專利名稱：一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法。
背景技術(shù)：
自然界中的物質(zhì)，可經(jīng)由某種過(guò)程而獲得或失去電子(例如摩擦或感應(yīng)起電)，這類的電荷即稱為靜電。當(dāng)這些正電荷或是負(fù)電荷逐漸累積時(shí)，會(huì)與周圍環(huán)境產(chǎn)生電位差，電荷若是經(jīng)由放電路徑而產(chǎn)生在不同電位之間移轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即稱此為靜電放電現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱為ESD(Electrostatic Discharge)。這種現(xiàn)象往往發(fā)生在干燥冬天的日常生活。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中如薄膜生產(chǎn)、包裝過(guò)程、紙張生產(chǎn)和化纖布匹生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)發(fā)生。特別是半導(dǎo)體工業(yè)，防止ESD更為重要。在非半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)中，通常防止ESD的方法是適當(dāng)改變和調(diào)節(jié)空氣濕度，另外一個(gè)重要的方法是在產(chǎn)品周圍的空間里營(yíng)造大量的自由的正、負(fù)離子，以中和產(chǎn)品表面的靜電荷使產(chǎn)品表面最終呈電中性。在靜電紡絲過(guò)程中，高分子溶液在高壓靜電場(chǎng)的作用下，首先形成“泰勒錐”[參考文獻(xiàn)]，由于高分子鏈上帶上電荷，在泰勒錐里高分子溶液中的高分子鏈由電荷的靜電排斥作用將其不斷拉長(zhǎng)，與此同時(shí)溶劑不斷揮發(fā)，最終在收集板(極)形成直徑在微米以下(幾十到幾百納米)的纖維。實(shí)際的大規(guī)模靜電紡絲過(guò)程中，納米纖維通常是沉積在作為增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的襯墊上的，在水過(guò)濾處理和空氣過(guò)濾處理的應(yīng)用中，襯墊通常是采用常規(guī)方法如融溶吹氣紡絲等生產(chǎn)的無(wú)紡布，通常是不導(dǎo)電的。另一方面，用于靜電紡絲的高分子材料通常也都是電絕緣的。由于在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，納米纖維需要積累一定的厚度(與具體的應(yīng)用有關(guān)，空氣過(guò)濾約為幾微米，水過(guò)濾處理需要幾十到幾百微米)因此，工業(yè)生產(chǎn)的納米纖維膜實(shí)際上是由多層納米纖維疊加而成的。由于所選用的高分子材料不導(dǎo)電，而無(wú)紡布襯底導(dǎo)電性能差，因此在多噴頭大規(guī)模靜電紡絲生產(chǎn)過(guò)程中，沉積在收集極的納米纖維中的電荷不能有效地被中和，這樣就造成靜電積累。靜電積累造成如下兩個(gè)方面的后果1、靜電紡絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度是由噴絲頭和收集極之間的電壓所確立的，通常視其他條件而定由幾千伏到幾萬(wàn)伏。但是靜電紡絲的動(dòng)態(tài)過(guò)程的電場(chǎng)強(qiáng)度是由噴絲頭與沉積了納米纖維的薄膜最頂層表面的電勢(shì)差所確立的。若假定這兩者的電壓差為(Ul-UO)，其中Ul為噴絲頭電壓(勢(shì))，U0為膜表面電壓(勢(shì))；噴絲頭到收集極的距離為D，那么電場(chǎng)強(qiáng)度E=(Ul-UO)/D。由于電荷積累，膜表面的電勢(shì)(UO)會(huì)逐漸增加，因此，動(dòng)態(tài)過(guò)程中的電場(chǎng)強(qiáng)度將逐漸減弱。最終將影響靜電紡絲過(guò)程。2、由于最后的成膜是由多層納米纖維疊加而成，表面電荷積累會(huì)產(chǎn)生層與層之間的結(jié)合度變?nèi)?，使得成膜?厚度上)致密度降低。嚴(yán)重時(shí)，將形成蓬松的結(jié)構(gòu)。這對(duì)于水過(guò)濾處理的應(yīng)用而言是極為不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，在靜電紡絲形成的膜表面不斷地用離子風(fēng)吹拂，中和紡絲過(guò)程中產(chǎn)生的靜電。本發(fā)明的一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，具體方案如下靜電紡絲模塊化，并適當(dāng)增加模塊與模塊之間的空間距離，在模塊與模塊之間加以強(qiáng)力離子風(fēng)刀，以減輕或消除由于大規(guī)模靜電紡絲帶來(lái)的靜電積累；所述的強(qiáng)力離子風(fēng)刀由一排有一定密度的金屬針鏈接組成放電極，放電極在接通靜電高壓后放電，將針尖附近區(qū)域的空氣電離，壓縮空氣由輸入口進(jìn)入后，從一細(xì)長(zhǎng)的狹縫吹出，由此出來(lái)的氣體形成層流風(fēng)，層流風(fēng)將在所述金屬針針尖附近區(qū)域的離子帶到有靜電積累的膜表面；風(fēng)刀在放電針的上游，因此，層流風(fēng)將在針尖附近區(qū)域的離子帶到有靜電積累的膜表面，以中和由于大規(guī)模靜電紡絲造成的表面靜電；到達(dá)膜表面的離子濃度的調(diào)節(jié)由放電針電壓、風(fēng)刀氣體流量和風(fēng)刀口距膜表面距離而確定。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，所述的壓縮空氣的氣壓為
