一种串芯式多针头静电纺丝喷头及静电纺丝装置的制作方法

本发明属于静电纺丝的技术领域，具体涉及一种串芯式多针头静电纺丝喷头及静电纺丝装置。

背景技术：

静电纺丝是制备纳米纤维材料的最有效方式之一，相比于拉伸法、模板合成法、自组装等纳米材料的制备技术，静电纺丝具有操作简单、制备流程短、材料选择广泛等优点。而与传统纺织纤维材料相比，纳米纤维材料由于极小的尺度，拥有许多在大尺度下难以展现的特性，比如明显的表面与界面效应，特有的小尺寸效应，极大的比表面积和极高的孔隙率等。因此纳米纤维材料拥有更广泛的应用领域，比如在空气过滤，油水分离，医用辅料，组织工程支架等方向，纳米纤维材料都发挥着令整个行业为之瞩目的作用，使其拥有非常光明的应用前景。

利用批量静电纺丝装置制备纳米纤维有利于纳米纤维制备的产业化，传统静电纺丝装置中静电纺丝喷头有两种，一种是针管式喷头，还有一种是开放式的喷头，针管式喷头清洗比较困难且纺丝效率比较低，开放式的溶液暴露在外面挥发快，存在溶液浪费的现象。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种串芯式多针头静电纺丝喷头及静电纺丝装置，该喷头拆洗方便且不存在溶液浪费的现象。

本发明采取的具体技术方案是：

一种串芯式多针头静电纺丝喷头，包括：

由绝缘材料制成的壳体，所述壳体内设有溶液通道，并设有多个与溶液通道垂直的喷口孔；

纺丝喷射装置，所述纺丝喷射装置包括电极板及设置在电极板上的放电针头，所述放电针头带有针尖；

所述壳体安装在电极板上，且放电针头与喷口孔内壁间隙配合连接。

为了更好的实现本发明，所述放电针头与喷口孔内壁间隙配合连接是放电针头穿过喷口孔，且放电针头与喷口孔内壁留有空隙。

为了更好的实现本发明，所述放电针头是实心的。

为了更好的实现本发明，所述串芯式多针头静电纺丝喷头为长方体形或圆柱形。

为了更好的实现本发明，所述放电针头在电极板上呈线性陈列或圆周陈列或曲线陈列。

为了更好的实现本发明，所述进液装置可拆卸地连接电极板。

相应地，本发明还提供了一种串芯式多针头静电纺丝装置，包括上述任一项所述的静电纺丝喷头。

为了更好的实现本发明，所述静电纺丝装置还包括：

供液装置，所述供液装置通过导管与所述溶液通道连通；

高压电源，所述高压电源正极与所述电极板连接，所述高压电源负极接地；

收集板，所述收集板接地，用于安装基材。

为了更好的实现本发明，所述静电纺丝装置还包括：

供液装置，所述供液装置通过导管与所述溶液通道连通；

收集板，所述收集板用于安装基材；

高压电源，所述高压电源正极与所述收集板连接，所述高压电源负极接地；

所述电极板接地。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

1.传统针管式喷头，溶液进入针头并通过针尖喷出进行纺丝，不仅难以清洗、纺丝效率低，且使用时容易造成喷头堵塞，影响生产的正常运行，而本发明提供的纺丝喷头，针头与喷口孔内壁间隙配合连接，针头穿过喷口孔，针头与喷口孔内壁之间的间隙中填满溶液，只要需控制溶液的流速，即可在针尖处隆起液包，通电后针尖带有高压电荷向接地的收集板放电带动针尖的液滴喷射进行纺丝，不会出现喷头堵塞的现象，且针头易拆除，清洗方便。

2.本发明中针头安装在电极板上，电极板与壳体连接，避免溶液暴露在外，减少溶液挥发，减少了浪费，且针头直接与电极板连接，传输距离短，能实现溶液的稳定快速喷射，提高了静电纺丝效率。

3.本发明提供的串芯式多针头静电纺丝喷头采用放电针头，清洗方便，且采用放电针头与喷口孔结合的方式，避免溶液暴露在外，减少了浪费；加上多喷头稳定快速喷射能提高静电纺丝效率，改善了静电纺丝纳米纤维质量。

附图说明

图1、图2是本发明串芯式多针头静电纺丝装置连接图；

图3是本发明线性阵列串芯式多针头静电纺丝喷头示意图；

图4、图5是本发明圆周阵列串芯式多针头静电纺丝喷头示意图；

图中：1.放电针头；2.喷口孔；3.壳体；4.溶液通道；5.供液装置；6.高压电源；7.电极板；8.收集板；9.导管。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供了一种串芯式多针头静电纺丝喷头，静电纺丝喷头呈长方体形，其包括：由绝缘材料制成的壳体3，所述壳体3内设有溶液通道4，并设有多个与溶液通道4垂直的喷口孔2；纺丝喷射装置，所述纺丝喷射装置包括电极板7及设置在电极板7上的放电针头1，如图3所示，放电针头1在电极板7上呈线性陈列，壳体3安装在电极板7上，电极板7上的放电针头1穿过喷口孔2的中心,放电针头1针尖部分穿出喷口孔2，针头可为实心，也可以为传统纺丝喷头使用的空心针头(因底部被电极板封闭)。

实施例2

请参阅图4-5，本实施例的基本结构与实施例1大致相同，不同之处在于静电纺丝喷头呈圆柱形，放电针头1在电极板7上呈圆周陈列

实施例3

请参阅图1，本实施例提供了一种串芯式多针头静电纺丝装置，包括实施例1或2或3所述的静电纺丝喷头，还包括供液装置5、高压电源6和收集板8，供液装置5通过导管9与溶液通道4连通；高压电源6正极与所述电极板7连接，所述高压电源6负极接地；收集板接地，用于安装基材。

工作时，溶液在供液装置的定量输送下通过导管进入溶液通道4流向各喷口孔2在放电针头1的针尖处隆起液包，放电针头1的另一头连接电极板7，电极板7连接高压电源，此时放电针头1的针尖带有高压电荷向接地的收集板放电带动针尖的液滴喷向收集板形成纳米纺丝。

实施例4

请参阅图2，本实施例提供了一种串芯式多针头静电纺丝装置，包括实施例1或2所述的静电纺丝喷头，还包括供液装置5、高压电源6和收集板8，供液装置5通过导管9与溶液通道4连通；收集板8用于安装基材；高压电源6正极与收集板8连接，高压电源6负极接地，电极板7接地。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。