[实用新型]一种气泡静电纺丝装置

说明书

技术领域

本实用新型属于静电纺丝技术领域，具体涉及一种注液、振荡一体的气 泡静电纺丝装置。

背景技术

狭义上讲，纳米纤维为直径介于1nm到100nm之间，但广义上讲，纤维 直径低于1000nm的纤维均称为纳米纤维。纳米纤维具有更大的长径比、表面 积和孔隙率，具有极高的表面活性。因此，纳米纤维在纺织工程、环境工程、 组织工程、生物医药等领域具有十分广阔的应用。生产纳米纤维的方法、设 备多种多样，而静电纺丝技术是制备纳米纤维最直接、简单的方法，其原理 是：使高聚物溶液或熔体从毛细管口抽出形成射流，带电荷的射流在静电力 的作用下拉伸、细化得到纳米纤维。

静电纺丝技术可通过在纺丝液中添加纳米氧化锆、纳米银和疏水二氧化 硅等功能性材料制备阻燃、抗菌和疏水等功能性纳米纤维；亦可在纺丝液中 添加另一种纺丝高聚物溶液来制备具有新型结构或功能的纳米纤维。目前， 研究者对静电纺丝技术不断进行改进，其中，气泡静电纺丝装置实现了从一 个泰勒锥到数个泰勒锥的突破，是一种可实现批量化制备纳米纤维的装置， 但该方法仍有很大的改进空间，如何保证生产的连续性和纺丝液的稳定性仍 是课题研究的重点。

于现有技术中，申请号为201310693050.8的发明专利公开了一种气泡静 电纺丝装置，包括供液池、助推器、纺丝喷嘴、高压静电发生器、接收装置， 所述接收装置位于所述纺丝喷嘴的下方并接地形成负极，所述纺丝喷嘴与所 述高压静电发生器相连，还包括贮液池，所述贮液池与所述供液池相连并由 所述供液池提供溶液，所述助推器与所述贮液池相连并向所述贮液池提供推 力，所述纺丝喷嘴位于所述贮液池的下方，所述纺丝喷嘴与所述贮液池之间 通过连接管相连，所述纺丝喷嘴为倒漏斗形喷嘴。

申请号为201320364508.0的实用新型专利公开了一种大批量纳/微米纤维 的静电纺丝装置，包括：具有上方开口的贮液池；与贮液池内的聚合物流体 耦合连接的气泡发生装置和高压静电发生器；位于贮液池开口上方的负极收 集装置，与所述的聚合物流体液面形成静电场；其中，所述的气泡发生装置 包括气泵和与气泵连接的导气管，所述的导气管上设有多个气流喷头，各气 流喷头分别位于所述的贮液池内的底部或中部聚合物流体中，本实用新型采 用气泵喷射气流的方式可获得大量的凸起，进而获得大量的泰勒锥，最终获 得大批量纳/微米纤维。

在上述专利中，对于如何补加纺丝液，以及原纺丝液与添加物混合后保 持其均匀和稳定性等，此类问题都没有得到解决。

鉴于此，本实用新型提供一种气泡静电纺丝装置，以解决现有技术中存 在的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种气泡静电纺丝装置，包括储液管、混合管、气泡管 及静电发生器，所述储液管连接混合管，所述混合管连接气泡管，所述静电 发生器设于气泡管尾端，其中，所述储液管上方设有加液槽，所述混合管上 方设有加料槽，且所述混合管内设有混料装置，所述气泡管两侧设有吹气管， 纺丝液通过所述加液槽注入所述储液管后，进入混合管并经所述加料槽加入 添加物并混合均匀后进入气泡管，形成气泡的纺丝液在气泡管尾端通过静电 形成射流喷出，最终形成纳米纤维。

优选的，所述气泡静电纺丝装置还包括推动器及推动杆，所述推动器推 动推动杆，将储液管内的纺丝液推入混合管。

优选的，所述气泡静电纺丝装置还包括气泵，所述气泵产生的气流进入 气泡管形成气泡，且气泡量与纺丝液量成正比。

优选的，所述气泡静电纺丝装置还包括接收板，纺丝液在气泡管尾端通 过静电形成射流喷出到所述接收板，形成纳米纤维。

优选的，所述加液槽及加料槽结构相同，分别包括挡板、上盖、挡板提 升杆及外壁，所述挡板提升杆与挡板为一体结构，所述挡板提升杆相对于上 盖移动。

优选的，所述混料装置为超声波振荡器或漩涡混合器。

优选的，在气泡管上下两侧各设置有一根吹气管，且所述吹气管沿纺丝 液的喷射方向与水平线成锐角。