[实用新型]一种尖齿笼状电极静电纺丝装置

说明书

技术领域

本实用新型用于静电纺丝技术领域，特别是涉及一种尖齿笼状电极静电纺丝装置。

背景技术

目前，纳米纤维已经广泛运用于环保、生物医药等领域，而目前用于生产纳米纤维最多的技术即为静电纺丝技术，此技术依靠高压静电场的作用，把射流拉伸、劈裂，最终形成纳米纤维的方法。

静电纺丝纳米纤维的工业化运用离不开静电纺丝的纳米纤维批量生产问题，目前用于批量生产纳米纤维的技术有多喷头静电纺丝装置，此方法可以实现批量化静电纺丝，但每个喷头的供液差异性较大，而且难于解决喷头堵塞和滴液问题；第一代蜘蛛纺技术，可以实现大批量生产，而且产量比较大，但其能耗较大，并且用于纺丝溶液与空气接触面积比较大，造成前后纺丝质量不一的情况，因此已经被埃尔马克公司淘汰，第二代蜘蛛纺技术解决了溶液挥发性问题，但牺牲了产量，同时存在一个电极丝难清洗的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种利用尖齿电极，可诱导纺丝，降低能耗的尖齿笼状电极静电纺丝装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种尖齿笼状电极静电纺丝装置，包括尖齿笼状电极、电源及与所述尖齿笼状电极正对设置的收集装置，所述尖齿笼状电极包括两个端板及设在两个端板间的一个和多个尖齿直线型电极，两个端板上设有转轴，所述尖齿直线型电极在远离转轴的一侧边缘设有若干与所述转轴的轴线等距且均匀分布的尖齿，所述电源分别与所述尖齿笼状电极和收集装置导电连接，电源开启后可在各尖齿和收集装置间形成射流所需的电场。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述端板为圆盘，所述圆盘在一个圆周上开设若干插孔，若干尖齿直线型电极的两端安装在所述插孔内，尖齿直线型电极和两端的圆盘形成笼状结构，各尖齿直线型电极的尖齿到所述转轴轴线的距离大于所述圆盘的直径。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述尖齿直线型电极包括直线型的金属片，所述金属片的边缘通过剪裁形成尖齿。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，在所述尖齿笼状电极的下方设有喂液箱，所述喂液箱的两端具有侧边绝缘挡板，侧边绝缘挡板上设有轴承孔，所述尖齿笼状电极的转轴通过轴承装在侧边绝缘挡板的轴承孔内，所述转轴的一端设有电机，所述电机的输出轴通过绝缘的传动机构与转轴连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述喂液箱在两侧边绝缘挡板间设有前后绝缘挡板，喂液箱通过侧边绝缘挡板和前后绝缘挡板形成正对所述收集装置的开放口。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括储液容器，所述喂液箱在一侧边绝缘挡板上设有进液口，在喂液箱的底部设有出液口，所述储液容器通过导液管分别与进液口和出液口连接，储液容器与进液口间的导液管上设有供液泵，储液容器与出液口间的导液管上设有回流泵。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，喂液箱内在进液口和出液口间设有液流槽，所述液流槽的顶部收窄并在所述尖齿笼状电极的下方形成溢出槽口，所述喂液箱内在溢出槽口的顶部形成供尖齿笼状电极转动时浸蘸纺丝溶液的喂液仓。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述喂液仓的底部形成向所述溢出槽口倾斜的回流斜坡，所述回流斜坡为直线型坡或者曲线形坡。

本实用新型的有益效果：本实用新型中尖齿的尖端具有尖端电荷聚集效应，通过在尖齿上均布纺丝溶液，电源开启后在尖齿和收集装置间的射流电场作用下，均布在齿尖的溶液上电荷更容易聚集，最终突破纺丝溶液的表面张力，形成稳定的射流，又因尖齿的大小和分布位置均匀，因此射流电场分布均匀，所产生射流也比较均匀，因此可以收集到均匀的纳米纤维。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型采用设有尖齿的尖齿直线型电极，齿尖具有尖端电荷聚集效应，容易诱导实现纺丝；

2.尖齿直线型电极的尖齿大小以及间距均匀，射流电场分布均匀，可以均匀产生射流，可以沉积均匀的纳米纤维；

3.用直线型尖齿电极来组合尖齿笼状电极，相比拱形电极结构简单，方便加工，容易保证每一根电极安装在同一圆上，从而保证了电场的均匀性，而且两个端板间具有多个直线型尖齿电极时，通过转轴转动，可在其中一个直线型尖齿电极纺丝中，完成其他直线型尖齿电极上溶液的均布操作，使纺丝工作持续进行，提高纺丝效率；

4.采用尖齿笼状电极可以减小溶液与空气的接触面积，从而保证前后不同时间的纺丝质量；

5.此电极结构简单，方便加工，适用于大批量制造。

附图说明