一种喷丝组件及静电纺丝设备的制作方法

本申请涉及纺丝设备的，尤其是涉及一种喷丝组件及静电纺丝设备。

背景技术：

1、纳米纤维在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程、化妆品等领域发挥巨大作用，静电纺丝是制备纳米级纤维的最主要途径之一。静电纺丝可通过实验室用小型设备制备，小型静电纺丝设备较为简单，只能用于小幅宽纳米纤维膜的制备，幅宽一般在20～30cm，大一些的可实现60～80cm的制备，但在更大幅宽，如超过1.5m，制备的成膜性及均匀性等都大幅增加，甚者无法连续生产，因而现有静电纺丝未大批量生产而较难推广。现有技术中，常用的静电纺丝设备包括有针法与无针法，有针静电纺丝，幅宽越大，布针数量越多，沿车速方向，布针排数越多，效率越高，但针数量越多，且针头极易堵塞情况下，越难保证稳定连续运行。而现有无针纺丝设备考虑到钢丝时有震动，间距设置较宽，综合补液装置，同步摆臂等综合因素钢丝往往设置成平行，三根钢丝一组，一个机台两组，如纺丝到防粘连膜所需厚度，往往需要3台以上的机台才能勉强实现，在机台数量较小时，车速只能以较低车速运行，如3台机台并组情况下，车速一般不高于2m/min，使得机台占地较大，生产效率低，同时多台并线大幅增加操作难度，特别是在有突发状况情况下，处理变得更为复杂。综上所述，常用的有针法与无针法，有针法针头容易堵塞，难清理或者操作负责，如局部堵塞易造成均匀性差，且幅宽越大，针的数量越多，可控性越差，而无针法采用钢丝生产，幅宽越大，均匀性越差。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中的技术问题,本申请提出了一种喷丝组件及静电纺丝设备，采用如下的技术方案：

2、第一方面，本申请提出了一种喷丝组件，包括安装座，所述安装座上设置有若干梯形板，若干所述梯形板并排设置在安装座上，所述梯形板内设置有用于注入纺丝液的液流通道，所述液流通道在梯形板的一端设置有注液孔，所述液流通道在梯形板的另一端设置有出液孔，所述注液孔的横截面积大于出液孔的横截面积，所述梯形板在其位于梯形截面的短边的一侧和/或在其位于梯形截面斜边的两侧设置有喷丝孔，所述喷丝孔与液流通道连通。

3、通过采用上述技术方案，梯形板内的纺丝液通过进液孔与出液孔的尺寸差异形成的压差以及泵的流量调节，使纺丝液通过压力挤出到针孔，形成静电纺丝，由于有压差的存在，相比有针纺丝，梯形板的针孔不易堵塞。如需要清洗时，将梯形板取下，进入液槽后，堵住出液孔，在注液孔通过高压水即可快速疏通与清洗，可控与可操作性大幅优于有针板。

4、优选的，所述液流通道完全镂空设置在梯形板内。

5、优选的，所述喷丝孔设置在各边的中心点处。

6、优选的，所述梯形板的长度为20～300cm。

7、优选的，所述梯形板的梯形截面的上边长0.5～3cm，下边长为1～5cm，高为0.5～4cm。

8、优选的，所述注液孔为直径0.5～3cm的圆形孔。

9、优选的，所述出液孔为0.3～2.8cm的圆形孔。

10、优选的，所述喷丝孔由微型针嵌入梯形板形成。

11、优选的，所述微型针的内孔径为0.5～20um，外径为0.5～10mm，长度为0.2～30mm。

12、第二方面，本申请还提出了一种静电纺丝设备，所述静电纺丝设备包第一方面所述的喷丝组件。

13、本申请提供了一种可高效，连续，稳定的生产纳米纤维的静电纺丝设备，通过该设备，纺丝幅宽可以做到3米，且纺丝均匀性良好，梯形板三边同时进行纺丝，效率大幅高于单根无针纺丝，而在现有无针纺丝设备需考虑摆臂影响，幅宽越长，摆臂往返速度要越快，才能及时补充纺丝液，但此方案目前往往只能做到1.6m幅宽以下，且幅宽越大，均匀性越差；通过采用本申请的静电纺丝设备，梯形板三边可同时进行纺丝，相比无针纺丝与有针板式纺丝，体积小，如需要纺丝比较厚的膜，可通过并组，集成在一台机器内，大幅缩小了机器体积；本申请解决目前市场上纳米纤维生产效率低，无法大幅宽生产，操作难度大等问题。

技术特征：

1.一种喷丝组件，其特征在于：包括安装座，所述安装座上设置有若干梯形板，若干所述梯形板并排设置在安装座上，所述梯形板内设置有用于注入纺丝液的液流通道，所述液流通道在梯形板的一端设置有注液孔，所述液流通道在梯形板的另一端设置有出液孔，所述注液孔的横截面积大于出液孔的横截面积，所述梯形板在其位于梯形截面的短边的一侧和/或在其位于梯形截面斜边的两侧设置有喷丝孔，所述喷丝孔与液流通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述液流通道完全镂空设置在梯形板内。

3.根据权利要求1所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述喷丝孔设置在各边的中心点处。

4.根据权利要求1所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述梯形板的长度为20～300cm。

5.根据权利要求4所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述梯形板的梯形截面的上边长0.5～3cm，下边长为1～5cm，高为0.5～4cm。

6.根据权利要求1所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述注液孔为直径0.5～3cm的圆形孔。

7.根据权利要求6所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述出液孔为0.3～2.8cm的圆形孔。

8.根据权利要求1所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述喷丝孔由微型针嵌入梯形板形成。

9.根据权利要求8所述的一种喷丝组件，其特征在于：所述微型针的内孔径为0.5～20μm，外径为0.5～10mm，长度为0.2～30mm。

10.一种静电纺丝设备，其特征在于：所述静电纺丝设备包权利要求1-9中任一项所述的喷丝组件。

技术总结
本申请涉及一种喷丝组件及静电纺丝设备，所述喷丝组件包括安装座，所述安装座上设置有若干梯形板，若干所述梯形板并排设置在安装座上，所述梯形板内设置有用于注入纺丝液的液流通道，所述液流通道在梯形板的一端设置有注液孔，所述液流通道在梯形板的另一端设置有出液孔，所述注液孔的横截面积大于出液孔的横截面积，所述梯形板在其位于梯形截面的短边的一侧和/或在其位于梯形截面斜边的两侧设置有喷丝孔，所述喷丝孔与液流通道连通。本申请提供了一种可高效、连续、稳定的生产纳米纤维的静电纺丝设备，解决目前市场上纳米纤维生产效率低，无法大幅宽生产，操作难度大等问题。

技术研发人员：李彪,吴新谦,张恒,黄水晶
受保护的技术使用者：厦门数字智造工业研究院有限公司
技术研发日：20230712
技术公布日：2024/3/4