电缆与高压电源的正、负极连接； b.用于储存聚合物溶液的溶液罐通过供液泵、供液单向阀、供液管路与喷丝头连接，构成供液回路； c.位于喷丝头底部、收集溢出聚合物溶液的废液槽，通过废液泵、废液单向阀、废液管路与废液罐连接，构成废液回收回路； d.基材通过由放卷辊、收卷辊、导向辊构成的卷绕系统，水平穿过喷丝头与接收电极之间，并可连续运行； 其特征在于:所说的喷丝头是狭缝型喷丝头(I);由左半片喷丝头、右半片喷丝头紧密贴合，并通过螺纹联接件紧固一体构成；左、右两半片喷丝头为顶部呈由外侧向内倾斜的尖锐锥形且齐平的金属板状构件，二者对接后在狭缝型喷丝头(I)顶端构成狭长开口(108)，在狭长开口(108)的下面构成狭缝型喷丝头(I)内部的空腔；空腔包括上部的狭缝(107)、中部的液体流道(104)及其均流栅(105)、底部的储液腔(106);储液腔(106)与狭缝型喷丝头(I)底部的进液孔(111)联通； 或者，狭缝型喷丝头(I)由左、右两片喷丝头构件，与夹在左、右两片喷丝头构件之间的栅板夹片紧密贴合，并通过螺纹联接件紧固一体构成；栅板夹片上有均流栅的栅条；左、右两片喷丝头构件与栅板夹片三者构成喷丝头的狭长开口和内部的空腔，狭长开口(108)也可由左、右两片喷丝头构件对接构成。
2.一种无针头式静电纺丝装置，包括喷丝头、接收电极、高压电源、用于储存聚合物熔融体的储液罐、废液槽、基材及其卷绕系统，以及加热装置及其电加热控制装置； a.喷丝头通过接地线与大地相连；喷丝头、位于喷丝头正上方的接收电极分别通过高压电缆与高压电源的正、负极相连接； b.用于储存聚合物熔融体的储液罐，其顶部通过压缩空气管道与压缩空气源相连接；储液罐底部的出口通过供液管路与喷丝头连接，构成聚合物熔融体的供液回路； c.储液罐配置有储液罐加热装置；供液管配置有供液管加热装置； d.位于喷丝头底部、用于收集溢出的聚合物熔融体的废液槽，与储液罐之间通过废液泵、废液回收管相连，构成废液回收回路； e.喷丝头和废液槽配置有喷丝头与废液槽加热装置，该加热装置与废液管加热装置、储液罐加热装置、供液管加热装置，共同与电加热控制装置相连接，构成加热系统； f.基材通过由放卷辊、收卷辊、导向辊构成的卷绕系统,水平穿过喷丝头与接收电极之间，并可连续运行； 其特征在于:所说的喷丝头是狭缝型喷丝头(I);由左半片喷丝头、右半片喷丝头紧密贴合，并通过螺纹联接件紧固一体构成；左、右两半片喷丝头为顶部呈由外侧向内倾斜的尖锐锥形且齐平的金属板状构件，二者对接后在狭缝型喷丝头(I)顶端构成狭长开口(108)，在狭长开口(108)的下面构成喷丝头内部的空腔；空腔包括上部的狭缝(107)、中部的液体流道(104)及其均流栅(105)、底部的储液腔(106);储液腔(106)与喷丝头⑴底部的进液孔(111)联通； 或者，狭缝型喷丝头(I)由左、右两片喷丝头构件，与夹在左、右两片喷丝头构件之间的栅板夹片紧密贴合，通过螺纹联接件紧固一体构成；栅板夹片上有均流栅的栅条；左、右两片喷丝头构件与栅板夹片接合构成喷丝头的狭长开口和内部的空腔，狭长开口(108)也可由左、右两片喷丝头构件对接构成。
3.根据权利要求1或2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的左、右两半片喷丝头为单面导流式呈左右不对称的左、右两半片喷丝头(101、102);其中一件半片喷丝头(101)的接合面上有数条沿横向相间均布的均流栅栅条和纵向凹槽，另一件半片喷丝头(102)的接合面为平面；均流栅栅条的接合面与另一半片喷丝头(102)的平面紧密对接构成均流栅(105)，而纵向凹槽构成液体流道(104)。
4.根据权利要求1或2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的左、右两半片喷丝头为双面导流式呈左右对称的左、右两半片喷丝头(201、202);左、右两半片喷丝头(201、202)的接合面上分别有呈左右对称的数条沿横向相间均布的均流栅的栅条，栅条之间是纵向凹槽；左、右两半片喷丝头(201、202)对接后，均流栅的栅条顶面对接成均流栅(105)，纵向凹槽构成液体流道(104)。
