一种制备皮芯单纤维的静电纺装置和方法_2

文档序号:9703602阅读:来源:国知局
、皮带3和卷绕棍7,金属丝2的一端固定于退绕棍I上,另一端固定在卷绕棍7上,金属丝2穿过所述的漏斗5,电机4可通过皮带3带动所述的漏斗5以金属丝2为轴心旋转。所述的接收装置还包括用于保证纤维在卷绕辊中排列均匀,避免相互缠绕的横动装置。漏斗5由电机4控制其转速,不同规格的漏斗5可进行拆换以保证漏斗5的转速和溶液能很好的协调,卷绕辊7和退绕辊I可以保证复合单纤维的连续生产。所述的高压发生器的正负极分别与所述的针头6和金属丝2连接。所述的针头6与金属丝2垂直设置。
[0032]所述的电压发生器能产生O?50kV的电压。所述的针头6被固定在一个上下左右可调节的电极架上。所述的针头6末端与金属丝2之间的距离为1cm之间。所述的针头6末端与漏斗5的水平距离设定为6cm,所述的注射器的规格为5ml。所述的金属丝2的直径为0.4mm。所述的漏斗5的最大直径为15cm。
[0033]采用上述的制备皮芯单纤维的静电纺装置制备皮芯单纤维的静电纺方法,具体步骤为:纺丝液为10%的聚偏氟乙烯/DMF溶液,用注射器抽取5ml纺丝液,由推进栗以2ml/h的挤出速度将溶液挤出注射器,被挤出的纺丝液受高压发生器产生的静电力作用形成射流,射向接收装置中的金属丝2和以金属丝2为轴心旋转的漏斗5的边缘处,电压发生器输出电压设为8kV,漏斗5的转速为200rpm,卷绕棍的卷绕速度为3m/min,通过卷绕棍和退绕棍的转动,连续生产皮芯单纤维。
[0034]得到均匀的皮芯结构复合单纤维,纤维皮层厚度为0.2mm左右,纳米纤维之间贴合十分紧密,聚合物纳米纤维包裹紧致密实,聚合物纳米纤维粗细较均匀,沿金属丝轴向排列取向度高。
[0035]实施例3
[0036]如图1所示,一种制备皮芯单纤维的静电纺装置,包括推进装置、高压发生器和接收装置,所述的推进装置主要负责将聚合物纺丝液定速推送,所述的推进装置包括针头6,所述的推进装置还包括聚四氟乙烯导管和推进栗,所述的聚四氟乙烯导管和针头6构成注射器,所述的注射器中设有聚合物纺丝液,所述的推进栗用于控制所述的注射器中纺丝液的挤出速度。所述的接收装置主要负责对聚合物纳米纤维的接收和皮芯结构的形成组装工作,其包括金属丝2和能够以金属丝2为轴心旋转的漏斗5,所述的接收装置还包括退绕辊1、电机4、皮带3和卷绕棍7,金属丝2的一端固定于退绕棍I上,另一端固定在卷绕棍7上,金属丝2穿过所述的漏斗5,电机4可通过皮带3带动所述的漏斗5以金属丝2为轴心旋转。所述的接收装置还包括用于保证纤维在卷绕辊中排列均匀,避免相互缠绕的横动装置。漏斗5由电机4控制其转速,不同规格的漏斗5可进行拆换以保证漏斗5的转速和溶液能很好的协调,卷绕辊7和退绕辊I可以保证复合单纤维的连续生产。所述的高压发生器的正负极分别与所述的针头6和金属丝2连接。所述的针头6与金属丝2垂直设置。
[0037]所述的电压发生器能产生O?50kV的电压。所述的针头6被固定在一个上下左右可调节的电极架上。所述的针头6末端与金属丝2之间的距离为1cm之间。所述的针头6末端与漏斗5的水平距离设定为6cm,所述的注射器的规格为5ml。所述的金属丝2的直径为1mm。所述的漏斗5的最大直径为15cm。
[0038]采用上述的制备皮芯单纤维的静电纺装置制备皮芯单纤维的静电纺方法,具体步骤为:纺丝液为12%的聚偏氟乙烯/DMF溶液,用注射器抽取5ml纺丝液,由推进栗以2.5ml/h的挤出速度将溶液挤出注射器,被挤出的纺丝液受高压发生器产生的静电力作用形成射流,射向接收装置中的金属丝2和以金属丝2为轴心旋转的漏斗5的边缘处,电压发生器输出电压设为15kV,漏斗5的转速为400rpm,卷绕棍的卷绕速度为3m/min,通过卷绕棍和退绕棍的转动,连续生产皮芯单纤维。
