[发明专利]多孔气泡静电纺丝装置

说明书

技术领域

本发明涉及静电纺丝领域，尤其涉及一种多孔气泡静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是目前制备超细纤维和纳米纤维最直接也是最基本的方法之一，由静电纺丝技术制备的纳米纤维具有超高的比表面积、极大长径比、高表面活性、优越的机械性能（高强高韧）等特点，在纺织工程、环境工程、生物科技、医疗与卫生健康、能源贮存、军事与反恐安全等不同领域都具有十分广阔的应用前景。

气泡静电纺丝技术是一项重要的制备纳米纤维技术，有很多学者对其工艺参数及喷丝体系等进行了研究，如中国专利ZL200420020596.3、ZL200410025622.6等；美国专利US6616435、US6753454等。

传统的纳米静电纺丝技术存在一些缺陷，产量低，同时受溶液溶度、粘性等性能影响较大，且由于针头直径较小，易堵塞针头。

气泡静电纺丝方法的提出很好的改善了上述问题，但是，该方法仍处于实验室制备阶段，且气泡产生的均匀性难以控制，不能大规模的产业化生产，纳米纤维的产量问题仍然是迫切需要解决的。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的多孔气泡静电纺丝装置，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可用于大批量高效率生产纳米纤维的多孔气泡静电纺丝装置，以弥补现有技术的不足与缺陷，满足生产和生活的需要。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多孔气泡静电纺丝装置，其包括贮液池、高压静电发生器、气泵、设于贮液池的底面且垂直向上的喷头、设于贮液池正上方的接收极板、导气管、金属电极、与接收极板连接的接地电极，所述贮液池的上端开口，所述喷头通过导气管与气泵相连，所述导气管与气泵相连处高于贮液池的液面，所述贮液池通过金属电极与高压静电发生器相连，所述贮液池中间设有一金属板，所述金属板上设有若干小孔。

优选的，在上述多孔气泡静电纺丝装置中，所述小孔的孔径设置范围为1nm～5mm。

优选的，在上述多孔气泡静电纺丝装置中，所述接收极板与气泡发生器上端面的距离调节范围是0.1cm~100cm。

优选的，在上述多孔气泡静电纺丝装置中，所述气泵输出的气流流速范围是0~100m/s。

优选的，在上述多孔气泡静电纺丝装置中，所述高压静电发生器的输出电压范围是1V~100KV。

优选的，在上述多孔气泡静电纺丝装置中，所述接收极板呈平板状。

优选的，在上述多孔气泡静电纺丝装置中，所述接收极板为一滚筒。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的多孔气泡静电纺丝装置可实现微米或纳米纤维的高效率、低耗能、连续化生产，通过在在贮液池中间平板上穿很多小孔，同时产生大量气泡，提高了气泡产生的均匀性，可实现纳米纤维的规模化生产，生产效率高，生产成本低，设备简单，易操作，适应性强，可满足大批量生产及产品应用等对纳米纤维及其相关产品的需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过金属板上的多个小孔同时产生大量气泡，在静电力的作用下，气泡破裂形成喷流，多个气泡的产生提高了纳米纤维的产量与生产效率。

（2）可实现微米或纳米纤维的高效率、低耗能、连续化生产。

（3）生产效率高，生产成本低，设备简单，易操作，适应性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明多孔气泡静电纺丝装置第一实施例的示意图；

图2是本发明多孔气泡静电纺丝装置中金属板的立体示意图；

图3是本发明多孔气泡静电纺丝装置第二实施例的示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种可用于大批量高效率生产纳米纤维的多孔气泡静电纺丝装置，以弥补现有技术的不足与缺陷，满足生产和生活的需要。