[发明专利]纳米纤维膜的制备装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及纳米纤维膜制备技术领域，具体而言，涉及纳米纤维膜的制备装置及系统。

背景技术

纳米纤维近几年一直是各行各业的研究热点，其主要原因在于纳米纤维有较小的比表面积，使它的小尺寸效应明显、显著的量子尺寸效应，掺杂功能性纳米颗粒可赋予纳米纤维优良的表面活性、防紫外、屏蔽电磁波等特点，这些独特的效应极大地扩大了原料的应用范围，纳米纤维的应用已经涉及到环境领域、材料领域、生物医学、废水离子吸收、功能服装等多行业。因此纳米纤维的研发与生产装置一直在更新换代，从原先的单针头纺丝发展到多针头纺丝，又从多针头纺丝发展到无针头纺丝(如气泡纺丝、气流气泡纺丝等)，这些纺丝装置在技术上的更新换代，极大的提高了纳米纤维的产量及其质量，然而，目前无针头纺丝技术已经在产业化开发上有了很大的突破，但都或多或少存在这样或者那样的小缺点，如单纯的气泡纺丝虽然克服了针头纺丝产量低、针头容易堵塞等缺点，但仍然需要依靠较高的电压(高压电源)形成对纺丝液的高倍牵伸，但高压电源需要我们对仪器的维护安全等有更高的要求；气流气泡纺丝依靠高压气流的作用形成对纺丝液的高倍牵伸，但气流形成高压时也需要对仪器的安全性有很高的要求。因此我们突破这两种纺丝方法的缺陷，开发一种对电源和气流要求都不高的新型静电纺丝装置，可用于开发多功能纳米纤维或者纳米纤维膜。

发明内容

本发明提供了一种纳米纤维膜的制备装置，旨在改善现有的纺丝装置对电压和气流都很高的问题。

本发明还提供了一种纳米纤维膜的制备系统，该系统的制得的纳米纤维膜性能好，且系统的安全性高。

本发明是这样实现的：

一种纳米纤维膜的制备装置，包括储液桶、纺丝盘、带动纺丝盘进行升降运动的升降杆、收集板、喷气机构以及静电发生器，升降杆设置于储液桶内，升降杆的一端与储液桶的底部连接，升降杆的另一端与纺丝盘连接，纺丝盘设置有多个附着孔，收集板设置于纺丝盘的上方，收集板连接有第二电极；静电发生器连接有第一电极，第一电极远离静电发生器的一端位于纺丝盘的上方，当升降杆带动纺丝盘上升至最高位置时，喷气机构的喷气口由下朝上与多个附着孔对应，纺丝盘与第一电极接触。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，喷气机构包括渐扩管，渐扩管的大口为喷气口。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，渐扩管的数量至少为2，其围绕储液桶均匀分布。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，渐扩管数量为4，纺丝盘为圆形，纺丝盘的直径为10-11cm，喷气口的口径为1-1.5cm。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，储液桶具有圆柱形的内腔，内腔的横截面的直径与纺丝盘的直径相同。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，渐扩管与纺丝盘之间的夹角为30°-60°。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，静电发生器的可控电压范围为10-15KV。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，附着孔的孔径为0.8-1.2cm。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，储液桶底部设置有液面提升台，升降杆包括活动杆和套筒，活动杆设置于套筒内，液面提升台设置有置杆腔，套筒设置于置杆腔内。

一种纳米纤维膜的制备系统，包括上述的纳米纤维膜的制备装置。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的纳米纤维膜的制备装置，使用时，由于采用静电发生器在进行纺丝时产生瞬时高压电，相比较现有的纺丝装置，其安全性能好，且该装置对气压的要求不高，只要能够达到将将在附着孔形成的液膜吹脱即可，而因为不需采用高压电源以及太高气压，故设备稳定性好，制得的纳米纤维膜品质好。上述设计得到的纳米纤维膜的制备系统，由于其包括本发明所提供的纳米纤维膜的制备装置，故其制得的纳米纤维膜性能好，且系统的安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明第一实施例提供的纳米纤维膜的制备装置的结构示意图；

图2是图1中升降杆上升到与第一电极接触时的结构示意图；

图3是纳米纤维膜的制备装置工作室的示意图；

图4是本发明第二实施例提供的纳米纤维膜的制备装置的结构示意图。