專利名稱：靜電紡絲裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于紡絲領域，尤其涉及一種靜電紡絲裝置。
背景技術：
隨著納米科技的興起，人們給予能制備連續納米纖維的靜電紡絲法以極大的關注，并做了較系統的理論研究，靜電紡絲法是通過高壓靜電產生的電場力拉伸聚合物溶液或熔體來制備納米纖維的重要方法，也是制備納米纖維最直接最簡單的方法，由靜電紡絲技術制備的納米纖維具有超高的比表面積、極大長徑比、高表面活性、優越的機械性能(高強高韌)等特點，在紡織工程、環境工程、生物科技、醫療與衛生健康、能源貯存、軍事與反恐安全等不同領域都具有十分廣闊的應用前景。傳統的納米靜電紡絲技術存在一些缺陷，產量低，同時受溶液溶度、粘性等性能影·響較大，且由于針頭直徑較小，易堵塞針頭。而氣泡靜電紡絲技術仍處于實驗室制備階段。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種靜電紡絲裝置，可實現納米纖維的規模化生產，生產效率高，生產成本低。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案本實用新型公開了一種靜電紡絲裝置，包括貯液池、高壓靜電發生器、氣體發生裝置以及接收裝置，其中，所述靜電紡絲裝置還包括可轉動的金屬導氣管，該金屬導氣管呈環形且部分位于所述貯液池內，所述金屬導氣管內形成有氣體流動空間，所述氣體發生裝置連通于所述流動空間，所述金屬導氣管的外壁上間隔設有通孔，所述高壓靜電發生器電性連接于所述金屬導氣管。作為本實用新型的進一步改進，所述接收裝置為平板狀的接收極板。作為本實用新型的進一步改進，所述接收裝置為滾筒。作為本實用新型的進一步改進，所述通孔的孔徑為lnnT5mm。作為本實用新型的進一步改進，所述接收裝置與所述金屬導氣管頂端的距離為0.lcm^l00cmo作為本實用新型的進一步改進，所述氣體發生裝置輸出的氣流流速為0 100m/S。作為本實用新型的進一步改進，所述高壓靜電發生器的輸出電壓為1V 100KV。作為本實用新型的進一步改進，所述氣體發生裝置為氣泵或手風器。與現有技術相比，本實用新型的靜電紡絲裝置可實現微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續化生產，通過旋轉金屬導氣管帶動溶液靜電紡絲與通過旋轉金屬導氣管上的通孔產生氣泡的靜電紡絲相結合，可實現納米纖維的規模化生產，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強，可滿足大批量生產及產品應用等對納米纖維及其相關產品的需求。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關本實用新型的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1所示為本實用新型第一實施例中靜電紡絲裝置的結構示意圖；圖2所示為本實用新型第二實施例中靜電紡絲裝置的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例公開了一種靜電紡絲裝置，包括貯液池、高壓靜電發生器、氣體發生裝置以及接收裝置，所述靜電紡絲裝置還包括可轉動的金屬導氣管，該金屬導氣管呈環形且部分位于所述貯液池內，所述金屬導氣管內形成有氣體流動空間，所述氣體發生裝置連通于所述流動空間，所述金屬導氣管的外壁上間隔設有通孔，所述高壓靜電發生器電性連接于所述金屬導氣管。在上述靜電紡絲裝置中，接收裝置優選為平板狀的接收極板或滾筒；通孔的孔徑優選為lnnT5mm ;接收裝置與金屬導氣管頂端的距離優選為0. lcnTlOOcm ;氣體發生裝置輸出的氣流流速優選為0 100m/s ;高壓靜電發生器的輸出電壓優選為1V100KV ;氣體發生裝置優選為氣泵或手風器。金屬導氣管的直徑可根據需要調節，同時，旋轉金屬導氣管的線圈數量可調，可以單個圓圈也可以多個圓圈。由于金屬導氣管是圓形的，旋轉時，金屬導氣管上帶有溶液，在靜電力的作用下，可以產生大量的納米纖維。金屬導氣管的外壁上穿有很多通孔，旋轉時，通孔上帶有溶液，在氣流作用下形成氣泡，在靜電力的作用下，氣泡破裂形成噴流，可產生大量的納米纖維。本實施中靜電紡絲裝置，將傳統的納米靜電紡絲技術與氣泡靜電紡絲技術相結合，提高了納米纖維的產量與生產效率。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。圖1所示為本實用新型第一實施例中靜電紡絲裝置的結構示意圖。如圖1所示，靜電紡絲裝置10，包括貯液池11、金屬導氣管12、接收裝置13，高壓靜電發生器14、氣體發生裝置15以及接地電極16。接收裝置13為滾筒；氣體發生裝置15為氣泵；金屬導氣管12呈環形且部分位于于貯液池11內，金屬導氣管12所在的平面為垂直平面，金屬導氣管12的外壁上間隔設有多個通孔121，通孔的孔徑范圍為Inm 5_。金屬導氣管12通過金屬電極17與高壓靜電發生器14相連。金屬導氣管12內形成有氣體流動空間，氣體發生裝置15連通于該流動空間。接收裝置13與接地電極16相連。