O.25-1. 5大氣壓。如上所述的一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，所述的靜電高壓為幾千伏到幾萬(wàn)伏。有益效果本發(fā)明減輕或消除了由于大規(guī)模靜電紡絲帶來(lái)的靜電積累。強(qiáng)力離子風(fēng)刀層流風(fēng)將在針尖附近區(qū)域的離子帶到有靜電積累的膜表面，以中和由于大規(guī)模靜電紡絲造成的表面靜電。


圖1是本發(fā)明的強(qiáng)力離子風(fēng)刀的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的強(qiáng)力離子風(fēng)刀的俯視示意圖其中I是壓縮空氣入口 2是放電針
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而述熱敏陶瓷絕緣套2中，所述溫度信號(hào)測(cè)量端子I與所述信號(hào)接受控制儀表4用信號(hào)傳輸線連接；所述熱敏陶瓷溫度傳感裝置的熱敏陶瓷絕緣套緊密接觸金屬座套3，所述金屬座套3與加熱冷卻夾套7和溶液管道6連接成一帶電整體，所述溫度信號(hào)測(cè)量端子I插在所述熱敏陶瓷絕緣套2中，所述溫度信號(hào)測(cè)量端子I測(cè)得的溫度信號(hào)及時(shí)通過(guò)信號(hào)傳輸線傳到所述信號(hào)接受控制儀表4，所述信號(hào)接受控制儀表4連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)5 ；所述熱敏陶瓷絕緣套2的材質(zhì)為熱壓氮化硼，是由六方氮化硼經(jīng)熱壓而成。如上所述的一種基于熱敏陶瓷的高電壓環(huán)境測(cè)量溫度的方法，所述的六方氮化硼是將B2O3與NH4Cl共熔得到的石墨型層狀結(jié)構(gòu)，或者是將單質(zhì)硼在NH3中燃燒制得的石墨型層狀結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，其特征是靜電紡絲模塊化，并適當(dāng)增加模塊與模塊之間的空間距離，在模塊與模塊之間加以強(qiáng)力離子風(fēng)刀；所述的強(qiáng)力離子風(fēng)刀由一排有一定密度的金屬針鏈接組成放電極，放電極在接通靜電高壓后放電，將針尖附近區(qū)域的空氣電離，壓縮空氣由輸入口進(jìn)入后，從一細(xì)長(zhǎng)的狹縫吹出，由此出來(lái)的氣體形成層流風(fēng)，層流風(fēng)將在所述金屬針針尖附近區(qū)域的離子帶到有靜電積累的膜表面；到達(dá)膜表面的離子濃度的調(diào)節(jié)由放電針電壓、風(fēng)刀氣體流量和風(fēng)刀口距膜表面距離而確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，其特征在于，所述的壓縮空氣的氣壓為O. 25-1. 5大氣壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，其特征在于，所述的靜電高壓為幾千伏到幾萬(wàn)伏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于靜電紡絲的離子風(fēng)控制方法，靜電紡絲模塊化，在模塊與模塊之間加以強(qiáng)力離子風(fēng)刀；所述的強(qiáng)力離子風(fēng)刀由一排有一定密度的金屬針鏈接組成放電極，放電極在接通靜電高壓后放電，將針尖附近區(qū)域的空氣電離，壓縮空氣由輸入口進(jìn)入后，從一細(xì)長(zhǎng)的狹縫吹出，由此出來(lái)的氣體形成層流風(fēng)，層流風(fēng)將在所述金屬針針尖附近區(qū)域的離子帶到有靜電積累的膜表面；到達(dá)膜表面的離子濃度的調(diào)節(jié)由放電針電壓、風(fēng)刀氣體流量和風(fēng)刀口距膜表面距離而確定。本發(fā)明減輕或消除了由于大規(guī)模靜電紡絲帶來(lái)的靜電積累。強(qiáng)力離子風(fēng)刀層流風(fēng)將在針尖附近區(qū)域的離子帶到有靜電積累的膜表面，以中和由于大規(guī)模靜電紡絲造成的表面靜電。
文檔編號(hào)H05F3/06GK103060934SQ20131003449
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者方渡飛, 張秀芳 申請(qǐng)人:上海安可泰環(huán)?？萍加邢薰?br>