[发明专利]一种带有挡块的静电纺丝液珠清除装置及清除方法

说明书

本发明公开了一种带有挡块的静电纺丝液珠清除装置及清除方法，清除装置包括设置于运动平台上方的注射器，注射器顶端设有注射器推送机构将注射器内溶液向下推送；运动平台接地，注射器下部与高压电源电连接且与运动平台形成高压电场，运动平台与注射器之间且位于注射器正下方水平设置有挡块，挡块设有一端开口的线缝让纺丝通过，线缝的开口端朝外设有刷子，挡块另一端与第一推送机构相连且被第一推动机构推动朝刷子方向水平移动，刷子在第二推动机构作用下朝线缝往复水平移动，挡块关于线缝对称两侧相对设有用于检测液珠流动的传感器，传感器和第二推动机构均与电源电连接。相对于现有技术，本发明技术方案具有更加安全可靠以及稳定性好。

技术领域

本发明涉及静电纺丝技术领域，特别涉及一种带有挡块的静电纺丝液珠清除装置及清除方法。

背景技术

1934年，Formalas发明了静电力制备聚合物纤维的实验装置并且申请了专利，该专利公布了聚合物溶液如何在电极间形成射流，这是首次详细描述利用高压静电来制备纤维装置的专利，被公认为静电纺丝技术制备纤维的开端。

20世纪30至80年代，静电纺丝技术发展较为缓慢，科研技术人员大多集中于在静电纺丝装置的研究上，并发布了一系列专利，但是均未引起广泛关注。进入90年代，美国阿克隆大学Reneker研究小组对静电纺丝工艺和应用展开了深入且广泛研究。特别近年来，随着纳米技术发展，静电纺丝技术获得了快速发展，世界各国的科研界和工业界都对此技术表现出极大兴趣。在此段时间内，静电纺丝技术的发展大致经历了四个阶段：第一阶段主要研究不同聚合物的可纺性和纺丝过程中工艺参数对纤维直径及性能的影响以及工艺参数优化等；第二阶段主要研究静电纺纳米纤维成分的多样化及结构的精细调控；第三阶段主要研究静电纺纤维在能源、环境、生物医学、光电等领域应用；第四阶段主要研究静电纺纤维的批量化制造问题。

静电纺丝技术已经制备了种类丰富的纳米纤维，包括有机、有机/无机复合以及无机纳米纤维。然而，利用静电纺丝技术制备纳米纤维还面临一些需要解决的技术问题。

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或者溶体在强电场中进行喷射纺丝，在电场的作用下，针头出来的静电纺丝液珠会由球形变形为圆锥形(即“泰勒锥”)，并且从圆锥尖端延展得到纤维细丝。与此同时，针头的液珠会慢慢聚集长大，最终极有可能在静电纺丝过程中掉落在收集板上，从而大大影响了静电纺丝的效果。

现有技术的专利所公开的技术方案主要是液珠还悬挂于针头上则采取相应的清除装置和清除措施，但是这样的清除方式会引起静电纺丝过程中发生断丝等现象，同时也没有提及如何在进行静电纺丝过程中，液珠滴落时的处理方法和装置。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种结构简单和使用可靠的带有挡块的静电纺丝液珠清除装置，本发明还提出一种清除方法，旨在解决现有技术中静电纺丝过程容易发生断丝的技术问题，以提高静电纺丝的生产效率。

为实现上述目的，本发明提出一种带有挡块的静电纺丝液珠清除装置，包括可沿X轴、Y轴以及Z轴进行轴向移动的运动平台，所述运动平台上方竖直设置有注射器，所述注射器顶端设有注射器推动机构将所述注射器内溶液向下推送；所述运动平台接地，所述注射器下部与高压电源电连接且与所述运动平台形成高压电场，所述运动平台与所述注射器之间且位于所述注射器正下方水平设置有挡块，所述挡块设有一端开口的线缝让静电纺丝射流通过，所述线缝的开口端朝外设有刷子，所述挡块的另一端与第一推动机构相连且被所述第一推动机构推动朝所述刷子方向水平移动，所述刷子在第二推动机构作用下沿所述线缝进行往复水平移动，所述挡块关于线缝对称两侧相对设有用于检测静电纺丝液珠流动的传感器，所述传感器和所述第二推动机构均与电源电连接。

优选地，所述线缝宽度小于静电纺丝液珠外径且大于静电纺丝射流宽度。

优选地，所述静电纺丝射流外径为5-10nm，所述静电纺丝液珠外径是3-5mm，所述线缝宽度是0.1-0.9mm。