-
题名多尖端锯齿状静电纺丝喷头的设计及优化
- 1
-
-
作者
刘健
潘山山
刘泳汝
尹兆松
任康佳
赵庆浩
-
机构
天津工业大学机械工程学院
-
出处
《纺织学报》
2025年第8期217-225,共9页
-
基金
天津市技术创新引导专项基金企业科技特派员项目(23YDTPJC00280)
天津市自然科学基金面上项目(22JCYBJC01470)。
-
文摘
为解决传统针头式静电纺丝易堵塞、无针头式静电纺丝泰勒锥形成位置不稳定等问题,设计一种锯齿状静电纺丝喷头,其锯齿尖端能够精准激发泰勒锥,解决了泰勒锥形成位置不稳定的问题,通过增加尖端数量激发产生更多的纺丝射流从而提高纺丝效率。利用COMSOL软件对锯齿状静电纺丝系统进行电场仿真发现,直线式排列的锯齿尖端场强值存在两边高、中间低的现象,即边缘效应问题。通过对锯齿尖端按圆弧排列优化各个尖端的高度,其场强变异系数(CV值)比直线排列锯齿的普遍低2%~4%。为得到最优的锯齿圆弧排列方式,设计不同参数的多尖端锯齿模型并进行电场仿真,得出在弧高为13 mm、齿数为11、齿宽为15 mm时,场强CV值最小,为6.09%,此时的场强分布较均匀,边缘效应问题得到改善。最后搭建实验台进行纺丝实验对比,该喷头射流形成数量较多且形态均匀稳定,纺丝效率为1.18 g/h,验证了新型锯齿状静电纺丝喷头在提高纺丝效率的同时能够保证纳米纤维质量,为静电纺丝规模化生产提供技术参考。
-
关键词
静电纺丝
锯齿状喷嘴
边缘效应
尖端圆弧排列
电场仿真
规模化生产
-
Keywords
electrospinning
serrated nozzle
edge-effect
circularly arranged tip
electric field simulation
large-scale production
-
分类号
TS174.8
[轻工技术与工程]
-