5.根据权利要求1或2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的左、右两片喷丝头构件是呈左右对称的左、右两片喷丝头构件(301、302);左、右两片喷丝头构件(301,302)与二者之间的栅板夹片(303)紧密贴合，并通过螺纹联接件紧固一体构成狭缝型喷丝头；左、右两片喷丝头构件(301、302)与栅板夹片(303)三者共同构成狭长开口(108)和内部的空腔；所说的栅板夹片上有均流栅的栅条，是栅板夹片(303)上有数条沿横向相间均布的栅条(304);栅条(304)之间间隔的底部与储液腔沟通；栅板夹片(303)的两端和底部的周边上有螺纹联接件的固定孔。
6.根据权利要求1或2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的左、右片喷丝头构件是呈左右对称的内嵌式左、右两片喷丝头构件(305、307);所说的栅板夹片是内嵌栅板夹片(308);内嵌式左、右两片喷丝头构件(305、307)与夹在二者之间的内嵌栅板夹片(308)紧密贴合，通过螺纹联接件紧固一体构成狭缝型喷丝头(I);内嵌式左、右两片喷丝头构件(305、307)的接合面内有凹槽，凹槽内嵌装内嵌栅板夹片(308);内嵌式左、右两片喷丝头构件(305、307)与内嵌栅板夹片(308)三者构成狭缝型喷丝头内部的空腔； 所说的栅板夹片上有均流栅的栅条，是内嵌栅板夹片(308)上有数条沿横向相间均布的栅条(304)，栅条(304)的底部由栅板夹片底边连接，栅板夹片底边处在储液腔(106)的位置上；内嵌栅板夹片(308)上有定位孔(309)，与内嵌式左、右半片喷丝头构件(305)上的定位柱(306)相对应。
7.根据权利要求1或2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的狭缝型喷丝头的狭长开口(108)及空腔上部狭缝(107)的宽度在0.05?2mm之间；狭缝型喷丝头的长度 L 为 200mm?2000mm。
8.根据权利要求1或2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的均流栅的栅条沿静电纺丝液流向的断面形状为水滴形。
9.根据权利要求2所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于:所说的喷丝头与废液槽加热装置，为保温式喷丝头与废液槽加热装置(96);它包括由轻质耐火材料浇注的保温外壳；保温外壳由左、右两件侧壁(602、603)和一件端盖(604)三部分构成；保温外壳的三部分由底部的金属支架(605)环绕固定保温外壳(6)内有平台￠06);平台(606)上安放有狭缝型喷丝头(1)，平台(606)下部有安置进液管的孔￠07);平台两侧有废液槽(608)，废液槽(608)底部有排液孔￠09)，排液孔(609)与外部的排液回路相连接；保温外壳的端盖(604)上有左右两排圆孔(610)，圆孔内插有给狭缝型喷丝头(I)加热用的加热棒(611)。
【专利摘要】一种无针头式静电纺丝装置，由喷丝头、接收电极、高压电源、储存聚合物溶液的溶液罐、废液槽、基材及其卷绕系统等组成；或者由喷丝头、接收电极、高压电源、储存聚合物熔融体的储液罐、废液槽、基材及其卷绕系统，以及加热装置及其电加热控制装置等组成。其喷丝头采用狭缝型喷丝头；由左、右半片喷丝头紧密贴合通过螺纹联接件紧固一体构成；或者由左、右两片喷丝头构件与夹在二者之间的均流栅栅板夹片构成。采用狭缝型喷丝头，便于拆装与清洗，可连续高效地生产纳米纤维，大大提高纺丝效率；既可用于聚合物溶液的静电纺丝，也可用于聚合物熔融体的静电纺丝。
【IPC分类】D01D13-02, D01D5-00
【公开号】CN104790048
【申请号】CN201410022675
【发明人】马昭, 郅立鹏, 吕林强
【申请人】青岛中科华联新材料有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月18日