[go: up one dir, main page]

CN106087079B - 静电纺丝的生产方法及装置 - Google Patents

静电纺丝的生产方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106087079B
CN106087079B CN201610603722.5A CN201610603722A CN106087079B CN 106087079 B CN106087079 B CN 106087079B CN 201610603722 A CN201610603722 A CN 201610603722A CN 106087079 B CN106087079 B CN 106087079B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film layer
solution
porous tube
electrospinning
liquid film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610603722.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106087079A (zh
Inventor
周海迎
柳和生
那兵
汤蒂莲
李为平
李军瑶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Institute of Technology
Original Assignee
East China Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Institute of Technology filed Critical East China Institute of Technology
Priority to CN201610603722.5A priority Critical patent/CN106087079B/zh
Publication of CN106087079A publication Critical patent/CN106087079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106087079B publication Critical patent/CN106087079B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

本发明提供一种静电纺丝的生产方法及装置，以解决当前静电纺丝的生产中发射电压要求高、生产效率低的技术问题；生产方法它包括a.将溶液形成一层液膜层；b.在收集板与溶液之间形成静电场；c.在液膜层下形成一层气膜层;d.液膜层在静电场下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维;而静电纺丝的生产装置，它包括接地的收集板；它还包括设置于收集板下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管，所述多孔管与高压电源连接，所述多孔管可进行周向转动；本发明在应用中可降低静电纺丝的发射电压，并提高静电纺丝的生产效率。

