【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织和新材料
，涉及一种提高静电纺丝过程多射流的方法及装置，具体为通过在纺丝区引入金属针促使泰勒锥表面形成多股射流以提高微纳米纤维制备效率的方法及装置。
技术介绍
静电纺丝技术是利用高压静电场使高分子溶液或熔体产生变形和流动而获得纳米纤维的一种技术。静电纺丝技术的主要原理是使聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电，溶液或熔体在电场力作用下在喷丝头处形成圆锥型隆起，当电场力足够大时，聚合物溶液或熔体可克服表面张力形成喷射细流。带电射流在电场力、表面张力等作用下被拉伸细化，且在喷射过程中溶剂蒸发或熔体冷却而固化，最终沉积在接收装置上，形成微纳米纤维非织造布毡。由于静电纺纳米纤维细度细，比表面积大，孔隙率高，应用范围广等优点，已在过滤材料、传感器、组织工程、药物缓释、生物材料、催化、纺织服装等方面被成功应用。一般情况下，静电纺丝工艺过程中每个泰勒锥只喷射一股射流，因而纳米纤维产量较低，生产成本高。因此，国内外许多研究者都在努力研究提高静电纺生产效率的方法。提高生产效率的方法一般是增加喷丝头数量的方法，即使用多喷头静电纺丝技术。这类方法的文献报道主...
【技术保护点】
一种提高静电纺丝多射流的方法及装置，该生产方法包括如下工艺步骤：?(1)制备聚合物溶液或熔体：制备聚合物溶液时，先将固体聚合物及其良溶液以适当的质量分数比浓度在搅拌机中搅拌混合均匀，静置1?2小时后，再把制备好的聚合物溶液送入储液装置中备用；所述的固体混合物是指可溶性混合物，包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈或聚酯；所述的良溶剂包括水、乙醇、二甲基甲酰胺或氯仿等；所述适当的质量百分比浓度是指所述聚合物溶液在适当的静电场作和下能够在喷丝头顶端形成圆锥隆起的质量百分比浓度。制备聚合物熔体时，先将固体聚合物加热至熔融状态，制得粘度适中的纺丝熔体；所述的固体聚合物聚丙烯、聚乙烯...
【技术特征摘要】
1.一种提高静电纺丝多射流的方法及装置，该生产方法包括如下工艺步骤: (1)制备聚合物溶液或熔体:制备聚合物溶液时，先将固体聚合物及其良溶液以适当的质量分数比浓度在搅拌机中搅拌混合均匀，静置1-2小时后，再把制备好的聚合物溶液送入储液装置中备用；所述的固体混合物是指可溶性混合物，包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈或聚酯；所述的良溶剂包括水、乙醇、二甲基甲酰胺或氯仿等；所述适当的质量百分比浓度是指所述聚合物溶液在适当的静电场作和下能够在喷丝头顶端形成圆锥隆起的质量百分比浓度。制备聚合物熔体时，先将固体聚合物加热至熔融状态，制得粘度适中的纺丝熔体；所述的固体聚合物聚丙烯、聚乙烯、聚己内酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯等；所述粘度适中的纺丝熔体在电场力作用下在喷丝头顶端形成圆锥状隆起的粘度。(2)静电纺丝工艺过程:注射泵以适当的流量，使聚合物溶液或熔体从储液装置中挤出。喷丝头与高压静电发生器正极相连，接收装置安置在与喷丝头正对方向一定距离处，接收装置与大地相连。施加适当的电压，溶液在喷丝头顶端形成圆锥形隆起，该隆起被称为泰勒锥，当静电场力大于或等于溶液或熔体表面张力时，有射流从泰勒锥顶端射出。(2)多股射流形成:在喷丝头不远处放置一根接地金属针，该金属针与喷丝头相对，并保持一定的距离和角度。在正常静电纺丝过程中引入该金属针后，原来静电场中的射流会立刻变成多股射流。(3)纳米纤维形成:多射流在所述的电场力作用下运动，在喷射过程中，溶剂挥发或熔体射流冷却，多射流在静电力的作用下拉伸细化成纳米级纤维。(4)纳米纤维接收:在与喷丝头相对位置一定距离处设置一个接收装置，接收多股射流固化而成的纳米纤维，形成纳米纤维毡或纳米纤维纱。2.一种提高静电纺多射流的装置，该生产装置适应于权利要求1所述的提高静电纺多射流的方法，主要包括储液装置、喷丝头、注射泵、金属针、接收装置、高压静电发生器、注射泵、储液装置、喷丝头相连 ，储液器作用是储存溶液或熔体保证连续的溶液或熔体供应，注射泵作用是向喷丝头提供连续的聚合物溶液或熔体，喷丝头作用是作为溶液或熔体通道、顶端形成泰勒锥以及作为阳极。金属针和接收装置都接地，作为阴极。3.按...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雍，孙雪峰，范杰，康卫民，程博闻，王瑞，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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