[实用新型]一种批量制备核壳结构纤维的静电纺丝装置

说明书

本实用新型涉及静电纺丝领域，尤其是一种批量制备核壳结构纤维的静电纺丝装置。包括分流块、喷头和电极板，分流块设置在喷头的上方，电极板位于喷头的下方；所述喷头包括第一套筒、第二套筒、第三套筒、芯轴，第二套筒设置在第一套筒内，第二套筒的上部与第一套筒的上部固定连接，第二套筒的中下部与第一套筒的中下部之间设有环形流道Ⅰ，第三套筒设置在第二套筒内，第三套筒的上部与第二套筒的上部固定连接，第三套筒的中下部与第二套筒的中下部之间设有环形流道Ⅱ，芯轴设置在第三套筒内，芯轴的上部与第三套筒固定连接，芯轴的中下部与第三套筒的中下部之间设有环形流道Ⅲ。该装置实现了核壳结构纤维或者中空纤维的批量化生产。

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝领域，尤其是一种批量制备核壳结构纤维的静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是一种利用高压静电将聚合物熔体或者溶液制成超细纤维的方法，具有装置简单、成本低廉、工艺可控、材料适用性广、可连续化生产等特点，受到了广泛的关注。传统的静电纺丝设备都是使用普通毛细管针头，只能制备实心且表面光滑的单一组分的纳米纤维。

随着静电纺丝和纳米材料技术的不断发展，对纳米纤维的功能化应用提出了新的要求。核壳结构纤维由一种材料包覆另一种材料，具有双层结构，在医用敷料、药物缓释、电介质材料、相变材料等方面有着广泛的应用潜力。因此，在传统静电纺丝技术的基础上，发展出了同轴静电纺丝，其是将核层和壳层材料分别装在两个注射器中，纺丝喷头由两个同轴不同内径的毛细管组成，内外层材料在毛细管尖端汇合并在高压静电场作用下拉伸变形固化成同轴复合纤维，若将核层材料通过加热或溶解去掉，留下壳层材料，即得到中空纤维。同轴静电纺丝法能方便制备核壳结构纤维，但是一次只能纺出一根纤维，效率低下，限制了其应用领域，所以需要开发一种批量制备核壳结构纤维的静电纺丝喷头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种批量制备核壳结构纤维的静电纺丝装置，实现了核壳结构纤维或者中空纤维的批量化生产。

本实用新型的技术方案是：一种批量制备核壳结构纤维的静电纺丝装置，其中，包括分流块、喷头和电极板，分流块设置在喷头的上方，电极板位于喷头的下方；

所述喷头包括第一套筒、第二套筒、第三套筒、芯轴，第二套筒设置在第一套筒内，第二套筒的上部与第一套筒的上部固定连接，第二套筒的中下部与第一套筒的中下部之间设有环形流道Ⅰ，第三套筒设置在第二套筒内，第三套筒的上部与第二套筒的上部固定连接，第三套筒的中下部与第二套筒的中下部之间设有环形流道Ⅱ，芯轴设置在第三套筒内，芯轴的上部与第三套筒固定连接，芯轴的中下部与第三套筒的中下部之间设有环形流道Ⅲ；

所述第一套筒内设有呈倾斜设置的直流道Ⅰ和直流道Ⅱ，芯轴内设有竖直方向的直流道Ⅳ，分流块的底部与喷头的上表面接触，分流块的顶部设有壳层材料入口，分流块内设有两个分流道，壳层材料入口与两分流道连通，两分流道分别与直流道Ⅰ和直流道Ⅳ连通，直流道Ⅰ的顶端与分流块内的分流道连通，直流道Ⅰ的底端与环形流道Ⅰ连通，直流道Ⅳ的顶端与分流块内的分流道连通，直流道Ⅳ的底端与环形流道Ⅲ连通；

所述直流道Ⅱ的顶端与核层材料入口连通，第二套筒内设有直流道Ⅲ，直流道Ⅲ的顶端与直流道Ⅱ的底端连通，直流道Ⅲ的底端与环形流道Ⅱ连通；

所述第二套筒和第三套筒的底部均设有尖端，且第二套筒和第三套通的底端形状呈对称设置；

所述第二套筒和第三套筒底部尖端的下方设有电极板，电极板与高压静电发生器连接。

本实用新型中，所述壳层材料通过入口进入分料块后，沿着分流道被均匀分流为两部分，分别流入直流道Ⅰ和直流道Ⅳ内，分流块内设有加热棒。加热棒实现对壳层材料的温度控制，保证壳层材料在分料块内的流动性。

所述第一套筒的外侧包裹有加热圈。通过设置加热圈，可以保证第一套筒内壳层材料的温度，保证壳层材料的流动性。