一种高效多针静电纺丝喷丝装置，包括定压供液系统、与定压供液系统相连的喷丝头、接收电极板及静电发生器；所述喷丝头为多针组合喷丝头，包括喷头主体、盖及两者之间的密封圈，主体内有液腔，主体底面设置若干金属喷管，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件，该支承件下端装包围所有金属喷管的金属圆环，所述金属喷管和金属圆环直接与静电发生器相连。本发明专利技术通过改善喷丝口处的场强实现多针同时喷射，大大减小了多针喷射系统中由于针与针之间距离过近而引起的射流静电排斥力，使得接收极可以在较小的范围内接收到纤毡，从而提高了单位面积上的效率，获得厚度较为均匀的纤毡。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及静电纺丝装置，具体是一种通过构造二次电场均匀针尖处场强，减少多个射流排斥，高效获得小面积纤毡的多针静电纺丝喷丝装置。
技术介绍
电纺丝是非牛顿流体在高压电场下产生射流形成微米乃至纳米纤维的一种新型技术。电纺丝技术不同于传统的纺丝技术，是目前世界上唯一能够连续制备有机、无机纳米纤维的最直接方法。由于电纺聚合物纳米纤维在医药、环境、组织工程以及军事等诸多领域都有着良好的应用前景，因此有关电纺丝的研究在最近几年成为了全球学者研究的热点问题之一。通常，电纺丝设备喷射效率为0.1～1.0g/h，严重影响了其工业化应用的进程，如何解决电纺丝在一定范围内的高效喷射，是本领域的科研人员十分关注的问题之一，但高效纺丝的研究方案至今没有见相关文献披露。传统电纺丝设备由于小范围排布喷管会造成各个喷丝口处场强分布极不均匀，常常无法正常全部喷射。与此同时，较大的相邻射流静电排斥，致使在接收极上获得独立的多个圆形纤毡，没有达到利用多针喷射在小范围内提高一定范围内喷丝效率的目的。所以本专利技术拟在保证多针同时发生稳定射流的情况下，解决多针射流间的相互排斥问题，以使其在较小范围内重叠排列，在短时间内获得较均匀且具有一定厚度的纤毡。
技术实现思路
为克服现有技术存在的上述不足，本专利技术提供一种改进的多针静电纺丝喷丝装置，以克服现有技术中小尺寸多针排布中的静电排斥问题，在短时间内获得均匀分布的小范围具有一定厚度的纤维。本专利技术的高效多针静电纺丝喷丝装置包括定压供液系统、与定压供液系统出口相连的喷丝头、设置在喷丝头下方的接收电极板及静电发生器，所述喷丝头为多针组合喷丝头，它包括喷头主体、盖及两者之间的密封圈，主体内有液腔，主体的底面设置若干金属喷管，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件，该支承件下端安装包围所有金属喷管的金属圆环，所述金属喷管和金属圆环直接与静电发生器相连，接收电极板接静电发生器的地端，以便对由定压供液系统送入喷丝头内的纺丝液施加高压直流电场，从而驱动纺丝液从各喷管中喷出，形成多条射流，实现微米乃至纳米纤维的制备。本高效多针静电纺丝喷丝装置采用多头组合喷丝头，实现了多针密集分布的情况下的同时射流，大大减小了多针喷射系统中由于针与针之间距离过近而引起的射流静电排斥力，使得接收极可以在较小的范围内接收到纤毡，从而提高了单位面积上的效率，在短时间内获得厚度均匀的纤毡。该喷丝构型可根据实际需要对喷管数目进行调整，适应性非常强。本装置可以用于各种电纺丝溶液的喷丝。附图说明图1为本专利技术高效多针静电纺丝喷丝装置的结构示意图；图2为其具有19针的多头组合喷丝头结构示意图；图3为图2位于金属圆环中的若干喷管分布示意图。具体实施方案以下实施例俯图对本专利技术进一步说明。参照图1-3，本专利技术的高效多针静电纺丝喷丝装置包括定压供液系统，该系统包括气泵1和与气泵1出口相连的储液罐3；连接在定压供液系统出口端的喷丝头6、设置在喷丝头6下方的接收电极板12及静电发生器10。纺丝液的定压供液系统确保喷出的射流均匀连续。定压供液系统可采用传统的氮气钢瓶、减压阀及稳流阀组成的系统，稳压阀及转子流量计联合使用；也可采用液压供液系统或者机械供液系统。三种供液机构均应考虑高压绝缘方面的问题。储液罐3可与传统的储液罐结构类似，4为固定储液罐防止压力过大顶开储液罐的聚四氟卡箍。定压供液系统的气泵1输出口通过导气管2相连到储液罐3的进口端，储液罐出口端通过硅胶管5连接喷丝头6。接收电极板12设置在喷丝头的下方。