工作時，首先在貯液池11中注入溶液，所加溶液應將金屬導氣管12的下端浸沒；打開氣泵15，開始時氣壓較低，先將金屬導氣管12中液體排出，再慢慢加大氣壓，使液面出現有規律的氣泡狀凸起；旋轉金屬導氣管12，打開高壓靜電發生器14，調節到一定電壓；金屬導氣管12旋轉時，導氣管表面帶起溶液，在高壓靜電作用下，金屬導氣管12表面與接地電極16之間形成電場，當電場力大于溶液表面張力時，將有射流從旋轉金屬導氣管上射出，射向負電極，沉積在接收裝置13上，形成大量的納米纖維；同時，在旋轉時，金屬導氣管12表面帶有溶液,在氣流作用下,金屬導氣管12表面小孔上產生氣泡，當電場力大于氣泡表面張力時，將有射流從氣泡頂端射出，射向負電極，沉積在接收裝置13上，形成大量的納米纖維。圖2所示為本實用新型第二實施例中靜電紡絲裝置的結構示意圖。如圖2所示，靜電紡絲裝置20，包括貯液池21、金屬導氣管22、接收裝置23，高壓靜電發生器24、氣體發生裝置25以及接地電極26。接收裝置23為接收極板；氣體發生裝置25為氣泵；金屬導氣管22呈環形且部分位于于貯液池21內，金屬導氣管22所在的平面為垂直平面，金屬導氣管22的外壁上間隔設有多個通孔221，通孔的孔徑范圍為Inm 5mm。金屬導氣管22通過金屬電極27與高壓靜電發生器24相連。金屬導氣管22內形成有氣體流動空間，氣體發生裝置25連通于該流動空間。接收裝置23與接地電極26相連。工作時，首先在貯液池21中注入溶液，所加溶液應將金屬導氣管22的下端浸沒；打開氣泵25，開始時氣壓較低，先將金屬導氣管22中液體排出，再慢慢加大氣壓，使液面出現有規律的氣泡狀凸起；旋轉金屬導氣管22，打開高壓靜電發生器24，調節到一定電壓；金屬導氣管22旋轉時，導氣管表面帶起溶液，在高壓靜電作用下，金屬導氣管22表面與接地電極26之間形成電場，當電場力大于溶液表面張力時，將有射流從旋轉金屬導氣管上射出，射向負電極，沉積在接收裝置23上，形成大量的納米纖維；同時，在旋轉時，金屬導氣管22表面帶有溶液,在氣流作用下,金屬導氣管22表面小孔上產生氣泡，當電場力大于氣泡表面張力時，將有射流從氣泡頂端射出，射向負電極，沉積在接收裝置23上，形成大量的納米纖維。綜上所述，本實用新型的靜電紡絲裝置可實現微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續化生產，通過旋轉金屬導氣管帶動溶液靜電紡絲與通過旋轉金屬導氣管上的通孔產生氣泡的靜電紡絲相結合，可實現納米纖維的規模化生產，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強，可滿足大批量生產及產品應用等對納米纖維及其相關產品的需求。對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
權利要求1.一種靜電紡絲裝置，包括貯液池、高壓靜電發生器、氣體發生裝置以及接收裝置，其特征在于所述靜電紡絲裝置還包括可轉動的金屬導氣管，該金屬導氣管呈環形且部分位于所述貯液池內，所述金屬導氣管內形成有氣體流動空間，所述氣體發生裝置連通于所述流動空間，所述金屬導氣管的外壁上間隔設有通孔，所述高壓靜電發生器電性連接于所述金屬導氣管。
2.根據權利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于所述接收裝置為平板狀的接收極板。
3.根據權利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于所述接收裝置為滾筒。
4.根據權利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于所述通孔的孔徑為1ηπΓ5_。
5.根據權利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于所述接收裝置與所述金屬導氣管頂端的距離為O. lcm 100cm。
6.根據權利要求1所述的靜電紡絲裝置，其特征在于流速為(TlOOm/s。
7.根據權利要求壓為IV 100KV。
8.根據權利要求風器。:所述氣體發生裝置輸出的氣流 I所述的靜電紡絲裝置，其特征在于所述高壓靜電發生器的輸出電 I所述的靜電紡絲裝置，其特征在于所述氣體發生裝置為氣泵或手
專利摘要本實用新型公開了一種靜電紡絲裝置，包括貯液池、高壓靜電發生器、氣體發生裝置以及接收裝置，所述靜電紡絲裝置還包括可轉動的金屬導氣管，該金屬導氣管呈環形且部分位于所述貯液池內，所述金屬導氣管內形成有氣體流動空間，所述氣體發生裝置連通于所述流動空間，所述金屬導氣管的外壁上間隔設有通孔，所述高壓靜電發生器電性連接于所述金屬導氣管。本實用新型的靜電紡絲裝置，通過旋轉金屬導氣管帶動溶液靜電紡絲與通過旋轉金屬導氣管上的通孔產生氣泡的靜電紡絲相結合，可實現納米纖維的規模化生產，生產效率高，生產成本低。
文檔編號D01D5/00GK202830248SQ20122056200
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者何吉歡, 孔海燕, 周麗霞 申請人:蘇州大學