Description

静电纺丝的生产方法及装置
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的生产方法及装置。
背景技术
现有技术中，静电纺丝的生产流程如下，参见图2，采用溶剂将聚合物溶解后，溶液11通过注射器10从针管处流出。而后针管接通高压电源正极，收集板16上接通电源负极，此时，在针头与收集板16之间形成静电场，此后，溶液11被电场极化后，在针头形成泰勒锥12，当电场力大于溶液表面力后，溶液11在从泰勒锥12喷出射向收集板16的过程中，溶液进一步被电场力拉伸变细，其中溶剂挥发掉，到达收集板16的即是聚合物纳米纤维；而采用上述方式及装置在应用中具有如下的缺点：首先，传统针管式静电纺丝装置生产效率低；其次，现有的自由界面式静电纺丝装置要求发射电压比较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种静电纺丝的生产方法及装置，以解决当前静电纺丝的生产中发射电压要求高、生产效率低的技术问题。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术其特征在于，它包括如下步骤予以实现：
a.将溶液形成一层液膜层；
b.在收集板与溶液之间形成静电场；
c.在液膜层下形成一层气膜层；
d.液膜层在静电场和气体作用下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维。
优选的，所述收集板位于上方或溶液的两侧上方，且所述溶液射流是由下向上移动的。
优选的，所述液膜层是在板或管的表面形成的，所述管为圆管。
优选的，在所述液膜层与板或管之间形成一层气膜层。
优选的，所述步骤a与步骤b互换。
进一步的，本发明还设计了一种静电纺丝的生产装置，它包括接地的收集板；它还包括设置于收集板下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管，所述多孔管与高压电源连接，所述多孔管可进行周向转动。
优选的，还包括设置于所述多孔管下方且用于盛装溶液的溶液容器，所述多孔管的底部设置于所述溶液的液面以下。
优选的，所述多孔管由金属粉末烧结而成。
优选的，在所述多孔管的管壁上还设有毛细气孔，还包括用于向毛细气孔内充入气体并通过毛细气孔在多孔管与液膜层之间形成气膜层的气体发生源。
优选的，还包括用于带动所述多孔管转动的空心轴，所述气体发生源的气体通过空心轴进入所述多孔管内。
优选的，还包括用于驱动所述空心轴转动的步进电机，所述步进电机通过皮带轮与所述空心轴对应连接。
本发明的有益效果在于：
本发明通过气采用体辅助的作用，在应用中，有利于在金属粉末烧结的多孔管壁上形成大量的泰勒锥，此设计可降低静电纺丝的发射电压，并提高静电纺丝的生产效率。
附图说明
图1为本发明的主要结构示意图；
图2为现有技术中静电纺丝的生产装置的主要原理示意图；
图中：1.收集板;2.溶液射流;3.多孔管;4.高压电源;5.空心轴;6.溶液容器;7.溶液;10.注射器;11.溶液;12.泰勒锥;13.高压源;15.聚合物拉伸;16.收集板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：设计一种静电纺丝的生产方法，该方法它包括如下步骤予以实现：
a.将溶液形成一层液膜层；
b.在收集板与溶液之间形成静电场；
c.在液膜层下形成一层气膜层；
d.液膜层在静电场和气体作用下形成泰勒锥而后形成溶液射流，且溶液射流向收集板方向移动，而后在收集板上形成纳米纤维。
本方法中，所述收集板位于上方或溶液的两侧上方，且所述的溶液射流2是由下向上移动的，进一步的所述的液膜层是在板或管的表面形成的，而所述的管为圆管；优选的，还包括在所述液膜层与板或管之间形成一层气膜层的步骤，而所述的步骤a与步骤b可以进行互换。
进一步的，本发明还设计了一种用于实现上述方法的静电纺丝的生产装置，参见图1；它包括接地的收集板1；它还包括设置于收集板1下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管3，所述多孔管3与高压电源4连接，所述多孔管3可进行周向转动，优选的，还包括设置于所述多孔管3下方且用于盛装溶液的溶液容器6，所述多孔管3的底部设置于所述溶液7的液面以下。
进一步的，所述的多孔管由金属粉末烧结而成，而本设计的所述多孔管3的管壁上还分布着毛细孔，还包括用于向多孔管内的毛细孔充入气体并通过毛细孔在多孔管3与液膜层之间形成气膜层的气体发生源，优选的，还包括用于带动所述多孔管3转动的空心轴5，所述气体发生源的气体通过空心轴5进入所述多孔管内，还包括用于驱动所述空心轴转动的步进电机，所述步进电机通过皮带轮与所述空心轴5对应连接。
具体的，在应用中，收集板1接地，多孔管3接高压电源4，而后两者之间形成强电场；多孔管3在空心轴5的带动下转动，使得溶液容器6中的溶液7在多孔管3表面形成一层液膜层；而后气体从空心轴5进入的毛细孔内，多孔管3表面上的液膜层在静电场力、表面力和气体压力等力的作用下形成泰勒锥，而后，在强电场的作用下产生大量的溶液射流2；溶液射流2在飞向收集板1期间，溶剂挥发，同时被强电场进一步拉伸，最后在收集板1上形成纳米纤维，本设计中，由于气压的辅助作用，在应用中降低了泰勒锥的形成电压，而由于多孔管3的多孔特点，在多孔管3表面可形成大量的泰勒锥，从而提高了静电纺丝的生产效率。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种静电纺丝的生产装置，它包括接地的收集板；其特征在于：它还包括设置于收集板下方并用于在其表面形成液膜层的多孔管，所述多孔管与高压电源连接，所述多孔管可进行周向转动；所述多孔管由金属粉末烧结而成；在所述多孔管的管壁上还设有毛细气孔，还包括用于向毛细气孔内充入气体的气体发生源。
2.如权利要求1所述的静电纺丝的生产装置，其特征在于：还包括设置于所述多孔管下方且用于盛装溶液的溶液容器，所述多孔管的底部设置于所述溶液的液面以下。
3.如权利要求1所述的静电纺丝的生产装置，其特征在于：还包括用于带动所述多孔管转动的空心轴，所述气体发生源的气体通过空心轴进入所述多孔管内。
CN201610603722.5A 2016-07-28 2016-07-28 静电纺丝的生产方法及装置 Expired - Fee Related CN106087079B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610603722.5A CN106087079B (zh) 2016-07-28 2016-07-28 静电纺丝的生产方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610603722.5A CN106087079B (zh) 2016-07-28 2016-07-28 静电纺丝的生产方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106087079A CN106087079A (zh) 2016-11-09
CN106087079B true CN106087079B (zh) 2019-01-29

