[发明专利]一种气泡静电纺丝装置

说明书

技术领域

本发明涉及静电纺丝领域，尤其涉及一种气泡静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是目前世界上使用最普遍的生产纳米纤维的方法。静电纺丝所纺纤维除直径小的特点外，还具有诸多优点如纤维取向各向异性、比表面积大、孔隙率高、精细程度一致、均一性高与长径比大等，使其在众多领域都有研究和应用。传统的静电纺制备的纳米纤维多是无序的且力学性能很低，同时，传统的静电纺丝法无法实现批量化生产，限制了产品在生物医学、高性能过滤、微纳米电子器件等方面的应用，因此如何批量化生产有序的纳米纤维成为了研究的重点和发展趋势。目前制备平行纤维的方法主要有转盘法、水浴法、平行电极法、磁场法、辊筒法、附加导电环法。附加导电环法可以减小射流的张开，起到稳定射流的作用。

气泡静电纺是一种新型静电纺丝方法，该方法不用传统喷丝头纺丝，而是在聚合物溶液(熔体)中通入气体，吹出大量气泡，气泡在自由液面相当于无数个泰勒锥，这相当于多针头的静电纺丝，从而提高了纺丝速率，气泡静电纺在一定程度上可以实现纳米纤维的批量生产。但气泡静电纺存在射流角度大，射流不稳的问题，导致纺丝条件不容易控制，原料浪费，纺丝环境受污等问题，限制了其在工业化生产中的应用；同时如何直接获得有序纳米纤维复合膜的问题也一直存在。

针对上述技术问题，有必要提供一种新型结构的气泡静电纺丝装置，以解决现有技术中的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种气泡静电纺丝装置，该气泡静电纺丝装置采用四个单管同时纺丝，气泡上方加导电环来使射流收敛；接收装置为传统的无纺布，使纤维直接喷射至无纺布上，省却了后续的复合加工；无纺布上方添加平行电极，实现纤维的有序排列。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气泡静电纺丝装置，其包括料桶、设于料桶内的用以喷射气泡的至少一个喷管、与喷管连接的高压供电装置、风机、连接喷管与风机的导气管、延伸入喷管内的电极及接收装置，所述导气管延伸入喷管，所述气泡静电纺丝装置还设有导电环、与导电环连接用以给导电环供电的电源，所述导电环设于喷管与接收装置之间，所述接收装置远离导电环的一侧设有平行电极及与平行电极连接的接地电极。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述喷管包括四个。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，四个所述喷管均匀排成两排两列。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述喷管的直径范围为5-8mm。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述接收装置为传统的无纺布。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述气泡静电纺丝装置还设有用以送出未经纺丝的无纺布的第一卷轴及接收纺丝后的无纺布的第二卷轴。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述平行电极与第一卷轴送出的无纺布紧贴。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述第一卷轴与气泡或导电环之间的距离能调节。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述接收装置与气泡或导电环之间的距离能调节。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，导电环的形状可以根据喷管个数及排列方式的变化而改变。

上述技术方案可以看出，本发明实施例的气泡静电纺丝装置气泡射流通过导电环进行收敛，接收装置配置传统的无纺布，上方添加平行电极，可直接获得有序纳米纤维无纺布复合膜，其主要应用于生物医学、传感器、光学等方面。

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是本发明气泡静电纺丝装置一种实施例的示意图；

图2是本发明气泡静电纺丝装置另一种实施例的示意图。

其中：喷管1、导电环2、电源3、高压供电装置4、电极5、风机6、导气管7、平行电极8、无纺布卷轴9、接地电极10、卷轴11、料桶100、接收装置200。

具体实施方式

本发明公开了一种气泡静电纺丝装置，该气泡静电纺丝装置采用四个单管同时纺丝，气泡上方加导电环来使射流收敛；接收装置为传统的无纺布，使纤维直接喷射至无纺布上，省却了后续的复合加工；无纺布上方添加平行电极，实现纤维的有序排列。