基于气流辅助的静电纺丝喷头结构设计

摘要

为改善静电纺丝纳米纤维生产效率低的问题,依据静电纺丝基本原理及气流辅助机理,设计一种气流狭槽静电纺丝喷头.首先,以静电纺丝原理为基础,引入气流辅助作用力,建立带有对喷气流狭槽的静电纺丝喷头模型;然后,使用有限元分析软件COMSOL Multiphysics 5.3对喷头模型进行参数仿真分析并选取最优参数,确定气流狭槽静电纺丝喷头结构;最后,对气流狭槽静电纺丝喷头进行PAN纺丝实验.结果表明:纳米纤维的产量达到70 g/h,是同规格多针头静电纺丝喷头产量的8～11倍,极大提高了纳米纤维的生产效率.实验验证了气流狭槽静电纺丝喷头的可行性,为纳米纤维批量化生产提供依据.