[发明专利]一种平板自由液面同轴静电纺丝方法及其装置

权利要求书

1.一种平板自由液面同轴静电纺丝方法，壳层纺丝液及芯层纺丝液在芯针尖端处汇合形成复合液滴，并在高压电场作用下经拉伸固化在接收极板上形成芯-壳结构的超细纤维毡，其特征是：所述芯层纺丝液置于芯针中，所述芯针置于壳层纺丝液中且芯针的上端高出壳层纺丝液面0.1～5mm，所述纺丝方向为由下到上，即所述接收极板位于储液池的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种平板自由液面同轴静电纺丝方法，其特征在于，所述芯针的数目为1～500根；所述芯针的排列方式为矩阵排列或同心圆排列或等距排列；所述壳层纺丝液下部放置平板电极，所述壳层纺丝液面高出平板电极上表面1～20mm，所述平板电极的材质为导电金属铜、铁或铝；所述芯针的材质为导电金属铜、铁或铝，所述芯针安装于所述平板电极，所述接收极板与所述平板电极的间距是10～100cm；所述接收极板与所述芯针尖端的间距是9.89～99.9cm。

3.根据权利要求1所述的一种平板自由液面同轴静电纺丝方法，其特征在于，所述芯层纺丝液为聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚己内酯、甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚苯胺磺酸、胶原蛋白、丝素蛋白的一种或几种溶于纯水、乙醇、甲酸、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基酰胺、三氯甲烷或三氟乙醇的一种或几种的混合物，形成质量体积浓度为2～50wt%的匀质纺丝液；所述壳层纺丝液为聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚己内酯、甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚苯胺磺酸的一种或几种溶于溶剂纯水、乙醇、甲酸、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基酰胺、三氯甲烷或三氟乙醇的一种或几种的混合物，形成质量体积浓度为2～50wt%的匀质纺丝液。

4.根据权利要求1所述的一种平板自由液面同轴静电纺丝方法，其特征在于，所述壳层纺丝液盛放在储液池中，所述储液池材质为绝缘耐腐蚀材料，为玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯塑料，其形状为圆柱体或正方体；所述接收极板为平板或滚筒，材质为导电金属铜、铁或铝。

5.根据权利要求1所述的一种平板自由液面同轴静电纺丝方法，其特征在于，所述芯层纺丝液按0.1～10ml/h/针的流速范围补充，所述壳层纺丝液按0.1～10ml/h/针的流速范围补充；所述高压静电的输出电压范围是15V～100KV。

6.如权利要求1～5中任一项所述的一种平板自由液面同轴静电纺丝方法所采用的装置，其特征是：包括储液池、芯针、平板电极、接收极板和高压静电发生器，所述储液池为一敞口容器，其腔体下部水平放置所述平板电极，所述芯针安装于所述平板电极，所述平板电极与所述高压静电发生器连接，所述接收极板位于所述储液池的正上方，与接地电极相连，所述接收极板与所述平板电极的间距是10～100cm；在所述储液池中注入壳层纺丝液后，所述芯针的上端高出壳层纺丝液面0.1～5mm。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述平板电极与所述高压静电发生器正极连通。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述储液池通过导管接通壳层供液泵，所述芯针通过输液管与芯层供液泵相连。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述储液池上方安装一液面高度传感器，所述壳层纺丝液的供给由液面高度传感器检测并控制，以维持壳层纺丝液面在表面张力作用下对芯针的包覆。