Family

ID=57478223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610603722.5A Expired - Fee Related CN106087079B (zh) 2016-07-28 2016-07-28 静电纺丝的生产方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106087079B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115404012B (zh) * 2022-08-05 2023-06-27 隆基绿能科技股份有限公司 一种光伏封装胶膜及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1849418A (zh) * 2003-09-08 2006-10-18 利伯西科技大学 利用静电纺丝从聚合物溶液生产纳米纤维的方法和用于实施该方法的设备
CN101501262A (zh) * 2006-07-21 2009-08-05 广濑制纸株式会社 微细纤维集合体的制造方法
CN101787573A (zh) * 2010-01-22 2010-07-28 东南大学 一种制备纳米纤维的量产装置
CN102864504A (zh) * 2012-10-15 2013-01-09 苏州大学 一种多孔气泡静电纺丝装置
CN102877140A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 苏州大学 静电纺丝装置
CN103305933A (zh) * 2013-06-25 2013-09-18 苏州大学 一种旋转多孔静电纺丝装置
CN104099679A (zh) * 2014-07-29 2014-10-15 上海云同纳米科技中心(普通合伙) 一种静电纺丝设备
CN205907403U (zh) * 2016-07-28 2017-01-25 东华理工大学 静电纺丝的生产装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4965188B2 (ja) * 2006-08-10 2012-07-04 日本バイリーン株式会社 ポリマー溶液供給部材、静電紡糸装置及び静電紡糸不織布の製造方法
WO2009042128A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-02 The University Of Akron Bubble launched electrospinning jets

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1849418A (zh) * 2003-09-08 2006-10-18 利伯西科技大学 利用静电纺丝从聚合物溶液生产纳米纤维的方法和用于实施该方法的设备
CN101501262A (zh) * 2006-07-21 2009-08-05 广濑制纸株式会社 微细纤维集合体的制造方法
CN101787573A (zh) * 2010-01-22 2010-07-28 东南大学 一种制备纳米纤维的量产装置
CN102864504A (zh) * 2012-10-15 2013-01-09 苏州大学 一种多孔气泡静电纺丝装置
CN102877140A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 苏州大学 静电纺丝装置
CN103305933A (zh) * 2013-06-25 2013-09-18 苏州大学 一种旋转多孔静电纺丝装置
CN104099679A (zh) * 2014-07-29 2014-10-15 上海云同纳米科技中心(普通合伙) 一种静电纺丝设备
CN205907403U (zh) * 2016-07-28 2017-01-25 东华理工大学 静电纺丝的生产装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106087079A (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102965743B (zh) 一种带辅助电极的纳米纤维低压电纺装置
CN103147138B (zh) 一种借助双层气体加强聚焦功能的电纺直写喷印装置
CN105821496A (zh) 制备磁有序纳米复合材料的气流气泡纺丝装置及其方法
CN101275299B (zh) 一种用于生产纳米纤维的气泡静电纺方法及装置
CN103305933B (zh) 一种旋转多孔静电纺丝装置
CN103014885B (zh) 一种集成稳定鞘层气体约束聚焦功能的电纺直写喷头装置
CN102864504B (zh) 一种多孔气泡静电纺丝装置
CN108580074A (zh) 一种可调节雾化单液滴粒径的发生方法与装置
CN106087079B (zh) 静电纺丝的生产方法及装置
CN103361747B (zh) 一种旋转薄膜气泡静电纺丝装置
CN206279290U (zh) 一种制备四氧化三铁纳米纤维的静电纺丝装置
CN106637439A (zh) 自主式多喷头气泡静电纺丝装置
CN111139541B (zh) 搅拌式大批量自由液面静电纺丝装置及方法
CN205907403U (zh) 静电纺丝的生产装置
CN105926058B (zh) 一种漏斗式喷气纺丝装置
CN203373456U (zh) 高电压静电纺丝与等离子体改性装置
CN206428352U (zh) 一种自主式多喷头气泡静电纺丝装置
CN104164706B (zh) 一种均匀涂液的批量静电纺丝装置
CN206109605U (zh) 制备磁有序纳米复合材料的气流气泡纺丝装置
CN207047482U (zh) 纳米纤维膜的制备装置及系统
CN107955980A (zh) 杆传动串联式球形多喷头静电纺丝装置及其使用方法
CN102877140B (zh) 静电纺丝装置
CN105088369B (zh) 一种气泡静电纺丝装置
CN107604451A (zh) 一种磁流体纺丝装置
CN106435779B (zh) 一种纳米纤维制备装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190129

Termination date: 20200728

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee