一种静电纺丝系统技术方案

本发明专利技术公开一种静电纺丝系统，包括：基材传送装置，基材传送装置用于传送基材；射流发生装置，射流发生装置设有射流发生端，射流发生端能够向基材传送装置发出细丝并沉积在基材上；辅助力场发生装置，其用于形成能够对纺丝电场中的细丝产生横向力、并从左侧和右侧朝向基材传送装置和射流发生装置之间的辅助力场。本技术方案通过增加辅助力场发生装置，辅助力场发生装置可形成对细丝产生横向力的辅助力场，细丝在横向力的作用下能突破在先的沉积区域对细丝的吸引，使得细丝能铺开的沉积范围加大，而且最外侧的细丝射流在辅助力场的作用下也会靠向内侧而不向外侧散开，从而使得细丝在基材上沉积更均匀。丝在基材上沉积更均匀。丝在基材上沉积更均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种静电纺丝系统


[0001]本专利技术涉及静电纺丝
，特别涉及一种静电纺丝系统。

技术介绍

[0002]静电纺丝为聚合物溶液在强电场中进行纺丝，在电场作用下，纺丝电极上的液滴会由球形变为圆锥形，从圆锥尖端延展得到纳米级直径的纤维细丝，并沉积在接收表面上。
[0003]在一些应用场景下对纤维丝均匀性要求较高，比如随着电池电流的不断增大，电池的安全性也要随之增加，要求电池膜片上的纤维丝分布要更均匀。但是，在现有的静电纺丝系统中，在电场作用下纤维丝沉积不够均匀，难以满足均匀性要求较高的实用要求。现有技术中有如申请号为2021116609715、2019113966234、2018111884714等，通过采用不同的纺丝电极结构去提高纤维沉积的均匀性，但纤维沉积的均匀性仍需进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种静电纺丝系统，旨在解决现有技术中的纤维细丝沉积不够均匀的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种静电纺丝系统，包括：
[0006]基材传送装置，所述基材传送装置用于传送基材，以所述基材传送装置的传送方向为前后方向；
[0007]射流发生装置，所述射流发生装置设有射流发生端，所述射流发生端与所述基材传送装置之间设有纺丝电场，在纺丝电场的作用下，所述射流发生端能够向所述基材传送装置发出细丝并沉积在基材上；
[0008]辅助力场发生装置，所述辅助力场发生装置用于形成能够对所述纺丝电场中的细丝产生横向力、并从左侧和右侧朝向所述基材传送装置和所述射流发生装置之间的辅助力场。
[0009]基材传送装置中把基材从前向后传送，聚合物溶液被供应至射流发生装置中的射流发生端，并在纺丝电场的作用下形成细丝沉积到基材上。
[0010]专利技术人发现，现有技术中只在电场的作用下，射流发生端形成的细丝在基材上沉积时容易形成独立不重合的固定的沉积区域，该沉积区域对在后形成的细丝有较强的吸引力，但在后的细丝会向该沉积区域靠拢沉积，导致细丝的实际沉积范围不能铺开，靠近沉积区域的位置的密度高，而远离沉积区域的位置的密度低，在基材上分散形成沉积圈，使得沉积不均匀。另一方面，射流发生端产生的射流会带电，在基材的宽度方向上，相邻的两束射流会产生排斥，位于中部的射流受两边射流的排斥而保持在中部，但是最外侧的射流在外侧没有受向内的排斥，所以位于外侧的射流会向外偏移，使得在宽度方向上各射流的纤维沉积区域的间距不相同，导致基材在宽度上的内侧和外侧纤维沉积不均匀，造成在基材外侧沉积纤维的浪费。
[0011]本技术方案通过增加辅助力场发生装置，辅助力场发生装置可形成对细丝产生横
向力的辅助力场，细丝在横向力的作用下能突破在先的沉积区域对细丝的吸引约束，使得细丝能铺开的沉积范围加大，而且最外侧的细丝射流在辅助力场的作用下也会靠向内侧而不向外侧散开，使各射流的纤维沉积区域的间距更一致，从而使得细丝在基材上沉积更均匀，能提高沉积纤维的利用率。
[0012]优选地，所述辅助力场发生装置为侧吹风装置，所述侧吹风装置包括左吹风组件和右吹风组件，所述左吹风组件和所述右吹风组件分别设于所述射流发生装置的左侧和右侧，所述左吹风组件和所述右吹风组件的吹风方向朝向所述射流发生装置与所述基材传送装置之间。左吹风组件和右吹风组件产生左右方向的风力，并吹向在射流发生端到基材之间的细丝射流，在风力的作用下细丝偏离纺丝电场的约束。
[0013]优选地，所述左吹风组件设有左出风端，所述右吹风组件设有右出风端，所述左出风端的靠近所述射流发生端的一侧、所述右出风端的靠近所述射流发生端的一侧与所述射流发生端在上下方向上平齐。
[0014]左出风端和右出风端产生风场，风场的靠近射流发生端的一侧与射流发生端基本平齐，使细丝在刚形成时即受到风力的作用，细丝铺开的范围较大，对外侧的射流的约束效果较好，沉积均匀性较高。
[0015]优选地，所述左吹风组件和所述右吹风组件的吹风方向平行于左右方向。
[0016]优选地，所述射流发生装置包括左右驱动装置，所述左右驱动装置设有能够左右运动的左右运动端，所述左右运动端上设有能够喷出聚合溶液的喷头，所述射流发生端包括所述喷头。
[0017]射流发生装置采用喷头的结构，聚合物溶液被供应到喷头，经喷头喷出后形成细丝。
[0018]优选地，所述静电纺丝系统还包括分液装置，所述分液装置包括溶液容器、定量供液泵和多个增压泵，所述定量供液泵用于从所述溶液容器定量地抽取溶液并供应到多个所述增压泵中；所述射流发生装置包括多个喷丝模块，多个所述增压泵与多个所述喷丝模块一一对应连接；每个所述喷丝模块包括多个喷头组和多个分流器，多个所述喷头组与多个所述分流器一一对应连接，每个所述增压泵与对应的所述喷丝模块中的多个所述分流器连接；每个所述喷头组包括多个所述喷头，所述分流器内设有多个分流通道，多个所述分流通道与对应的多个所述喷头一一对应连接。
[0019]聚合物溶液在溶液容器中存放，然后依次经过定量供液泵、增压泵和分流器，再供应到喷头中。用定量供液泵抽取溶液，使溶液供应量保持基本不变，使形成细丝的量保持基本相同。从定量供液泵出来的溶液分到多个增压泵中，每个增压泵再分到多个分流器，然后每个分流器分到多个喷头中，增压泵可以使溶液从定量供液泵中分流后提供压力，使溶液在后面保持较高的压力，使分流到每个喷头的流量更均匀，使成形细丝的直径更均匀。
[0020]优选地，所述定量供液泵与所述增压泵之间通过第一分流管连接，所述增压泵与对应的所述分流器之间通过第二分流管连接，所述分流通道与对应的所述喷头通过第三分流管连接，所述第一分流管、所述第二分流管和所述第三分流管的横截面积依次减小。
[0021]由于第一分流管、第二分流管和第三分流管的数量依次增加，所以设置第一分流管、第二分流管和第三分流管的横截面积依次减小，减小压力的损失，使流到各个喷头的溶液量基本相同。
[0022]优选地，所述第一分流管的横截面积大于或等于对应的多个所述第二分流管的横截面积之和，所述第二分流管的横截面积大于或等于对应的多个所述分流通道的横截面积之和。
[0023]这样可保持溶液充满第一分流管、第二分流管和分流通道内，避免溶液在分流和流动过程中存在空隙导致不均匀。
[0024]优选地，所述第三分流管上设有流量调节阀。
[0025]每个喷头可能因尺寸或位置等因素导致供液喷丝效果有偏差，所以在分流器和喷头之间的第三分流管上设置流量调节阀，可针对喷头的实际喷液情况进行调节，进一步提高喷丝的均匀性。
[0026]优选地，所述左右运动端上设有喷丝模块，所述喷丝模块包括第一基座，所述第一基座为绝缘材质，所述喷头设于所述第一基座上。
[0027]第一基座为绝缘材料，第一基座与喷头没有电性相连，使得可以降低喷头处背景电势，使喷头处的波峰更明显，提高纺丝效果。
[0028]优选地，所述喷丝模块还包括多个竖向设置的第一调节杆，所述第一调节杆可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝系统，其特征在于，包括：基材传送装置，所述基材传送装置用于传送基材(21)，以所述基材传送装置的传送方向为前后方向；射流发生装置(3)，所述射流发生装置(3)设有射流发生端，所述射流发生端与所述基材传送装置之间设有纺丝电场，在纺丝电场的作用下，所述射流发生端能够向所述基材传送装置发出细丝并沉积在基材(21)上；辅助力场发生装置，所述辅助力场发生装置用于形成能够对所述纺丝电场中的细丝产生横向力、并从左侧和右侧朝向所述基材传送装置和所述射流发生装置(3)之间的辅助力场。2.如权利要求1所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述辅助力场发生装置为侧吹风装置(5)，所述侧吹风装置(5)包括左吹风组件(51)和右吹风组件(52)，所述左吹风组件(51)和所述右吹风组件(52)分别设于所述射流发生装置(3)的左侧和右侧，所述左吹风组件(51)和所述右吹风组件(52)的吹风方向朝向所述射流发生装置(3)与所述基材传送装置之间。3.如权利要求2所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述左吹风组件(51)设有左出风端，所述右吹风组件(52)设有右出风端，所述左出风端的靠近所述射流发生端的一侧、所述右出风端的靠近所述射流发生端的一侧与所述射流发生端在上下方向上平齐。4.如权利要求2所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述左吹风组件(51)和所述右吹风组件(52)的吹风方向平行于左右方向。5.如权利要求1所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述射流发生装置(3)包括左右驱动装置(31)，所述左右驱动装置(31)设有能够左右运动的左右运动端(312)，所述左右运动端(312)上设有能够喷出聚合溶液的喷头(32)，所述射流发生端包括所述喷头(32)。6.如权利要求5所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述静电纺丝系统还包括分液装置，所述分液装置包括溶液容器(61)、定量供液泵(62)和多个增压泵(63)，所述定量供液泵(62)用于从所述溶液容器(61)定量地抽取溶液并供应到多个所述增压泵(63)中；所述射流发生装置(3)包括多个喷丝模块(7)，多个所述增压泵(63)与多个所述喷丝模块(7)一一对应连接；每个所述喷丝模块(7)包括多个喷头组(33)和多个分流器(64)，多个所述喷头组(33)与多个所述分流器(64)一一对应连接，每个所述增压泵(63)与对应的所述喷丝模块(7)中的多个所述分流器(64)连接；每个所述喷头组(33)包括多个所述喷头(32)，所述分流器(64)内设有多个分流通道，多个所述分流通道与对应的多个所述喷头(32)一一对应连接。7.如权利要求6所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述定量供液泵(62)与所述增压泵(63)之间通过第一分流管(621)连接，所述增压泵(63)与对应的所述分流器(64)之间通过第二分流管(631)连接，所述分流通道与对应的所述喷头(32)通过第三分流管(65)连接，所述第一分流管(621)、所述第二分流管(631)和所述第三分流管(65)的横截面积依次减小。8.如权利要求7所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述第一分流管(621)的横截面积大于或等于对应的多个所述第二分流管(631)的横截面积之和，所述第二分流管(631)的横截面积大于或等于对应的多个所述分流通道的横截面积之和。
9.如权利要求7所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述第三分流管(65)上设有流量调节阀(66)。10.如权利要求5所述的静电纺丝系统，其特征在于，所述左右运动端(312)上设有喷丝模块(7)，所述喷丝模块(7)包括第一基座(71)，所述第一基座(71)为绝缘材质，所述喷头(32)设于所述第一基座(71)上。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾俊，张荣光，朱自明，雷美娇，
申请(专利权)人：佛山轻子精密测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：