[实用新型]一种熔融静电纺丝喷头装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝装置，尤其是涉及一种具有高温鞘层气体聚焦功能的熔融静电纺丝喷头装置。

背景技术

静电纺丝是目前世界上生产纳米纤维较普遍的方法，以其设备简单、操作容易等优良特性成为当前纳米纤维制造研究的热点。静电纺丝的原理是，对黏弹性溶液或熔体施加高压静电，利用静电力拉伸溶液或熔体使其产生变形；当电场力足够大，液滴或熔体可克服表面张力的束缚形成射流喷射；纺丝射流从喷头喷射出来后受静电场力的拉伸而不断细化，经溶剂蒸发或熔体冷却而固化，形成超细纤维沉积于收集器。与溶液静电纺丝相比，熔融静电纺丝不需要溶剂，克服了溶液静电纺丝因为使用溶剂而出现的环境污染、成本高、纤维表面粗糙和产量低等问题，在静电纺丝领域表现出巨大的应用潜力。

现有技术中的熔融静电纺丝装置，如中国专利CN201588015U虽然对传统装置进行了改进，能够有效解决温度场和熔体流动性等问题，但是纤维直径依然较粗，其原因是，射流从泰勒锥锥尖喷射出并向接收装置飞跃的过程中受到静电力的牵引并被拉伸细化，由于熔体的粘度较大，只靠静电场力的拉伸不易形成超细纤维。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可促进熔体射流进一步细化，使熔融静电纺丝纤维直径小且均匀的熔融静电纺丝喷头装置。

本实用新型包括支承件、熔体流道加热器、喷丝口加热器、熔体流道温度传感器、喷丝口温度传感器、出风口温度传感器、气流分配腔体、气流分配腔体加热器、分配腔温度传感器、间隙限定环块和熔体纺丝泵；

支承件设有熔体流道，熔体流道的下端设有喷丝口，熔体流道加热器设于熔体流道外周边，喷丝口加热器设于喷丝口外周边，熔体流道温度传感器设于熔体流道侧方，喷丝口温度传感器设于喷丝口侧方，气流分配腔体设于支承件上，气流分配腔体加热器设于气流分配腔体外周边，分配腔温度传感器设于气流分配腔体侧方，气流分配腔体设有气流入口和气流出口，间隙限定环块设于支承件下端，间隙限定环块设有气流流道，气流流道始端与气流分配腔体的气流出口连通，气流流道末端为出风口，熔体纺丝泵设于熔体流道入口端，熔体纺丝泵进口外接供液装置。

所述支承件和间隙限定环块最好均为圆柱形，所述熔体流道设于支承件中心线上，所述出风口设于间隙限定环块中心线上，所述熔体流道与所述出风口同轴心线。所述间隙限定环块与支承件最好通过螺栓连接。

所述气流分配腔体最好为环形腔体。

所述出风口直径可为1～4mm；所述喷丝口直径可为0.5～2mm。

与现有技术比较，本实用新型的优点如下：

由于设有气流分配腔体，气流分配腔体设有气流入口和气流出口，气流流道始端与气流分配腔体的气流出口连通，气流流道末端为出风口，气流分配腔体加热器设于气流分配腔体外周边，因此在熔融静电纺丝过程中可引入高温的鞘层气流，受到高压静电力作用的熔体在喷丝口受到周围热气流的喷吹，热气流对熔体射流进行喷射拉伸、干扰等共同作用下进一步细化纤维，射流最后落在收集装置上形成非织造材料。本实用新型同时借助了高压电场力和气流牵伸的作用，促进了射流的进一步均匀拉伸细化，克服了现有普通熔融静电纺丝纤维直径大且不均匀的缺点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型实施例包括支承件12、熔体流道加热器10、喷丝口加热器13、熔体流道温度传感器11、喷丝口温度传感器14、出风口温度传感器2、气流分配腔体3、气流分配腔体加热器6、分配腔温度传感器5、间隙限定环块1和熔体纺丝泵9。

支承件12设有熔体流道7，熔体流道7的下端设有喷丝口16，熔体流道加热器10设于熔体流道7外周边，喷丝口加热器13设于喷丝口16外周边，熔体流道温度传感器11设于熔体流道7侧方，喷丝口温度传感器14设于喷丝口16侧方，气流分配腔体3设于支承件12上，气流分配腔体加热器6设于气流分配腔体3外周边，分配腔温度传感器5设于气流分配腔体3侧方，气流分配腔体3设有气流入口41和气流出口42，间隙限定环块1设于支承件12下端，间隙限定环块1设有气流流道15，气流流道15始端与气流分配腔体3的气流出口42连通，气流流道15末端为出风口17，熔体纺丝泵9设于熔体流道7入口端，熔体纺丝泵9进口外接供液装置的进液管8。

所述支承件12和间隙限定环块1均为圆柱形，所述熔体流道7设于支承件12中心线上，所述出风口17设于间隙限定环块1中心线上，所述熔体流道7与所述出风口17同轴心线。所述间隙限定环块1与支承件12通过螺栓连接。