專利名稱：采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電電紡方法，特別涉及一種采用套裝針頭的新型靜電電紡方法，屬于靜電電紡技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
靜電紡絲是近幾年國內(nèi)外納米纖維研究的熱點課題。目前的技術(shù)方法可大體分為兩大類。一是單針靜電紡絲，即電紡液體通過單針的針孔噴出單組分纖維。二是兩個甚至兩個以上大小不同的針頭套在一起，最內(nèi)的針孔內(nèi)通過一種組分，內(nèi)外相套的臨近兩個針頭之間的環(huán)狀狹縫通過其他組分，由此紡出多組分包裹型復(fù)合纖維。目前這兩類靜電紡絲得到的纖維尺寸還不夠細，如何紡制更細的電紡纖維成為靜電紡絲的追求。靜電紡絲的另一追求是提高電紡效率。為了提高電紡效率，現(xiàn)有技術(shù)通常在電紡噴頭上布置多層針孔噴嘴，但是電紡時處于噴頭中心部分的噴嘴電紡液由于受到周圍噴嘴電紡液的靜電作用而往 往難以出現(xiàn)射流，因此目前在電紡噴頭上布置多層針孔噴嘴的方式提高電紡效率和保證電紡質(zhì)量往往并不理想。特別是，現(xiàn)有電紡技術(shù)只能得到纖維及纖維網(wǎng)，不能得到連續(xù)的均質(zhì)的環(huán)狀電紡膜狀物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電紡纖維尺寸更小和電紡效率及質(zhì)量更高甚至可望電紡環(huán)狀膜狀物的新型靜電紡絲方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為兩個或兩個以上的圓形中空針通過一個套一個的方式進行套裝組合而成，處于外的圓形中空針的內(nèi)徑大于其內(nèi)所套的臨近圓形中空針的外徑，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式最好是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，套裝的所有圓形中空針最好同心。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，套裝的所有圓形中空針在噴嘴處最好齊平。一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套圓形中空針?biāo)籽b組合而成，圓孔與其內(nèi)套圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過圓孔與其內(nèi)所套的圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。
對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式最好是圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套圓形中空針組套所套裝組合而成，圓形中空針組套為兩個或兩個以上的圓形中空針通過一個套一個的方式進行套裝組合而成，處于外的圓形中空針的內(nèi)徑大于其內(nèi)所套的臨近圓形中空針的外徑，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴板上圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米；噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫和套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式最好是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。
對于本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，圓形中空針與開設(shè)圓孔的噴板板面最好齊平。對于I個電紡噴頭有3個噴嘴的本發(fā)明靜電紡絲方法，所有噴嘴最好布置在電紡噴頭板面的同I個圓周上。對于I個電紡噴頭有4個或4個以上噴嘴的本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，最好是所有噴嘴布置在電紡噴頭板面的同I個圓周上或多個同心的圓周上，或者除布置在中心的I個噴嘴外所有的其他噴嘴布置在以該噴嘴為圓心的同I個圓周上或多個同心的圓周上。對于本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，在電紡噴頭噴嘴與接收裝置之間可以設(shè)置有輔助電極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點。本發(fā)明采用簡單的雙(多)針套組合或者圓孔內(nèi)套圓形中空針(組)組合，套裝在最內(nèi)的圓形中空針帶高電壓但該圓形中空針內(nèi)不通過電紡液體，電紡液體通過臨近圓形中空針之間以及圓孔與內(nèi)套臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲，可以電紡得到比單針和針組噴嘴電紡細得多的電紡纖維。對于布置有多個噴嘴的電紡噴頭來說，采用套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通賦予紡出液流以高電壓，紡出液流外表面的電壓相對較低，因此可以在一定程度上克服電紡噴頭中心部位的噴嘴往往難以出現(xiàn)射流的現(xiàn)有技術(shù)缺陷，并且減少各噴嘴紡出液流之間的靜電干擾，使電紡過程更加穩(wěn)定。本發(fā)明采用合適的輔助電極時，還可望電紡得到環(huán)狀膜狀物。