本专利技术采用多针组合喷丝头6，它包括喷头主体64、盖61及两者之间的橡胶密封圈62，主体内有液腔65，通过橡胶密封圈62和聚四氟螺钉63保证其气密性；主体的底面设置若干金属喷管67，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装两个聚四氟绝缘支承件68，该支承件68下端安装包围所有金属喷管的金属圆环66，所述金属喷管67和金属圆环66直接与静电发生器10相连。其中，金属圆环与处于所述正六边形中心的金属喷管同轴线安装，金属圆环与所有金属喷管的喷丝口处等高。金属喷管数量可根据具体需要增加或减少圈数。所述喷丝头的所有金属喷管均等高，金属喷管的内径为0.5～0.8mm，相邻金属喷管的间距可为1cm左右。金属圆环66可采用直径为1～3mm的金属丝绕制而成，金属圆环直径根据针头圈数的不同而不同。金属喷管、金属圆环均直接与静电发生器相连，接收电极板12接地，以便对由定压供液系统送入喷丝头内的纺丝液施加高压直流电场，从而驱动纺丝液从各喷管中喷出，形成多条射流。设置在喷丝头6下方的接收电极板12距离喷丝头的喷管口25～35cm。根据本专利技术构思可提供一种多针组合静电喷丝头，用于与静电纺丝喷丝装置配套使用。该多针组合静电喷丝头包括喷头主体64、盖61及两者之间的密封圈62，主体内有液腔65，主体的底面设置若干金属喷管67，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件68，该支承件68下端安装卡装包围所有金属喷管的金属圆环66，所述金属喷管67和金属圆环66直接与静电发生器10相连。权利要求1.一种高效多针静电纺丝喷丝装置，包括定压供液系统、与定压供液系统出口相连的喷丝头、设置在喷丝头下方的接收电极板及静电发生器，其特征是所述喷丝头为多针组合喷丝头，它包括喷头主体、盖及两者之间的密封圈，主体内有液腔，主体的底面设置若干金属喷管，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件，该支承件下端安装包围所有金属喷管的金属圆环，所述金属喷管和金属圆环直接与静电发生器相连。2.根据权利要求1的高效多针静电纺丝喷丝装置，其特征是在喷丝头中，所述金属圆环与处于所述正六边形中心的金属喷管同轴线安装。3.根据权利要求1的高效多针静电纺丝喷丝装置，其特征是所述喷丝头的所有金属喷管均等高。4.根据权利要求1的高效多针静电纺丝喷丝装置，其特征是在喷丝头中，所述金属圆环与所有金属喷管的喷丝口处等高。5.根据权利要求1或3的高效多针静电纺丝喷丝装置，其特征是所述喷丝头的金属喷管的内径为0.5～0.8mm。6.根据权利要求1的高效多针静电纺丝喷丝装置，其特征是所述喷丝头中相邻导电金属喷管的间距为1cm。7.根据权利要求1的高效多针静电纺丝喷丝装置，其特征是所述喷丝头的喷管口与接收电极板之间的距离为25～35cm。8.一种多针组合静电喷丝头，包括喷头主体、盖及两者之间的密封圈，主体内有液腔，主体的底面设置若干金属喷管，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件，该支承件下端安装包围所有金属喷管的金属圆环，所述金属喷管和金属圆环直接与静电发生器相连。全文摘要一种高效多针静电纺丝喷丝装置，包括定压供液系统、与定压供液系统相连的喷丝头、接收电极板及静电发生器；所述喷丝头为多针组合喷丝头，包括喷头主体、盖及两者之间的密封圈，主体内有液腔，主体底面设置若干金属喷管，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件，该支承件下端装包围所有金属喷管的金属圆环，所述金属喷管和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效多针静电纺丝喷丝装置，包括定压供液系统、与定压供液系统出口相连的喷丝头、设置在喷丝头下方的接收电极板及静电发生器，其特征是：所述喷丝头为多针组合喷丝头，它包括喷头主体、盖及两者之间的密封圈，主体内有液腔，主体的底面设置若干金 属喷管，相邻三个金属喷管均呈正三角形分布，每圈金属喷管呈正六边形外展；在主体的底面安装绝缘支承件，该支承件下端安装包围所有金属喷管的金属圆环，所述金属喷管和金属圆环直接与静电发生器相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾志东，杨颖，关志成，王黎明，李强，侯镭，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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