[实用新型]一种非针式静电纺丝装置

说明书

本发明提供了一种非针式静电纺丝装置，属于非织造设备领域。其工作方式是刷液盒将高分子溶液涂覆在钢条上。钢条上所携带的溶液在高压电场中进行静电纺丝转化成纳米纤维沉积在纺丝接收装置上。钢条在使用一段时间后，由钢条传送装置传送进钢条剪切装置进行剪切回收处理。在增加了纳米纤维产量的同时，实现了设备24×7的运行方式。

技术领域

一种非针式静电纺丝装置，属于非织造设备领域

背景技术

1.静电纺丝是极其方便和节能的制造纳米涂层的工艺。近年来静电纺丝工艺在产业界得到了越来越多的重视，因其极细的纤维直径，高比表面积和高孔隙率的特点，已经在生物医用，能源电池，过滤材料等多领域得到了广泛的应用。因此对于静电纺丝的量产级设备在制备精密度和产能的要求上也越来越高。

2.现有的传统多针头静电纺丝设备产量低，设备静电纺丝发射极复杂，还会出现针头堵塞的情况，影响产品的均匀性。

3.非针式的静电纺丝因其较大的产量，其在工业界的应用也更加广泛。在目前的非针式静电纺丝设备中，如专利申请号为US8366986 B2、专利申请号为201310186515.0、专利申请号为200780032749.2等公开的非针式静电纺丝技术都存在着一些痛点。这主要归因于在长时间运转时，溶液中的溶质会在静电纺丝发射极上沉积，溶液槽内的溶液浓度和性质会发生变化从而影响最终产品的均匀性，以及静电纺丝发射极的效率偏低。另外大部分非针式静电纺丝装置复杂，导致清洗和维护困难。

4.申请号为US8366986 B2的美国发明专利所公布的静电纺丝设备，其中包含有链电极作为无针式静电纺丝发射极，实现了连续性非针静电纺的功能。但是针对挥发性较高的溶液，在长时间工作后，其链电极上会有静电纺丝溶液中溶质的沉积，从而影响静电纺丝的均匀性，从而影响其连续工作的时长。另外虽然用于静电纺丝的高分子溶液装在一个较为密闭的塑料槽内，且定期向塑料槽内补充溶液，但是在长时间工作时，塑料槽内的溶液浓度和性质还是会发生变化从而影响静电纺丝的均匀性。其次该无针式静电纺丝装置结构复杂，尤其是链电极部分难以清洗，不利于设备的维护。

5.申请号为201310186515.0的中国发明专利所公布的尖端式无针头静电纺丝设备采用链条传送带有金属针布的针板的方式来实现非针式静电纺。其金属针布为实心的梳理机针布，针对挥发性较高的溶液，其在长时间工作后，金属针上会有静电纺丝溶液中溶质的沉积，从而影响静电纺丝的均匀性。另外由于静电纺丝都发生在金属针的尖端，而针布上的金属针数量还是有限，其静电纺丝的产能偏低。其次虽然纺丝液存储盒与纺丝箱体和基布构成密闭的纺丝空间。但由于溶液所处的空间较大，长时间工作时，纺丝液存储盒内的溶液浓度和性质还是会发生变化从而影响静电纺丝的均匀性。

6.申请号为200780032749.2的中国发明专利所公布的回转式纺丝电极是由若干均匀分布的金属丝组成的非针式静电纺丝发射极。由于使用的钢丝直径较细，其纳米纤维的生产效率较低。另外其在长时间工作后，金属丝上会有静电纺丝溶液中的溶质沉积，会影响静电纺丝的均匀性。其次所使用的溶液是置于一个开放式的液槽内，因此溶液浓度和性质会随着溶剂的挥发而变化。

发明内容

7.应理解的是前述理念和下面更详细讨论的另外的理念的全部组合(假定这样的理念不是相互矛盾的)被认为是此处公开的本发明主题的一部分。具体地，在本公开所出现的所要求保护的主题的全部组合被认为是此处公开的本发明主题的一部分。还应当理解此处明确所用的术语可以出现于在此引入作为参考的任何公开中，其应当符合与此处公开的具体概念最一致的含义。

8.为了提高静电纺丝的纳米纤维生产效率，同时解决现有静电纺丝中试及量产级设备在连续运转时的问题，比如由于溶剂挥发导致的溶液性质变化而导致静电纺丝所得纳米纤维不均匀的问题等，通过设计一种非针式静电纺丝装置，可以实现24小时连续均匀，稳定地静电纺丝。同时本发明专利所设计的静电纺丝装置的溶液废液率低，且能保证溶液浓度不随时间变化。另外本发明专利所设计的静电纺丝装置还能有效地降低静电纺丝设备的维护频率，因为可以在工作过程中，对发射极进行自动更换。