四

圖I是本發(fā)明新型靜電紡絲方法的靜電電紡裝置示意2是本發(fā)明雙針套裝組成噴嘴的橫斷面示意3是本發(fā)明雙針套裝組成噴嘴的縱剖面示意4是本發(fā)明三針套裝組成噴嘴的縱剖面示意5是本發(fā)明圓孔內(nèi)套圓形中空針組成噴嘴的縱剖面示意圖
圖6是本發(fā)明圓孔內(nèi)套圓形中空針組套組成噴嘴的縱剖面示意7是本發(fā)明電紡噴頭上有多個噴嘴的布置示意圖(一)圖8是本發(fā)明電紡噴頭上有多個噴嘴的布置示意圖(二)圖9是本發(fā)明電紡噴頭上有多個噴嘴的布置示意圖(三)
五具體實施例方式本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為兩個或兩個以上的圓形中空針通過一個套一個的方式進行套裝組合而成，處于外的圓形中空針的內(nèi)徑大于其內(nèi)所套的臨近圓形中空針的外徑，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為 O.05 2. O毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。附圖I是本發(fā)明新型靜電紡絲方法(包括這里所述方法和后面將述的兩種方法)的靜電紡絲裝置的一種布置示意圖。附圖I中I為高壓電源，2為電紡噴頭，3為供液裝置，4為接收裝置。當(dāng)然，本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法的靜電紡絲裝置可以是其他合適的布置方式。比如，靜電紡絲可以是如附圖I所示的下行方式，也可以是上行方式，還可以是水平方式，等。對于多針套裝組成噴嘴的本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式可以是任意一個或者任意一個以上或者所有的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通。但是，以“內(nèi)套的任意一個或者任意一個以上的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通”的方式為佳，最好的方式是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通。換句話說，本發(fā)明靜電紡絲方法可以是任意一個或者任意一個以上或者所有的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。但是，以“內(nèi)套的任意一個或者任意一個以上的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通(即最外的圓形中空針不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲”為佳。最好的方式是“僅套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通(即其他圓形中空針不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲”。由于采用內(nèi)套的圓形中空針賦予紡出液流以高電壓，以致紡出液流表面電壓相對較低，因此對于布置有多個噴嘴的電紡噴頭來說，可以在一定程度上克服電紡噴頭中心部位的噴嘴往往難以出現(xiàn)射流的現(xiàn)有技術(shù)缺陷，并且減少各噴嘴紡出液流之間的靜電干擾，使電紡過程更加穩(wěn)定。本發(fā)明中我們把靜電紡絲時噴出電紡液體的出口稱為噴嘴。本發(fā)明雙針套裝組成噴嘴的橫斷面如附圖2所示。附圖2中的I所指為內(nèi)套的圓形中空針，2所指為外圓形中空針，斜線陰影區(qū)分別代表內(nèi)套圓形中空針的壁體和外圓形中空針的壁體，I與2之間的點狀陰影區(qū)為電紡液體通過的環(huán)形狹縫。I所指的內(nèi)套圓形中空針的空心(即空白部分)沒有任何液體通過，僅空心而已。本發(fā)明雙針套裝組成噴嘴的縱剖面如附圖3所示。附圖3中的I所指為內(nèi)套圓形中空針，2所指為外圓形中空針，斜線陰影區(qū)分別代表內(nèi)套圓形中空針的壁體和外圓形中空針的壁體，I與2之間的點狀陰影區(qū)為電紡液體A通過的環(huán)形狹縫。I所指的內(nèi)套圓形中空針的空心(即空白部分)沒有任何液體通過，僅空心而已。