静电纺丝针头制造技术

本实用新型专利技术提供了一种静电纺丝针头，包括：针体，针体具有相对设置的第一端部和第二端部；第一端部具有远离第二端部设置的第一端面以及环绕第一端面设置的第二端面；贯穿针体、且用于输送纺丝溶液的传输通道，传输通道的出口位于第一端面；形成于针体、且自第二端面向第二端部方向凹陷形成的凹槽，凹槽的开口位于第二端面，且开口形状为环绕出口设置的环形；第一端面至第二端部的距离小于凹槽底壁距离第二端部的距离；在针体的径向方向上，传输通道轴线距离开口边缘的最大垂直距离的范围为d，d∈[2mm,10mm]；本实用新型专利技术可以避免纺丝过程中的针头堵塞，且极大提高产能及设备的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
静电纺丝针头


[0001]本技术涉及高压静电纤维纺丝制造领域，尤其涉及一种静电纺丝针头。

技术介绍

[0002]静电纺丝制造过程中产出的纳米(微米)级纤维材料，在材料、医疗、航天、环境、资源等领域都有重要的应用。自上个世纪静电纺丝制造技术被提出以来，科学家和工程师们持续专注于研究和开发其产业化上的应用。静电纺丝制造的制造技术从最先的针筒纺丝，发展到目前的两个大门类：多针纺丝技术和无针纺丝技术。多针纺是在纺丝过程中采用多个针头的方式进行纺丝。无针纺包括扰动技术(磁珠、气场)，旋转技术(表面、螺旋、盘式)，线电技术(振动、涂抹、瀑布)。
[0003]现有的多针纺丝技术在应用过程中，由于针头为毛细管，纺丝溶液的过分快速抽离和蒸发会导致针管内孔的结块和堵塞，且产量极低；相应的，无针纺丝技术发展更为迅速；在无针纺丝技术中宝塔和盘式纺丝技术发展更为迅速；具体的，中国专利申请公开号：103088443，技术名称：一种伞状静电纺丝喷头及静电纺丝方法揭示一种宝塔纺丝技术，其设计方案为多层盘状的结构，在盛装液体后，液面和盘体之间由于纺丝液的浸润性会形成一个接触层(也称附着层)，该固液接触过程及其之间的作用力与纺丝液的固有属性表面张力有关；而盘式仿真技术为较大尺寸的单层圆盘结构，传输通道的出口设置于圆盘的盘底中心位置，纺丝溶液自传输通道出口出来后，直接注入圆盘，当纺丝溶液注满圆盘后，在圆盘边缘的尖端触发泰勒锥的形成。
[0004]上述无针纺丝技术的两种实现方案，由液面轮廓和盘式零件而形成的液面锐角在静电纺丝过程中提供一个天然的尖端放电位置(圆盘边缘)；即同一电势下，该位置形成的角度越尖锐，此处的电荷密度越大，电荷产生的电场越大，电场力越大，越容易在圆盘边缘触发泰勒锥的形成，实现稳定的纤维纺丝。由于盘式零件的直径较大，其中心出液孔部分的纺丝液上涌的向上压力在形成泰勒锥的过程中没有被使用到，如此，其仅可以沿盘式边缘圆弧面形成大量的泰勒锥；相比针头纺丝，无针纺丝技术解决了针头堵塞、产量低的问题。但其存在的缺点是，纺丝液与外部环境长时间接触，会导致纺丝液的蒸发和氧化，不利于保证纤维丝长期稳定的品质。
[0005]如此，本申请针对现有的多针纺丝技术进行改进，形成一种新型静电纺丝针头以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种静电纺丝针头。
[0007]为实现上述技术目的，本技术提供了一种静电纺丝针头，包括：针体，所述针体具有相对设置的第一端部和第二端部；所述第一端部具有远离第二端部设置的第一端面以及环绕所述第一端面设置的第二端面；
[0008]贯穿所述针体、且用于输送纺丝溶液的传输通道，所述传输通道的出口位于所述
第一端面；
[0009]形成于所述针体、且自所述第二端面向所述第二端部方向凹陷形成的凹槽，所述凹槽的开口位于所述第二端面，且所述开口形状为环绕所述出口设置的环形；
[0010]所述开口和所述出口的开口方向相同，所述开口具有临近所述出口设置的内侧边壁以及远离所述出口设置的外侧边壁,所述开口的内侧边壁的任一部位与所述出口的内边壁之间均具有距离差；
[0011]所述第一端面至所述第二端部的距离小于所述凹槽底壁距离所述第二端部的距离；
[0012]在针体的径向方向上，所述传输通道轴线距离所述开口边缘的最大垂直距离的范围为d，d∈[2mm,10mm]。
[0013]作为本技术的进一步改进，在针体的轴向方向上，所述第一端面和所述第二端面之间具有高度差。
[0014]作为本技术的进一步改进，所述第一端面至所述第二端部的距离大于所述第二端面距离所述第二端部的距离；
[0015]且d＞d1，所述d1为第一端面和第二端面之间的距离差。
[0016]作为本技术的进一步改进，所述第一端面和所述第二端面位于同一平面。
