[发明专利]一种静电纺丝喷头及静电纺丝装置

说明书

本发明公开了一种静电纺丝喷头及静电纺丝装置，静电纺丝喷头包括：用于盛放熔体纺丝材料的料筒；设置在料筒底部的第一喷嘴；设置在料筒顶部的开口；设置在料筒的外围、用于在第一喷嘴喷射熔体纺丝材料时对第一喷嘴的喷射区域内的环境温度进行控制的温控装置。本申请公开的上述技术方案，在静电纺丝喷头所包含的料筒外围设置温控装置，通过温控装置在第一喷嘴喷射熔体纺丝材料时对第一喷嘴喷射区域内的环境温度进行控制，以降低环境温度对熔体纺丝材料的影响，因此，相对于将整个静电纺丝装置放置在封闭空间中进行温度控制而言，可以缩小在对纺丝材料周围的环境温度进行控制时所占据的体积，并可以降低对纺丝材料周围的环境温度进行控制时的能耗。

技术领域

本发明涉及静电纺丝技术领域，更具体地说，涉及一种静电纺丝喷头及静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流进行纺丝加工的工艺。近年来，静电纺丝作为一种可制备超精细纤维的新型加工工艺已经引起人们的广泛关注。

在熔体静电纺丝的过程中，静电纺丝喷头所喷射出的熔点比较高的熔体状的纺丝材料会因与其周围的环境温度相差较大而快速冷却下来，冷却下来的纺丝材料的流动性会大大降低，最终会导致无法正常制备出该纺丝材料特定的纳米纤维结构。另外，在同轴纺中，若静电纺丝喷头所喷射出的熔体状的纺丝材料的熔点与其周围的环境温度相差不大，则纺丝材料不能在喷射后快速冷却成型，此时，同轴纺丝喷头所喷射出的两种或多种纺丝材料则会发生相互渗透而混合在一起，最终会对所制备出的同轴纳米纤维的质量造成影响。因此，则需要对纺丝材料周围的环境温度进行控制，以降低其对纺丝材料的影响。

目前，为了降低环境温度对纺丝材料的影响，现有做法是将整个静电纺丝装置放置在一个封闭的空间内，并在该封闭的空间内安装控温装置，通过控温装置对封闭空间内的温度进行控制，以降低环境温度对纺丝材料的影响。但是，由于需要将整个静电纺丝装置放置在一个封闭的空间内，因此，则会导致整个装置的体积比较大，而且由于需要控温装置对整个封闭空间内的温度进行控制和维持，因此，则会增大能耗。

综上所述，如何缩小在对纺丝材料周围的环境温度进行控制时所占据的体积，并降低对纺丝材料周围的环境温度进行控制时的能耗，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种静电纺丝喷头及静电纺丝装置，以缩小在对纺丝材料周围的环境温度进行控制时所占据的体积，并降低对纺丝材料周围的环境温度进行控制时的能耗。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种静电纺丝喷头，包括：

用于盛放熔体纺丝材料的料筒；

设置在所述料筒底部的第一喷嘴；

设置在所述料筒顶部的开口；

设置在所述料筒的外围、用于在所述第一喷嘴喷射所述熔体纺丝材料时对所述第一喷嘴的喷射区域内的环境温度进行控制的温控装置。

优选的，所述温控装置包括：

与所述料筒形成空腔的外壳；

设置在所述外壳上、用于供具有预定温度的辅助气流进入所述空腔的进气口；

设置在所述外壳的底部、用于供进入所述空腔内的所述辅助气流喷出的第二喷嘴。

优选的，所述料筒从外侧至内侧依次包括第一耐热金属层、第一隔热层、第二耐热金属层。

优选的，所述外壳从外侧至内侧依次包括第三耐热金属层、第二隔热层、第四耐热金属层。

优选的，所述第二喷嘴位于所述第一喷嘴的上方，且所述第二喷嘴的口径大于所述第一喷嘴的口径。