電紡時最好的方式是僅圓形中空針I(yè)與高壓電源的高壓電極連通(圓形中空針2不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。本發(fā)明三針套裝組成噴嘴的縱剖面如附圖4所示。附圖4中的I所指為套裝在最內(nèi)的圓形中空針，2所指為三針套裝組合中的中間圓形中空針，3所指為外圓形中空針，斜線陰影區(qū)分別代表三圓形中空針的壁體。該三針套裝組成的噴嘴可以用于電紡兩種電紡液體，電紡液體A通過圓形中空針I(yè)與圓形中空針2之間的環(huán)形狹縫(點狀陰影區(qū))，電紡液體B通過圓形中空針2與圓形中空針3之間的環(huán)形狹縫(點狀陰影區(qū))。I所指的套裝在最內(nèi)的圓形中空針的空心(即空白部分)沒有任何液體通過,僅空心而已。電紡時最好的方式是僅圓形中空針I(yè)與高壓電源的高壓電極連通(圓形中空針2和3都不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，套裝的所有圓形中空針
最好同心。當(dāng)然，套裝的兩臨近圓形中空針之間可以不同心。當(dāng)套裝的兩臨近圓形中空針不同心時，它們之間環(huán)形狹縫最窄處的寬度應(yīng)大于O. 05毫米。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，套裝的圓形中空針在噴嘴處盡管可以不齊平，比如處于內(nèi)的圓形中空針出口凸出其臨近的外圓形中空針出口或者處于內(nèi)的圓形中空針出口低于其臨近的外圓形中空針出口。但是，套裝的所有圓形中空針最好在噴嘴處齊平。本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套圓形中空針?biāo)籽b組合而成，圓孔與其內(nèi)套圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過圓孔與其內(nèi)所套的圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。對于這里所述本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，盡管噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式可以是開設(shè)圓孔的噴板與高壓電源高壓電極連通。但是，最好的方式是圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。換句話說，本發(fā)明靜電紡絲方法可以是開設(shè)圓孔的噴板與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。但是，最好的方式是僅圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通(即開設(shè)圓孔的噴板不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。由于采用內(nèi)套的圓形中空針賦予紡出液流以高電壓，以致紡出液流表面電壓相對較低，因此對于布置有多個噴嘴的電紡噴頭來說，可以在一定程度上克服電紡噴頭中心部位的噴嘴往往難以出現(xiàn)射流的現(xiàn)有技術(shù)缺陷，并且減少各噴嘴紡出液流之間的靜電干擾，使電紡過程更加穩(wěn)定。當(dāng)然，噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式可以是開設(shè)圓孔的噴板和圓形中空針都與高壓電源的高壓電極連通，共同使噴嘴與接地接收裝置之間形成高壓電場。本發(fā)明圓孔內(nèi)套圓形中空針組成噴嘴的縱剖面如附圖5所示。附圖5中的I所指是圓孔2內(nèi)所套的圓形中空針，2所指是在噴板4上開設(shè)的圓孔，3所指是固定圓形中空針I(yè)的底板局部，4所指是開設(shè)圓孔的噴板局部，噴板與底板之間以合適的方式封閉成電紡液體A通過的腔體。電紡液體A通過噴板4與底板3之間的空間流入圓形中空針I(yè)與圓孔2之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。電紡時最好的方式是僅圓形中空針I(yè)與高壓電源的高壓電極連通(圓孔2不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套圓形中空針組套所套裝組合而成，圓形中空針組套為兩個或兩個以上的圓形中空針通過一個套一個的方式進行套裝組合而成，處于外的圓形中空針的內(nèi)徑大于其內(nèi)所套的臨近圓形中空針的外徑，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴板上圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米；噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫和套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。