[发明专利]一种静电纺丝调节系统及其方法

说明书

本发明涉及一种静电纺丝调节系统及其方法。该系统包括至少一个静电纺装置和收集端调节装置。该方法包括：在设于各静电纺装置与收集端调节装置之间的电场下，使第一组分以微小射流的方式从其至少一个子纺丝件脱离并被收集端调节装置所捕获；利用收集端调节装置对相邻两个静电纺装置彼此间形成的相对传送速度差异进行监测；在监测到该相对传送速度差异时，利用收集端调节装置以增大或减小其预储调控量的方式保持各静电纺装置内纺丝层的预定张紧程度；两端分别传送入彼此相邻的两个静电纺装置内的纺丝层的第一有效长度大于该彼此相邻的两个静电纺装置间在传送方向上的第一宽度。

技术领域

本发明涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种静电纺丝调节系统及其方法。

背景技术

静电纺丝工艺的基本原理是通过施加高压来产生电荷，以产生相互排斥的力来克服带电聚合物液体中的表面张力，主要通过与电纺丝射流相关的弯曲不稳定性来完成带电射流的减薄作用。在喷丝板和收集器之间施加电压，表面电荷在溶液表面累积。当电场超过一定值时，表面电荷的静电排斥力克服了表面张力，电荷流体射流从泰勒锥的尖端喷出，并在静电纺丝设备中的收集衬底上形成纤维。在静电纺丝过程中，许多因素包括溶液特性(例如粘度、浓度、电导率等)，加工条件(例如电压、流速、收集距离等)以及环境条件(温度、湿度、大气、压力等)对最终产品的直径、组织/排列、表面形态以及润湿性有不同的影响。通过调整静电纺丝参数，可以达到所需的纳米纤维特性。

目前已有相关研究提出通过监测静电纺过程以适应性调节静电纺参数的方式来达到所需的纺丝要求的技术方案，例如：公开号为CN103243483A的专利文献提出了一种熔体微分式注射静电纺丝装置，主要包括塑化系统、合模系统、机架、注射静电纺丝系、卷取装置以及控制器。塑化系统和合模系统的组成及结构与常规注射成型机相同，合模系统为上下开合模方式，塑化系统水平布置，与合模系统垂直，注射静电纺丝系统安装在合模系统之间，由驱动电机、联轴器、绝缘板、熔体微分泵、分流板、温度传感器、喷嘴、毛细管、制品接收台、尖端电极、静电发生器和加热装置组成，卷取装置安装在合模系统的导柱之间，基体材料可利用卷曲装置进行放送和收取。该装置对纺丝物料的适用性广，便于操作控制，对于无纺布产品的生产具有显著效果，可根据生产需要调节各种工艺参数，以生产不同厚度的无纺布产品。

该技术方案中采用了若干对传送滚筒等设备用以保持收集衬底的连续传送，并直接对位于纺丝设备两端的纺丝层进行卷取收集，然而由于传送长度较长，使得收集衬底在各处传送滚筒上所形成的传送速度可能出现传送速度误差，该误差可能导致静电纺装置内收集衬底的过度张紧或过度松弛，影响纺丝效果。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种静电纺丝调节系统。所述系统包括至少一个静电纺装置和收集端调节装置。各静电纺装置用于在设于其与收集端调节装置之间的电场下使第一组分以微小射流的方式从其至少一个子纺丝件脱离并被收集端调节装置所捕获。所述收集端调节装置被配置为对相邻两个静电纺装置彼此间形成的相对传送速度差异进行监测。所述收集端调节装置被配置为在监测到该相对传送速度差异时以增大或减小其预储调控量的方式保持各静电纺装置内纺丝层的预定张紧程度。所述收集端调节装置被配置为在其预储调控量的设置下使得两端分别传送入彼此相邻的两个静电纺装置内的纺丝层的第一有效长度大于该彼此相邻的两个静电纺装置间在传送方向上的第一宽度。