[实用新型]一种惰性气体控制流量的静电纺丝装置

说明书

本实用新型涉及静电纺丝技术领域，具体涉及一种惰性气体控制流量的静电纺丝装置。为了解决采用活塞式注射器进行纺丝溶液推送时，存在纺丝溶液输送不稳定的问题，本实用新型公开了一种惰性气体控制流量的静电纺丝装置。该静电纺丝装置，包括注射器、纺丝针管、高压直流电源和接收屏，其中，所述注射器采用惰性气体推进结构，所述注射器的一端与纺丝针管连通，另一端与推进气源连接。采用本实用新型的静电纺丝装置进行静电纺丝时，利用推进气源作为纺丝溶液的推进动力，可以解决采用油润滑活塞进行纺丝溶液推进时存在的溶液间断不稳定喷射，从而提高对纺丝溶液推进输送的稳定性和连续性。

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝技术领域，具体涉及一种惰性气体控制流量的静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔液在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝，从而产生纳米级直径的聚合物细丝。

目前，在进行静电纺丝过程使用的静电纺丝设备通常主要包括注射器、纺丝针管、高压直流电源和接收屏等三个部分。其中，纺丝针管的一端与注射器连接，另一端与高压直流电源的正极相连接，接收屏与高压直流电源的负极相连接，高压直流电源提供静电纺丝过程所需要的电场力。纺丝溶液通过注射器进入纺丝针管中，在自身重力和挤压力的共同作用下从针头口处流出形成带电液滴，纺丝溶液在表面张力以及高压电场下所受电场力的综合作用下被撕裂形成锥形，当高压直流电源输出的电压达到并超过某一临界电压Vc后，带电的液滴纺丝溶液就会形成喷射流并落到接收屏上，形成最终的纺丝。其中，在现有的静电纺丝设备中，注射器通常采用油润滑式活塞推进结构，但是由于油润滑活塞因润滑油的黏度而附带在活塞运动过程中的阻力问题，出现纺丝溶液输送不稳定而导致纺丝断断续续，影响最终静电纺丝的效果。

实用新型内容

为了解决采用活塞式注射器进行纺丝溶液推送时，存在纺丝溶液输送不稳定的问题，本实用新型提出了一种惰性气体控制流量的静电纺丝装置。该静电纺丝装置，包括注射器、纺丝针管、高压直流电源和接收屏，其中，所述注射器采用惰性气体推进结构，所述注射器的一端与纺丝针管连通，另一端与推进气源连接。

优选的，所述推进气源与所述注射器之间采用可拆卸连接。

进一步优选的，所述推进气源与所述注射器之间采用螺纹密封连接。

优选的，所述注射器中与所述推进气源连接的一端沿与竖直方向成小于60度夹角的方向设置。

优选的，在所述的推进气源与所述注射器之间设有流量控制针阀。

优选的，在所述推进气源与所述注射器之间设有0～5kpa的压力表。

进一步优选的，所述推进气源采用氩气。

采用本实用新型提供的静电纺丝装置进行静电纺丝操作时，具有以下有益效果：

1、在本实用新型的静电纺丝装置中，通过设置推进气源并与注射器进行连接，从而将推进气源输出的推动气体作为对纺丝溶液进行推进输出的动力。这样，利用推进气体对纺丝溶液恒压接触推动，可以避免采用油润滑活塞恒定运动而引起的溶液间断不稳定喷射，从而对纺丝溶液输出连续稳定的推动力，保证纺丝溶液由注射器到纺丝针管整个输送过程的连续稳定，进而形成连续稳定的纺丝，提高纺丝的成型质量和静电纺丝效果。

2、在本实用新型的静电纺丝装置中，通过在推进气源与注射器之间设置流量控制针阀和压力控制阀，分别实现对推进气源输出推进气体的流量控制和压力控制，从而实现对纺丝溶液输出量的控制以及对纺丝溶液输出稳定性的控制，最终保证静电纺丝的效果。

附图说明

图1为本实用新型惰性气体控制流量的纺丝装置的结构示意图。

具体实施方式