静电纺丝的生产方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种静电纺丝的生产方法及装置，以解决当前静电纺丝的生产中发射电压要求高、生产效率低的技术问题；生产方法它包括a.将溶液形成一层液膜层；b.在收集板与溶液之间形成静电场；c.在液膜层下形成一层气膜层;d.液膜层在静电场下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维;而静电纺丝的生产装置，它包括接地的收集板；它还包括设置于收集板下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管，所述多孔管与高压电源连接，所述多孔管可进行周向转动；本发明在应用中可降低静电纺丝的发射电压，并提高静电纺丝的生产效率。
【专利说明】
静电纺丝的生产方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种静电纺丝的生产方法及装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，静电纺丝的生产流程如下，参见图2，采用溶剂将聚合物溶解后，溶液11通过注射器10从针管处流出。而后针管接通高压电源正极，收集板16上接通电源负极，此时，在针头与收集板16之间形成静电场，此后，溶液11被电场极化后，在针头形成泰勒锥12，当电场力大于溶液表面力后，溶液11在从泰勒锥12喷出射向收集板16的过程中，溶液进一步被电场力拉伸变细，其中溶剂挥发掉，到达收集板16的即是聚合物纳米纤维;而采用上述方式及装置在应用中具有如下的缺点:首先，传统针管式静电纺丝装置生产效率低;其次，现有的自由界面式静电纺丝装置要求发射电压比较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种静电纺丝的生产方法及装置，以解决当前静电纺丝的生产中发射电压要求高、生产效率低的技术问题。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术其特征在于，它包括如下步骤予以实现:
a.将溶液形成一层液膜层；
b.在收集板与溶液之间形成静电场；
c.在液膜层下形成一层气膜层；
d.液膜层在静电场和气体作用下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维。
[0005]优选的，所述收集板位于上方或溶液的两侧上方，且所述溶液射流是由下向上移动的。
[0006]优选的，所述液膜层是在板或管的表面形成的，所述管为圆管。
[0007]优选的，在所述液膜层与板或管之间形成一层气膜层。
[0008]优选的，所述步骤a与步骤b互换。
[0009]进一步的，本发明还设计了一种静电纺丝的生产装置，它包括接地的收集板;它还包括设置于收集板下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管，所述多孔管与高压电源连接，所述多孔管可进行周向转动。
[0010]优选的，还包括设置于所述多孔管下方且用于盛装溶液的溶液容器，所述多孔管的底部设置于所述溶液的液面以下。
[0011]优选的，所述多孔管由金属粉末烧结而成。
[0012]优选的，在所述多孔管的管壁上还设有毛细气孔，还包括用于向毛细气孔内充入气体并通过毛细气孔在多孔管与液膜层之间形成气膜层的气体发生源。
[0013]优选的，还包括用于带动所述多孔管转动的空心轴，所述气体发生源的气体通过空心轴进入所述多孔管内。
[0014]优选的，还包括用于驱动所述空心轴转动的步进电机，所述步进电机通过皮带轮与所述空心轴对应连接。
[0015]本发明的有益效果在于:
本发明通过气采用体辅助的作用，在应用中，有利于在金属粉末烧结的多孔管壁上形成大量的泰勒锥，此设计可降低静电纺丝的发射电压，并提高静电纺丝的生产效率。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的主要结构示意图；
图2为现有技术中静电纺丝的生产装置的主要原理示意图；
图中:1.收集板;2.溶液射流;3.多孔管;4.高压电源;5.空心轴;6.溶液容器;7.溶液；10.注射器;11.溶液;12.泰勒锥;13.高压源;15.聚合物拉伸；16.收集板。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
实施例1:设计一种静电纺丝的生产方法，该方法它包括如下步骤予以实现:
a.将溶液形成一层液膜层；