對于噴板上開設(shè)圓孔且內(nèi)套圓形中空針組套所套裝組合而成噴嘴的本發(fā)明采用 套裝針頭的新型靜電紡絲方法，盡管噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式可以是開設(shè)圓孔的噴板與高壓電源的高壓電極連通。但是，以“噴板上圓孔內(nèi)套的任意一個或者任意一個以上的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通”的方式為佳，最好的方式是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通。換句話說，這里所述本發(fā)明靜電紡絲方法可以是開設(shè)圓孔的噴板與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。但是，以“噴板上圓孔內(nèi)套的任意一個或者任意一個以上的圓形中空針與高壓電源的高壓電極連通(即開設(shè)圓孔的噴板不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲”為佳。最好的方式是僅套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源高壓電極連通(即開設(shè)圓孔的噴板和其他圓形中空針都不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。由于采用內(nèi)套的圓形中空針賦予紡出液流以高電壓，以致紡出液流表面電壓相對較低，因此對于布置有多個噴嘴的電紡噴頭來說，可以在一定程度上克服電紡噴頭中心部位的噴嘴往往難以出現(xiàn)射流的現(xiàn)有技術(shù)缺陷，并且減少各噴嘴紡出液流之間的靜電干擾，使電紡過程更加穩(wěn)定。當(dāng)然，還可以是內(nèi)套的所有圓形中空針和開設(shè)圓孔的噴板都與高壓電源電極連通，共同使噴嘴與接地接收裝置之間形成高壓電場。附圖6是兩個圓形中空針組成的組套內(nèi)套于圓孔組成噴嘴的縱剖面示意圖。附圖6中的I和2所指分別是兩個圓形中空針，它們組成圓形中空針組套，3所指是噴板6上開設(shè)的圓孔，I和2組成圓形中空針組套并內(nèi)套于圓孔3內(nèi)共同組合成噴嘴，4和5所指分別是固定圓形中空針I(yè)和2的上底板局部和中底板局部，6所指是開設(shè)圓孔3的噴板局部，上底板、中底板與噴板以合適的方式封閉成電紡液體通過的腔體。電紡液體A通過上底板與中底板之間的空間流入圓形中空針I(yè)與圓形中空針2之間的環(huán)形狹縫，電紡液體B通過中底板與噴板之間的空間流入圓形中空針2與圓孔3之間的環(huán)形狹縫，進行電紡液體A與電紡液體B雙組分的包裹型復(fù)合靜電紡絲。I所指的套裝在最內(nèi)的圓形中空針的空心(即空白部分)沒有任何液體通過，僅空心而已。電紡時最好的方式是僅圓形中空針I(yè)與高壓電源的高壓電極連通(圓形中空針2和圓孔3都不連通高壓電源的高壓電極)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，以進行靜電紡絲。對于噴板上開設(shè)圓孔且內(nèi)套圓形中空針組套所套裝組合而成噴嘴的本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，在噴板上開設(shè)的圓孔最好與其內(nèi)所套的所有圓形中空針同心。當(dāng)然，在噴板上開設(shè)的圓孔與其內(nèi)所套臨近圓形中空針可以不同心，圓孔內(nèi)套的圓形中空針組套的任意兩臨近圓形中空針相互之間可以不同心。當(dāng)在噴板上開設(shè)的圓孔與其內(nèi)所套臨近圓形中空針不同心時或者圓孔內(nèi)套的圓形中空針組套中兩臨近圓形中空針不同心時，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度最窄處的寬度應(yīng)大于O. 05毫米，噴板上圓孔與其內(nèi)所套的臨近最外圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度最窄處的寬度應(yīng)大于O. 05毫米。對于噴板上開設(shè)圓孔且內(nèi)套圓形中空針組套所套裝組合而成噴嘴的本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，圓形中空針與開設(shè)圓孔的噴板板面盡管可以不齊平，比如圓形中空針出口凸出開設(shè)圓孔的噴板板面或者圓形中空針出口低于開設(shè)圓孔的噴板板面。 但是，所有圓形中空針與開設(shè)圓孔的噴板板面最好齊平。對于I個電紡噴頭有3個噴嘴的本發(fā)明靜電紡絲方法，所有噴嘴最好布置在電紡噴頭板面的同I個圓周上。當(dāng)然，可以采用其他的布置方式。對于I個電紡噴頭有4個或4個以上的噴嘴的本發(fā)明靜電紡絲方法，所有噴嘴最好布置在電紡噴頭板面的同I個圓周上或多個同心的圓周上，如附圖7和附圖8所示?；蛘撸贾迷谥行牡腎個噴嘴外所有的其他噴嘴最好布置在以該噴嘴為圓心的同I個圓周上或多個同心的圓周上，如附圖9所示。附圖7、附圖8和附圖9中的I所指是電紡噴頭，2所指的同心圓代表本發(fā)明所述圓形中空針套裝組合成的噴嘴或者本發(fā)明所述噴板上開設(shè)圓孔且內(nèi)套圓形中空針(組套)所組成的噴嘴，3所指的虛線是示意I個圓周而已(該虛線不表示電紡噴頭件存在一個圓圈)。當(dāng)然，可以采用其他的布置方式，比如，多排平行排列，
