The invention discloses a device and a method for the electrostatic spinning of a duck shaped mouth with gravity. The device comprises a duck-billed nozzle, a solution extrusion roller is arranged in the duck-billed nozzle, a hollow structure inside the duck-billed nozzle, a slot-shaped bottom nozzle, and a solution thruster is connected with the duck-billed nozzle. The spinning method is as follows: opening the solution thruster, injecting the solution into the upper part of the hollow structure of the duck-billed nozzle; opening the servo motor, driving the solution extrusion roller to rotate slowly, making the solution flow into the nozzle of the duck-billed nozzle, making the liquid in the nozzle full but not dripping; opening the high-pressure generator, applying the positive for the duck-billed nozzle. Ultra-high voltage, when the voltage exceeds the critical threshold, a number of jets are formed on the liquid surface in the gap, and the jets flow to the collection device to move rapidly; the solvent evaporates rapidly, and the polymer deposits on the surface of the collection device. The spinning solution is stably controlled by a solution extrusion roller, and charge accumulation is formed at the sharp edge of a duck-billed terminal to realize electrostatic spinning in the direction of gravity.
【技术实现步骤摘要】
一种顺重力鸭嘴形静电纺丝装置及方法
本专利技术涉及一种顺重力鸭嘴形静电纺丝装置及方法,属于静电纺丝和纺织机械
技术介绍
静电纺丝是制备纳米纤维材料的最有效方式之一,相比于拉伸法、模板合成法、相分离法和自组装法等纳米材料的制备技术,静电纺丝具有操作简单、制备流程短、材料选择广泛等优点。而与传统纺织纤维材料相比,纳米纤维材料由于极小的尺度,拥有许多在大尺度下难以展现的特性,比如明显的表面与界面效应,特有的小尺寸效应,极大的比表面积和极高的孔隙率等。因此纳米纤维材料拥有更广泛的应用领域,比如在能源、环境、生物医学、光电等领域,纳米纤维材料都发挥着令整个行业为之瞩目的作用,使其拥有非常光明的应用前景。近年来,设计改造静电纺丝装置,提高其纳米纤维的产量已经成为静电纺丝
的一大研究热点。在全世界范围内,批量化生产静电纺纳米纤维的装置和方法也井喷式地不断涌现。中国专利ZL201310032194.9公开了一种伞状静电纺丝喷头及静电纺丝方法,这是一种自由液面式纺丝,可以实现静电纺纳米纤维的批量化制备,但其最大的不足是液面与空气环境接触面积过大,使得溶剂极易挥发,从而影响纺丝的稳定性;中国专利ZL201510278266.7公开了一种喷气辅助多针头静电纺丝装置,该装置可以提高纳米纤维单位时间内的产量,但容易发生针头堵塞的问题,并且密集的针头之间容易发生电场的干扰。目前实现批量化生产静电纺丝纳米纤维的设备,其纺丝方向大多是反重力式的自下而上,而在传统的纤维材料领域,纤维的收集方向恰恰相反,因此这一方向的技术缺失,局限了静电纺丝在实际生产中的应用。而限制其方向的 ...
【技术保护点】
1.一种顺重力鸭嘴形静电纺丝装置,其特征在于,包括鸭嘴形喷头(1),鸭嘴形喷头(1)内设有溶液挤出辊(2),溶液挤出辊(2)与伺服电机一(3)连接;鸭嘴形喷头(1)内部为中空结构,底部喷口为缝隙状,溶液推进器(9)通过软管(8)与鸭嘴形喷头(1)的顶部连通;鸭嘴形喷头(1)的外壳与高压发生器(6)的正极连接;鸭嘴形喷头(1)下方设有收集装置。
【技术特征摘要】
1.一种顺重力鸭嘴形静电纺丝装置,其特征在于,包括鸭嘴形喷头(1),鸭嘴形喷头(1)内设有溶液挤出辊(2),溶液挤出辊(2)与伺服电机一(3)连接;鸭嘴形喷头(1)内部为中空结构,底部喷口为缝隙状,溶液推进器(9)通过软管(8)与鸭嘴形喷头(1)的顶部连通;鸭嘴形喷头(1)的外壳与高压发生器(6)的正极连接;鸭嘴形喷头(1)下方设有收集装置。2.如权利要求1所述的顺重力鸭嘴形静电纺丝装置,其特征在于,所述鸭嘴形喷头(1)的高度为100-200mm,其水平方向上的截面的最大宽度为75-150mm;鸭嘴形喷头(1)喷口的宽度为1-3mm,长度为150-300mm,壁厚为10-20mm,喷口边缘处的厚度为0.1-0.5mm。3.如权利要求1所述的顺重力鸭嘴形静电纺丝装置,其特征在于,所述溶液挤出辊(2)为底面直径40-120mm的圆柱体状,该圆柱体沿其长度方向贯穿鸭嘴形喷头(1)的宽度,溶液挤出辊(2)的两端从鸭嘴形喷头(1)中各露出30-50mm,溶液挤出辊(2)的外表面与鸭嘴形喷头(1)的内壁相契合。4.如权利要求1所述的顺重力鸭嘴形静电纺丝装置,其特征在于,所述鸭嘴形喷头(1)的材质为黄铜;溶液挤出辊(2)的材质为聚四氟乙烯。5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:覃小红,毛宁,刘险峰,李艾琳,张弘楠,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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