一种静电纺丝装置及纺丝方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103215661A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103215661103215661A(43)申请公布日2013.07.24(21)申请号201310117295.6(22)申请日2013.04.07(71)申请人高小歌地址461100河南省许昌市许昌县灵井镇乔王村003号(72)发明人高小歌(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.D01D5/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称一种静电纺丝装置及纺丝方法(57)摘要本发明涉及一种以喷丝头和溶液池组合机构为核心部件的静电纺丝装置，以及利用所述装置从聚合物溶液中高效稳定地获得纳米纤维的方法。所述装置包括喷丝头和位于喷丝头下方的溶液池；所述喷丝头包括依次连接的带有高压触点的支撑机构、导体金属丝电极、绝缘连杆、向导体金属丝电极输出升降运动的凸轮机构以及驱动电机。当所述喷丝头的导体金属丝电极下降通过溶液池盖板的狭缝浸入聚合物溶液中蘸取溶液，再上升到于高压触点接触后，导体金属丝电极所附着的聚合物溶液被供入喷丝头与对电极之间形成的高压静电场，借此获得了良好的纺丝状态。CN103215661ACN103256ACN103215661A权利要求书1/1页1.一种静电纺丝装置，其特征在于，所述装置包括喷丝头（3）和位于喷丝头（3）下方的溶液池（4）；所述喷丝头（3）包括依次连接的带有高压触点（32）的支撑机构（33）、导体金属丝电极（31）、绝缘连杆（34）、向导体金属丝电极（31）输出升降运动的凸轮机构（35）以及驱动电机（36）。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导体金属丝电极（31）材料为导电的金属或合金；优选地，所述导体金属丝电极（31）的长度为10～2500mm，进一步优选为100～2000mm；优选地，所述导体金属丝电极（31）的直径为0.5～20mm，进一步优选为0.5～10mm；优选地，所述导体金属丝电极（31）为单根金属丝或由多根金属丝绞拧构成。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述溶液池（4）上方设有带有狭缝（42）的盖板（41），所述狭缝（42）允许导体金属丝电极（31）在升降运动时自由通过；优选地，所述盖板（41）为可拆装形式。4.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述溶液池（4）的材料为不导电的塑料或者无机非金属材料，优选为聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰亚胺、陶瓷或玻璃中的一种或至少两种的混合物。5.如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述喷丝头（3）和溶液池（4）组成组合机构（2）；所述组合机构（2）由一个溶液池（4）和多个喷丝头（3）配套构成，或由喷丝头（3）和溶液池（4）一一对应配套而成。6.如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述喷丝头（3）上方设置接收单元，所述接收单元与喷丝头（3）之间形成纺丝区域；所述接收单元包括纳米纤维贮存部件（7）及位于纳米纤维贮存部件（7）上方的一个或多个对电极（5）。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述高压触点（32）与所述对电极（5）分别连接高压电源的两极；优选地，所述高压触点（32）与高压电源的正极相连，所述对电极（5）接地。8.一种利用如权利要求1-7之一所述静电纺丝装置进行纺丝的方法，其特征在于，所述喷丝头（3）的导体金属丝电极（31）在绝缘连杆（34）的带动和支撑机构（33）的约束下，向下运动通过溶液池（4）盖板（41）的狭缝（42）浸没在聚合物溶液（6）中；然后向上运动到设定的纺丝区域时接触到高压触点（32），在给定的电压下，在纺丝区域形成高压静电场，引发喷丝头（3）纺丝，达到预定的纺丝时间后再重复上述过程。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述导体金属丝电极（31）以分组或整体形式做规律的升降运动；所述规律为函数规律。10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在纺丝过程中，所述接收单元为动态接收，所述纳米纤维贮存部件（7）以一定的速度通过纺丝区域。2CN103215661A说明书1/6页一种静电纺丝装置及纺丝方法技术领域[0001]本发明涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种从聚合物溶液中获得纳米纤维的静电纺丝装置及纺丝方法。背景技术[0002]静电纺丝技术应用于制备高分子一维纳米材料，可以获得直径在10～1000nm左右的超细纤维。相比常规纤维，纳米纤维的直径显著下降所带来的高孔隙率和高比表面积等新特性，使得静电纺丝技术在过滤、敷料、催化、传感及组织工程支架等领域得到更广