[实用新型]螺旋叶片纳米纤维发生器

说明书

本实用新型提供了一种螺旋叶片纳米纤维发生器，通过将螺旋叶片与轴向具有一定的夹角且可自由组合排序，以及采用螺旋叶片的旋转方向为正向和反向且相交的蜂窝式布置，实现了该新型复合螺旋叶片纳米纤维发生器可以提高纺丝产量、优化溶液射流分布、消除纳米纤维在收集器上的不均匀分布，提高产品的均匀性。

技术领域

本实用新型属于静电纺丝技术领域，具体涉及一种新型螺旋叶片纳米纤维发生器。

背景技术

静电纺丝是一种制备聚合物纳米纤维常用的技术，其具有适用范围广泛，操作简单，工艺可控等特点。传统的静电纺丝(即有针静电纺丝)技术的纺丝生产能力有限，每个喷丝针头只能产生一根聚合物喷丝，每个针每小时生产纤维量小于300毫克，远远不能满足日益增加的纳米纤维市场化需求。面对这一问题，常规的提高静电纺丝纳米纤维产量的方法是排列大量的针头。然而不同的针头之间存在着电场干扰，限制了它们的最小间距，增大了设备空间成本。同时，粘性溶液中的沉积物或者杂质容易堵塞针头，因此纺丝过程中需要频繁地中断并清理针头，使纳米纤维产品的质量和产量都受到影响。

因此，无针式的静电纺丝喷头被发明，其不仅大大提高了纳米纤维的产率，并且保证了纳米纤维的质量。例如公开后为CN 202107802U的中国实用新型专利提供了一种包含螺旋叶片纳米纤维发生器的静电螺旋纺丝装置。该螺旋叶片发生器的转动使得聚合物溶液均匀地分布在整个螺旋叶片上面，当聚合物溶液位于螺旋叶片和纤维收集器的电场中，且电场强度高于能够产生泰勒锥的临界电场强度时，螺旋叶片纳米纤维发生器上便能产生纳米纤维。在该纺丝系统中，当螺旋叶片发生器旋转时，其在叶片顶端的点离收集装置最近，此处的电场强度最大，单位时间产生的纤维最多，而其它地方产生纤维较少。这使得收集的纤维膜表面容易产生螺杆间距宽度的条纹，从而影响产品的均匀性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种可以有效提高纳米纤维膜均匀性的螺旋叶片纳米纤维发生器。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种螺旋叶片纳米纤维发生器，包括一转轴以及设置于所述转轴外侧并呈螺旋布置的螺旋叶片，其特点为，所述螺旋叶片包括呈网格式交叉布置的至少两种具有不同螺旋旋转角度的螺旋叶片。

作为本技术方案的进一步改进，所述螺旋叶片由相对于所述转轴正向旋转的第一螺旋叶片和相对于所述转轴反向旋转的第二螺旋叶片两种螺旋叶片构成。

作为本技术方案的更进一步改进，所述两种螺旋叶片的叶片数量相等或不相等。

作为本实用新型的优选实施例，所述两种螺旋叶片的叶片数量相等，每种螺旋叶片的数量为4片或6片。

也作为本技术方案的进一步改进，所述螺旋叶片的螺距为30-50mm。

还作为本技术方案的进一步改进，所述螺旋叶片所在平面与所述转轴的角度为45-90°。

作为本实用新型的另一优选实施例，所述转轴的主体结构为中空的密封圆柱体。

作为本技术方案的又一优选实施例，靠近所述转轴两侧端头的螺旋叶片的直径相对于所述螺旋叶片的中间段部分直径渐小。

同样作为本技术方案的进一步改进，所述螺旋叶片的螺距为5-2000mm，厚度为0.5-10mm，长度为2-5000mm，高度为1-200mm；所述转轴的直径为5-1000mm。

优选的，所述螺旋叶片的厚度为1-5mm，长度为200-2000mm，高度为10-40mm；所述转轴的直径为10-40mm。

采用上述技术方案的螺旋叶片纳米纤维发生器，具有如下有益效果：

1、通过蜂窝式螺旋叶片纳米纤维发生器，能够增强纳米纤维纺丝的均匀性。