相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d，对称中心515到相邻的电纺针头插孔512的距离为d。相对于直径D对称分布有4排电纺针头插孔512。直径D分割的半圆上有2排电纺针头插孔512，第I排电纺针头插孔512有4个，且电纺针头插孔512之间的距离为d。第2排电纺针头插孔512有3个。
[0069]请参见图7，在另外一个实施例中，过对称中心515的直径D上分布有6个电纺针头插孔512，相对于对称中心515对称的一侧的相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d，中心到相邻的电纺针头插孔512的距离为d / 2。相对于直径D对称分布有6排电纺针头插孔512，每一排中相邻的电纺针头插孔512之间的距离为d。直径D分割的半圆上有3排电纺针头插孔512。第I排电纺针头插孔512有5个，第2排电纺针头插孔512有4，第3排电纺针头插孔有3个。
[0070]在所述底盘51上，所述多个电纺针头52的的长度的分布具有特殊的规律，具体如下:
[0071]对于每一排电纺针头52，当电纺针头52数为奇数时，中间的一根长度最长，这里定义中间的最长的这根电纺针头52为中心针头，远离中心针头的电纺针头52长度逐渐减小，并且关于中间针头对称分布，同一排中相邻的电纺针头52之间的长度差为AL ；
[0072]对于每一排电纺针头52，当电纺针头52数为偶数时，中间两根电纺针头52的长度一致，且为这一排中最长的电纺针头52，离中心针头的电纺针头52长度逐渐减小，并且关于中间针头对称分布，同一排中相邻的电纺针头52之间的长度差为AL ；
[0073]沿着垂直于上述选定的半径D，且朝向所述底盘51中心515的方向上，各排中心电纺针头52的长度逐渐变短，相邻的两排之间的中心电纺针头52的长度差为AL。
[0074]由于所有电纺针头52的进液部521相等，所以上述电纺针头52之间的长度差为AL就是所述电纺针头52的出液部522的差值。上述长度差Λ L的范围在0.1至2厘米之间。每个底盘51有1-50根电纺针头52,针头为金属管,如金、银、铜、铁等。针头管内径为
0.1-2厘米，针头管外径为2-5厘米，长度为l_30cm，针头间距为0.l-10cm。在一个实施例中，电纺针头52为316L不锈钢管,管外径为3cm,内径为2cm,最短长度的针头为3cm。
[0075]当所述喷头单元5通过连接杆7与所述中心圆盘6连接时,该连接杆7过的延长线过所述对称中心515，并且平分所述中间排电纺针头52所在的直线。在所有排电纺针头52中，具有最长中心针头的那一排电纺针头52距离中心圆盘6最近，这样设置，进一步平衡了电场分布。所述喷头单元5中，所述多个电纺针头52的内径、长度、间距、排列方式通过上述技术方案合理设置，解决了由于多针静电纺针头之间电场相互干扰产生电场畸变导致的静电纺射流不稳定、滴液等问题，显著改善了纺丝纤维质量。
[0076]图8为本实用新型的一个实施例中，底盘51上的某一排电纺针头52的分布情况。该排共有5个电纺针头52等间隔设置，其中，中心的电纺针头52长度最长，相邻的电纺针头52长度依次减少。图9为本实用新型的一个实施例中，相邻各排的中心电纺针头52的长度关系不意图。从图9可以看到，相邻各排的中心电纺针头52依次减小，闻度差为相等。在应用时，图9中具有最长的中心电纺针头52的那一排电纺针头52最靠近中心圆盘6。
[0077]所述纤维接收装置30与所述电纺液成丝装置20相对间隔设置，该纤维接收装置30与所述电纺液成丝装置20之间具有高电场。该纤维接收装置30包括两个滚筒9，接受布8和抽风装置60。该接受布8可以为金属丝或者导电的柔性材料构成。两个滚筒9置于接受布8的两端，两个滚筒9的转动轴平行设置。两个滚筒9的转动带动接受布8在水平方向左右运动，电纺丝可以均匀的落在接受布8上。实际使用时，所述接受布8设置与所述电纺液成丝装置20下方，与喷头单元5相对设置。在所述接受布8在水平方向左右运动的同时，该电纺液成丝装置20可以在在水平面内以中心圆盘为中心自转，其可以左转一图后，再右转一圈，或者在120度至360度范围内转动。电纺液成丝装置20还可以在垂直于所述接受布8运动的方向上往复运动。
[0078]其中滚筒9的直径为10-200mm，接受布8的宽度在10_200cm。抽风装置60置于接受布8之下，减小了喷丝的范围，使得电纺丝更均匀的落在接受布8上，有利于形成均一厚度的纤维薄膜。
[0079]应用实例I