b.在收集板与溶液之间形成静电场；
c.在液膜层下形成一层气膜层；
d.液膜层在静电场和气体作用下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维。
[0018]本方法中，所述收集板位于上方或溶液的两侧上方，且所述的溶液射流2是由下向上移动的，进一步的所述的液膜层是在板或管的表面形成的，而所述的管为圆管;优选的，还包括在所述液膜层与板或管之间形成一层气膜层的步骤，而所述的步骤a与步骤b可以进行互换。
[0019]进一步的，本发明还设计了一种用于实现上述方法的静电纺丝的生产装置，参见图1;它包括接地的收集板I;它还包括设置于收集板I下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管3，所述多孔管3与高压电源4连接，所述多孔管3可进行周向转动，优选的，还包括设置于所述多孔管3下方且用于盛装溶液的溶液容器6，所述多孔管3的底部设置于所述溶液7的液面以下。
[0020]进一步的，所述的多孔管由金属粉末烧结而成，而本设计的所述多孔管3的管壁上还分布着毛细孔，还包括用于向多孔管内的毛细孔充入气体并通过毛细孔在多孔管3与液膜层之间形成气膜层的气体发生源，优选的，还包括用于带动所述多孔管3转动的空心轴5，所述气体发生源的气体通过空心轴5进入所述多孔管内，还包括用于驱动所述空心轴转动的步进电机，所述步进电机通过皮带轮与所述空心轴5对应连接。
[0021]具体的，在应用中，收集板I接地，多孔管3接高压电源4，而后两者之间形成强电场;多孔管3在空心轴5的带动下转动，使得溶液容器6中的溶液7在多孔管3表面形成一层液膜层;而后气体从空心轴5进入的毛细孔内，多孔管3表面上的液膜层在静电场力、表面力和气体压力等力的作用下形成泰勒锥，而后，在强电场的作用下产生大量的溶液射流2;溶液射流2在飞向收集板I期间，溶剂挥发，同时被强电场进一步拉伸，最后在收集板I上形成纳米纤维，本设计中，由于气压的辅助作用，在应用中降低了泰勒锥的形成电压，而由于多孔管3的多孔特点，在多孔管3表面可形成大量的泰勒锥，从而提高了静电纺丝的生产效率。
[0022]本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种静电纺丝的生产方法，其特征在于，它包括如下步骤予以实现: a.将溶液形成一层液膜层； b.在收集板与溶液之间形成静电场； c.在液膜层下形成一层气膜层； d.液膜层在静电场和气体作用下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维。2.如权利要求1所述的静电纺丝的生产发方法，其特征在于:所述收集板位于上方或溶液的两侧上方，且所述溶液射流是由下向上移动的。3.如权利要求1所述的静电纺丝的生产发方法，其特征在于:所述液膜层是在板或管的表面形成的，所述管为圆管。4.如权利要求3所述的静电纺丝的生产发方法，其特征在于:在所述液膜层与板或管之间形成一层气膜层。5.如权利要求1所述的静电纺丝的生产发方法，其特征在于:所述步骤a与步骤b互换。6.—种静电纺丝的生产装置，它包括接地的收集板;其特征在于:它还包括设置于收集板下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管，所述多孔管与高压电源连接，所述多孔管可进行周向转动。7.如权利要求6所述的静电纺丝的生产装置，其特征在于:还包括设置于所述多孔管下方且用于盛装溶液的溶液容器，所述多孔管的底部设置于所述溶液的液面以下。8.如权利要求6所述的静电纺丝的生产装置，其特征在于:所述多孔管由金属粉末烧结ntjD9.如权利要求8所述的静电纺丝的生产装置，其特征在于:在所述多孔管的管壁上还设有毛细气孔，还包括用于向毛细气孔内充入气体的气体发生源。10.如权利要求9所述的静电纺丝的生产装置，其特征在于:还包括用于带动所述多孔管转动的空心轴，所述气体发生源的气体通过空心轴进入所述多孔管内。
【文档编号】D01D5/00GK106087079SQ201610603722
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610603722.5, CN 106087079 A, CN 106087079A, CN 201610603722, CN-A-106087079, CN106087079 A, CN106087079A, CN201610603722, CN201610603722.5
【发明人】周海迎, 柳和生, 那兵, 汤蒂莲, 李为平, 李军瑶
【申请人】东华理工大学