坐寸ο對于本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，在電紡噴頭噴嘴與接收裝置之間可以設(shè)置有輔助電極，以提高電紡質(zhì)量或達到特定的電紡要求等。對于本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，套裝在最內(nèi)的圓形中空針的內(nèi)徑在便于加工的情況下越小越好，通常最好為O. 05 3. O毫米，當(dāng)然可以大于3. O毫米。前述的“高壓電源的高壓電極”可以是指“負高壓電極”，也可以是指“正高壓電極”。比如，高壓電源的輸出電壓極性為正，則“高壓電源的高壓電極”即是指“正高壓電極”；高壓電源的輸出電壓極性為負，則“高壓電源的高壓電極”即是指“負高壓電極”。對于本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，不連通高壓電源高壓電極的噴嘴部件可以是由非導(dǎo)電材料制成，但是與高壓電源高壓電極連通的噴嘴部件必須是導(dǎo)電材料(如金屬)制成。換句話說，與高壓電源高壓電極連通的圓形中空針必須是導(dǎo)電中空針(如金屬中空針)，沒有連通高壓電源高壓電極的圓形中空針可以是不導(dǎo)電中空針(如絕緣塑料中空針)，與高壓電源高壓電極連通的噴板(其上開設(shè)圓孔)必須是導(dǎo)電的(如金屬板)，沒有連通高壓電源高壓電極的噴板(其上開設(shè)圓孔)可以是不導(dǎo)電的(如絕緣塑料板)。對于本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，可以在本發(fā)明特征特征上再附加其他技術(shù)特征，但仍然屬于本發(fā)明保護范圍。比如，對于I個電紡噴頭有多個噴嘴的本發(fā)明靜電紡絲方法，在各噴嘴上可以附加屏蔽以進一步使各噴嘴均能更均勻地噴絲，提高電紡質(zhì)量。需要說明的是，所有附圖所示僅是代表，可以有其他變化。比如，噴板板面可以是附圖5和附圖6所示的平面，也可以是其他形狀(如曲面等)，即這時具有本發(fā)明特征的曲面噴板也屬于本發(fā)明保護范圍。盡管存在其他變化，但是凡是具有本發(fā)明特征的均屬于本發(fā)明保護范圍。實施例I :采用兩根中空不銹鋼針進行同心套裝而成如附圖3所示的噴嘴，內(nèi)套的中空不銹鋼針的內(nèi)徑為O. 15毫米、外徑為O. 5毫米，外中空不銹鋼針的內(nèi)徑為2. O毫米、夕卜徑為3. 6毫米，采用10%聚苯乙烯甲苯溶液為電紡液，內(nèi)套的中空不銹鋼針與高壓電源的高壓電極連通，電壓為20千伏，金屬接收板與高壓電源的接地電極連通，噴嘴與金屬接收板之間距離為15厘米，聚苯乙烯甲苯溶液通過兩根中空不銹鋼針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲得到聚苯乙烯纖維。實施例2 :采用絕緣環(huán)氧樹脂噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套中空不銹鋼針?biāo)籽b組合而成如附圖5所示的噴嘴，圓孔與中空不銹鋼針同心，中空不銹鋼針的內(nèi)徑為O. 8毫米、 外徑為I. 2毫米，環(huán)氧樹脂噴板上開設(shè)圓孔的孔徑為2. 8毫米，采用10%聚苯乙烯甲苯溶液為電紡液，中空不銹鋼針與高壓電源的高壓電極連通，電壓為20千伏，金屬接收板與高壓電源的接地電極連通，噴嘴與金屬接收板之間距離為16厘米，聚苯乙烯甲苯溶液通過圓孔與中空不銹鋼針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲得到聚苯乙烯纖維。比較例I :采用10%聚苯乙烯甲苯溶液為電紡液,通過內(nèi)徑為O. 8毫米、外徑為
I.2毫米的中空不銹鋼針進行靜電紡絲，中空不銹鋼針與高壓電源的高壓電極連通，電壓為20千伏，金屬接收板與高壓電源的接地電極連通，噴嘴與金屬接收板之間距離為16厘米，通過電紡得到聚苯乙烯纖維。與比較例I電紡得到的聚苯乙烯纖維相比，實施例I和實施例2電紡得到的聚苯乙烯纖維的平均直徑分別降低60%左右和45%左右，電紡效率分別提高75%左右和45%左右。此外，我們采用本發(fā)明采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度控制在O. 05 2. O毫米之間任意值，噴板上圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度控制在O. 05 2. O毫米之間任意值，均得到本發(fā)明所述發(fā)明目的，即電紡纖維尺寸更小和電紡效率及質(zhì)量更高。