[0039]得到均匀的皮芯结构复合单纤维,纤维皮层厚度为0.4mm左右,纳米纤维之间贴合十分紧密,聚合物纳米纤维包裹紧致密实,聚合物纳米纤维粗细较均匀,沿金属丝轴向排列取向度高。
[0040]实施例4
[0041]如图1所示,一种制备皮芯单纤维的静电纺装置,包括推进装置、高压发生器和接收装置,所述的推进装置主要负责将聚合物纺丝液定速推送,所述的推进装置包括针头6,所述的推进装置还包括聚四氟乙烯导管和推进栗,所述的聚四氟乙烯导管和针头6构成注射器,所述的注射器中设有聚合物纺丝液,所述的推进栗用于控制所述的注射器中纺丝液的挤出速度。所述的接收装置主要负责对聚合物纳米纤维的接收和皮芯结构的形成组装工作,其包括金属丝2和能够以金属丝2为轴心旋转的漏斗5,所述的接收装置还包括退绕辊1、电机4、皮带3和卷绕棍7,金属丝2的一端固定于退绕棍I上,另一端固定在卷绕棍7上,金属丝2穿过所述的漏斗5,电机4可通过皮带3带动所述的漏斗5以金属丝2为轴心旋转。所述的接收装置还包括用于保证纤维在卷绕辊中排列均匀,避免相互缠绕的横动装置。漏斗5由电机4控制其转速,不同规格的漏斗5可进行拆换以保证漏斗5的转速和溶液能很好的协调,卷绕辊7和退绕辊I可以保证复合单纤维的连续生产。所述的高压发生器的正负极分别与所述的针头6和金属丝2连接。所述的针头6与金属丝2垂直设置。
[0042]所述的电压发生器能产生O?50kV的电压。所述的针头6被固定在一个上下左右可调节的电极架上。所述的针头6末端与金属丝2之间的距离为1cm之间。所述的针头6末端与漏斗5的水平距离设定为6cm,所述的注射器的规格为5ml。所述的金属丝2的直径为1mm。所述的漏斗5的最大直径为15cm。
[0043]采用上述的制备皮芯单纤维的静电纺装置制备皮芯单纤维的静电纺方法,具体步骤为:纺丝液为12%的聚偏氟乙烯/DMF溶液,用注射器抽取5ml纺丝液,由推进栗以2.5ml/h的挤出速度将溶液挤出注射器,被挤出的纺丝液受高压发生器产生的静电力作用形成射流,射向接收装置中的金属丝2和以金属丝2为轴心旋转的漏斗5的边缘处,电压发生器输出电压设为15kV,漏斗5的转速为800rpm,卷绕棍的卷绕速度为3m/min,通过卷绕棍和退绕棍的转动,连续生产皮芯单纤维。
[0044]得到均匀的皮芯结构复合单纤维,纤维皮层厚度为0.3_左右,纳米纤维之间贴合十分紧密,聚合物纳米纤维包裹紧致密实,聚合物纳米纤维粗细较均匀,沿金属丝轴向排列取向度高,同时纳米纤维具有一定的捻度。
[0045]实施例5
[0046]如图1所示,一种制备皮芯单纤维的静电纺装置,包括推进装置、高压发生器和接收装置,所述的推进装置主要负责将聚合物纺丝液定速推送,所述的推进装置包括针头6,所述的推进装置还包括聚四氟乙烯导管和推进栗,所述的聚四氟乙烯导管和针头6构成注射器,所述的注射器中设有聚合物纺丝液,所述的推进栗用于控制所述的注射器中纺丝液的挤出速度。所述的接收装置主要负责对聚合物纳米纤维的接收和皮芯结构的形成组装工作,其包括金属丝2和能够以金属丝2为轴心旋转的漏斗5,所述的接收装置还包括退绕辊1、电机4、皮带3和卷绕棍7,金属丝2的一端固定于退绕棍I上,另一端固定在卷绕棍7上,金属丝2穿过所述的漏斗5,电机4可通过皮带3带动所述的漏斗5以金属丝2为轴心旋转。所述的接收装置还包括用于保证纤维在卷绕辊中排列
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