[0080]当以PAA为电纺溶液，使用本实用新型的静电纺丝机100进行纺丝时。电纺溶液注入供液装置10的储液罐2中，计量泵3转速控制在IOr / min，供液装置10将电纺溶液输送到各个电纺针头52上。将高压直流电源11的电压调到65kv，接受布8以0.5m / min的速度平动，并与喷头单元5的往复运动相配合，喷头单元5与接受布8的距离为70cm。
[0081]应用实例2
[0082]以PVDF为电纺液进行电纺，调整计量泵3转速为15r / min,高压直流电源11电压调到50kv,接受布8以0.5m / min的速度运动，喷头单元5与接受布8的距离调整为85cm。
[0083]应用实例3
[0084]以PEO为电纺液进行电纺，调整计量泵3转速为22r / min，高压直流电源11电压加到75kv,接受布8以1.0m / min的速度运动，喷头单元5与接受布8的距离调整为IlOcm0可以理解，为了进一步提高电纺得到的纤维膜的均匀性，所述喷头单元5可以在垂直于所述接受布8运动的方向上往复运动。
[0085]另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内作其它变化，当然这些依据本实用新型精神所作的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。
【权利要求】
1.一种静电纺丝分液器，该分液器具有一封闭空间，其特征在于，该分液器为倒锥型结构，包括: 一锥型壳体具有一顶端开口设置在所述锥型壳体的顶点，以及一底端开口与该顶端开口相对； 一垫圈，一筛网，以及一盖体依次覆盖在所述锥型壳体的底端开口，所述盖体将所述垫圈及筛网密封在锥型壳体内部； 一进液管设置在所述锥型壳体的顶点，并通过所述顶端开口与所述锥型壳体内部的锥体空间连通；以及 多个出液孔设置在所述盖体。
2.如权利要求1所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述锥型壳体的锥角为钝角，所述锥角为160度至180度。
3.如权利要求1所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述锥型壳体的锥角为160度至175 度。
4.如权利要求1所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述锥型壳体为金属材料制成。
5.如权利要求1所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述筛网设置于所述垫圈与所述盖体之间，该筛网具有多个网孔，网孔的直径在20微米至200微米之间。
6.如权利要求4所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述筛网为金属材料制成。
7.如权利要求1所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述盖体上的每个出液孔插设有一个出液管，该出液管具有开关阀门。
8.如权利要求1所述的静电纺丝分液器，其特征在于，所述锥型壳体为圆锥体或棱锥体。
9.一种静电纺丝机，其包括: 一供液装置，包括一气瓶，一储液罐通过通气管与所述气瓶相连接，一计量泵过输液管与所述储液罐相连接，以及一如权利要求1至8任一所述的静电纺丝分液器，通过输液管与所述计量泵相连接，所述计量泵用于控制进入分液器中电纺液的质量； 一电纺液成丝装置，包括至少一个喷头单元，该至少一个喷头单元包括多个电纺针头，该多个电纺针头中的每一个通过一个倒液管与所述盖体上的一个出液孔对应相连； 一纤维接收装置与所述电纺液成丝装置相对设置，用于接受在高压电场中，由电纺液成丝装置喷射出来的电纺液形成的纳米纤维，从而获得由该纳米纤维形成的纳米纤维膜；以及 一高压直流电源，用于给所述电纺液成丝装置提供高压直流电。
10.如权利要求9所述的静电纺丝机，其特征在于，该电纺液成丝装置包括: 一个中心圆盘； 多个连接杆与所述中心圆盘连接，并自所述中心圆盘向外延伸，相邻的两个连接杆的延长线所成的角度相等，当多个连接杆的长度不同时，该多个连接杆包括多个第一连接杆和多个第二连接杆，该多个第一连接杆和第二连接杆交替设置；以及 多个喷头单元，每个喷头单元通过一个上述连接杆与所述中心圆盘连接，当多个连接杆的长度不同时，所述多个喷头单元的圆心至所述中心圆盘的中心的距离为，第一间距和第二间距，每个喷头单元包括多个电纺针头。
【文档编号】D01D5/00GK203498512SQ201320348451
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】杨颖 , 刘琦, 刘芬, 梁幸幸, 黎忠孝 申请人:清华大学, 张家港智电可再生能源与储能技术研究所有限公司