權(quán)利要求
1.一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，其特征在于電紡噴頭的噴嘴為兩個或兩個以上的圓形中空針通過一個套一個的方式進行套裝組合而成，處于外的圓形中空針的內(nèi)徑大于其內(nèi)所套的臨近圓形中空針的外徑，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于套裝的所有圓形中空針同心。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于套裝的所有圓形中空針在噴嘴處齊平。
5.一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，其特征在于電紡噴頭的噴嘴為噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套圓形中空針?biāo)籽b組合而成，圓孔與其內(nèi)套圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2. O毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過圓孔與其內(nèi)所套的圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式是圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。
7.一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，其特征在于電紡噴頭的噴嘴為噴板上開設(shè)圓孔且圓孔內(nèi)套圓形中空針組套所套裝組合而成，圓形中空針組套為兩個或兩個以上的圓形中空針通過一個套一個的方式進行套裝組合而成，處于外的圓形中空針的內(nèi)徑大于其內(nèi)所套的臨近圓形中空針的外徑，套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O.05 2. O毫米，噴板上圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為O. 05 2.O毫米；噴嘴與高壓電源的高壓電極連通，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過圓孔與其內(nèi)所套的臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫和套裝的兩臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于噴嘴與高壓電源高壓電極連通的方式是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電源高壓電極連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求5 8任一項所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于圓形中空針與開設(shè)圓孔的噴板板面齊平。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9任一項所述采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法，其特征在于I個電紡噴頭有4個或4個以上的噴嘴，所有噴嘴布置在電紡噴頭板面的同I個圓周上或多個同心的圓周上，或者除布置在中心的I個噴嘴外所有的其他噴嘴布置在以該噴嘴為圓心的同I個圓周上或多個同心的圓周上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用套裝針頭的新型靜電紡絲方法。本發(fā)明靜電紡絲裝置包含高壓電源、供液裝置、電紡噴頭和接收裝置，供液裝置向電紡噴頭供給電紡液體，電紡噴頭的噴嘴為兩個或以上的圓形中空針套裝組合而成或者為噴板上開設(shè)的圓孔且內(nèi)套圓形中空針(組)所組合而成，套裝的兩臨近圓形中空針之間和噴板上圓孔與其內(nèi)所套臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫寬度為0.05～2.0毫米，噴嘴與高壓電源的高壓電極連通(最好方式是套裝在最內(nèi)的圓形中空針與高壓電極連通)，接收裝置與高壓電源的接地電極連接，套裝在最內(nèi)的圓形中空針內(nèi)不通過任何液體，電紡液體通過兩臨近圓形中空針之間以及噴板上圓孔與內(nèi)套臨近圓形中空針之間的環(huán)形狹縫進行靜電紡絲。
文檔編號D01D5/00GK102925995SQ20121002602
公開日2013年2月13日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者應(yīng)宗榮, 歐陽秀, 高燕英, 閆曉輝 申請人:南京理工大學(xué)