[0017]作为本技术的进一步改进，沿针体的轴向方向、且自第一端面和第二端面距离第二端部最近的面开始向第二端部延伸方向，所述凹槽的各部分截面均为圆环型。
[0018]作为本技术的进一步改进，沿针体的轴向方向、且自第一端部至第二端部的延伸方向，所述截面的外轮廓直径依次减小，所述截面的内轮廓直径保持不变或依次增大。
[0019]作为本技术的进一步改进，所述出口的内侧边壁为台阶状，且内侧边壁靠近所述第一端部的截面面积大于所述内侧边壁靠近所述第二端部的截面面积；
[0020]所述内侧边壁的台阶交汇处为圆弧交汇。
[0021]作为本技术的进一步改进，将第一端面和第二端面之间的距离差以d1表示，则d1∈[
‑
0.5mm，1mm]。
[0022]作为本技术的进一步改进，所述开口的截面半径为d,d∈[2mm,8mm]；
[0023]将第一端面和第二端面之间的距离差以d1表示，则d1∈[
‑
0.5mm，0.8mm]。
[0024]作为本技术的进一步改进，所述开口的截面半径为d,d∈[2mm,6mm]；
[0025]将第一端面和第二端面之间的距离差以d1表示，则d1∈[
‑
0.5mm,0.6mm]。
[0026]作为本技术的进一步改进，所述开口的外侧边壁的外边缘共用所述针体的外壁面。
[0027]作为本技术的进一步改进，所述针体为中空长条型圆柱结构，所述中空部位形成所述传输通道；
[0028]沿针体的轴向方向，所述传输通道至少具有相互连通的第一传输通道和第二传输通道，所述第一传输通道和所述第二传输通道至少部分内径尺寸互不相同。
[0029]作为本技术的进一步改进，所述开口内侧边壁的边缘与所述出口外边壁的边缘之间通过弧面连接。
[0030]本技术的有益效果是：本技术的静电纺丝针头通过在小尺寸针体的不同端面设置传输通道的出口以及凹槽，可以在小尺寸针头的出液位置形成弧形液膜，并使得
纺丝溶液在弧形液膜上形成射流进行纺丝，如此，避免纺丝过程中的针头堵塞，且极大提高产能及设备的效率。
附图说明
[0031]图1A是本技术第一实施方式提供的静电纺丝针头的结构示意图；
[0032]图1B是本技术第一实施方式提供的静电纺丝针头在应用过程中形成的液膜及射流后的结构示意图；
[0033]图2A是本技术第二实施方式提供的静电纺丝针头的结构示意图；
[0034]图2B是本技术第二实施方式提供的静电纺丝针头在应用过程中形成的液膜及射流后的结构示意图；
[0035]图3A是本技术第三实施方式提供的静电纺丝针头的结构示意图；
[0036]图3B是本技术第三实施方式提供的静电纺丝针头在应用过程中形成的液膜及射流后的结构示意图；
[0037]图4A是本技术第四实施方式提供的静电纺丝针头的结构示意图；
[0038]图4B是本技术第四实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝针头，其特征在于，包括：针体，所述针体具有相对设置的第一端部和第二端部；所述第一端部具有远离第二端部设置的第一端面以及环绕所述第一端面设置的第二端面；贯穿所述针体、且用于输送纺丝溶液的传输通道，所述传输通道的出口位于所述第一端面；形成于所述针体、且自所述第二端面向所述第二端部方向凹陷形成的凹槽，所述凹槽的开口位于所述第二端面，且所述开口形状为环绕所述出口设置的环形；所述开口和所述出口的开口方向相同，所述开口具有临近所述出口设置的内侧边壁以及远离所述出口设置的外侧边壁,所述开口的内侧边壁的任一部位与所述出口的内边壁之间均具有距离差；所述第一端面至所述第二端部的距离小于所述凹槽底壁距离所述第二端部的距离；在针体的径向方向上，所述传输通道轴线距离所述开口边缘的最大垂直距离的范围为d，d∈[2mm,10mm]。2.根据权利要求1所述的静电纺丝针头，其特征在于，在针体的轴向方向上，所述第一端面和所述第二端面之间具有高度差。3.根据权利要求2所述的静电纺丝针头，其特征在于，所述第一端面至所述第二端部的距离大于所述第二端面距离所述第二端部的距离；且d＞d1，所述d1为第一端面和第二端面之间的距离差。4.根据权利要求1所述的静电纺丝针头，其特征在于，所述第一端面和所述第二端面位于同一平面。5.根据权利要求1所述的静电纺丝针头，其特征在于，沿针体的轴向方向、且自第一端面和第二端面距离第二端部最近的面开始向第二端部延伸方向，所述凹槽的各部分截面均为圆环型。6.根据权利要求5所述的静电纺丝针头，其特征在于，沿针体的轴向方向、且自第一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶纪文，
申请(专利权)人：常州诺金科技有限公司，
类型：新型
国别省市：