[实用新型]一种直线型高效静电纺丝喷头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种静电纺丝喷头，属于静电纺丝领域。 

背景技术

由于纳米技术的快速发展，静电纺丝引起世界各国研究学者的关注，由静电纺丝制备的纳米纤维有其独特的特征，比如静电纺丝相对于其他纺丝方式制得的纳米丝可以很长，纤维直径更小，可达1nm，比表面积更大等。到目前为止，已报道大约100种聚合物可以利用静电纺丝制备出超细纤维。由静电纺丝制备出的纳米细丝可用作过滤材料，生物医药功能材料，电极材料，增强材料，吸音材料等。 

目前静电纺丝技术还不成熟，仍然存在很多问题需要解决，比如静电纺丝纳米纤维的质量控制，静电纺丝产量低，工业应用投资相对较高，纳米纤维的力学性能表征问题等。本实用新型采用一种月牙型流道，使聚合物在流道内无残余，并且加热棒并行于流道，使加热更加均匀。这种直线型高效静电纺丝喷头，不仅可以提高纺丝效率而且能够提高纺丝质量。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种直线型高效静电纺丝喷头，与传统纺丝喷头相比，这种直线型喷头，通过主流道和月牙形流道，可使熔体在流道中更均匀的分布。同时，在月牙形流道两侧的直线喷口易于加工，克服以往毛细喷孔难加工的缺点。使用月牙形流道或底面向上凸的流道可使流道内熔体充分利用，加热棒并行于流道下方，也可以采用流体加热代替加热棒，使加热均匀。导流槽深度大于0.2毫米，可对熔体二次分流，使流至水平料筒底部的熔体更均匀。 

本实用新型提供了一种直线型高效静电纺丝喷头，它包括主流道（2）、月牙形流道（5）、直线喷口（8）和导流槽（9）。主流道（2）和月牙形流道（5）垂直，月牙形流道（5）底端的壁面上有直线喷口（8）或间隔的孔，直线喷口（8）和月牙形流道（5）的弧面相切，直线喷口在水平料筒（11）两侧中线处各开一个。垂直料筒（12）的加热圈（3）加在垂直料筒（12）外壁，月牙形流道（5）下方有加热棒（6），热电偶（4）分别位于垂直料筒壁（1）和水平料筒壁（7）上。水平料筒（11） 里流道为月牙形流道（5）或底面向上凸的流道，水平料筒（11）底部为平面或上凹面。纺丝熔体从垂直料筒（12）内的主流道（2）进入水平料筒（11）内的月牙形流道（5），在月牙形流道中均匀分布，通过月牙曲面可使熔体更均匀有序的流向直线喷口（8）,加上静电场后，熔体通过直线喷头流到水平料筒（11）外壁，经过导流槽（9）二次分流，从两侧喷头流出的熔体分别在水平料筒底端两侧聚集，形成多股均匀的喷射流。 

本实用新型提出的直线型高效静电纺丝喷头，喷头的流道采用月牙形能使物料充分利用，避免积料，也避免了熔融物料与空气的长时间接触，减少热氧降解；喷头的水平料筒底部为平面或上凹面，底部两侧设有导流槽，能形成更多更均匀的泰勒锥，大大提高纺丝效率，适宜工业化生产。 

附图说明

图1是本实用新型一种直线型高效静电纺丝喷头半剖视图 

图2是本实用新型的左剖视图 

图3是本实用新型的水平料筒剖视图 

图中：1-垂直料筒壁；2-主流道；3-加热圈；4-热电偶；5-月牙形流道；6-加热棒；7-水平料筒壁；8-直线喷口；9-导流槽；10-封头；11-水平料筒；12-垂直料筒 

具体实施方式

本实用新型一种直线型高效静电纺丝喷头，它主要包括垂直料筒（12）以及与垂直料筒（12）通过焊接连接的水平料筒（11），水平料筒（11）内为月牙形流道（5），其中月牙形流道（5）圆弧面的中心角为100°，半径为12mm，月牙形流道（5）两侧为直线喷头（8），与月牙形流道圆弧面相切，直线喷口（8）缝隙宽为0.3mm，用于物料预热的加热圈（3）位于垂直料筒（12）下部，用于加热物料的加热棒（6）位于水平料筒（11）内月牙形流道（5）正下方，外径为8mm，热电偶（4）通过钻孔固定在垂直料筒（12）和水平料筒（11）上，封头（10）焊接在水平料筒（11）两端，导流槽（9）设在靠近底部的壁面上。 

纺丝步骤：首先，将垂直料筒（12）下部的加热圈（3）设定一个较低温度，对物料进行预热，将加热棒（6）设定一个较高温度，然后将纺丝物料加进垂直料筒（12），熔体熔融后，月牙形流道（5）内物料流向 直线喷口（8）。最后，等到喷口外有不脱落的熔体滴时，加上静电场，熔体液滴沿水平料筒（11）外壁向下流至导流槽（9），经过导流槽（9）二次分流，使熔体液滴分布更加均匀，熔体在水平料筒（11）底部平面在电场作用下形成泰勒锥，可纺出多股均匀细丝。