[发明专利]一种负压多射流细分式离心静电纺丝装置及其使用方法

权利要求书

1.一种负压多射流细分式离心静电纺丝装置，包括储液罐（6）、供液泵（5）、喷丝器（1）、动力装置和高压发生装置（3），其特征在于：还包括负压接收装置（2），所述负压接收装置（2）包括半封闭空腔（22）和金属接收网（21），金属接收网（21）上均匀分布有负压气流孔（17），半封闭空腔（22）与一对真空泵（4）相连，真空泵（4）相对设置，内部形成负压气流通过负压气流孔（17）吸附纺丝过程中形成的纳米纤维；所述动力装置包括高速电机（9）和三角传送带（10），高速电机（9）通过三角传送带（10）与绝缘连接轴（14）相连，再进一步连接到喷丝器（1）上，以提供稳步传动，高压发生装置（3）的正极与碳刷（8）电性相连，碳刷（8）固定于底板 （7）上，碳刷（8）金属端与绝缘连接轴（14）芯层金属棒相接，为喷丝器（1）传电，负极与负压接收装置（2）电性相连。

2.根据权利要求1所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置，其特征在于：所述喷丝器包括上盖（23）、下座（24）和筛网，并通过螺栓组合固定，其中下座（24）包括储液槽（19）和溶液挤出口（18），下座（24）上的溶液挤出口数量为偶数，喷丝器（1）中部的储液槽（19）的溶液挤出口数量为偶数，在圆周上等间距布置，筛网上的纺丝口（16）为均匀连续分布的微孔，纺丝液首先聚集在喷丝器（1）的储液槽（19）中，在高速旋转过程中通过溶液挤出口（18）的2-20个出液口甩出，孔径为1.0-6.0mm，并通过狭道拉伸形成聚合物射流，通过纺丝口（16）的筛网微孔切分形成超细多射流，在静电力和离心力的作用下形成纳米纤维。

3.根据权利要求1所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置，其特征在于：所述储液罐（6）与供液泵（5）之间、供液泵（5）与喷丝器（1）之间均设有输液管（13），喷丝器（1）位于负压接收装置（2）的中心位置，喷丝器（1）底部与绝缘连接轴（14）轴连接，负压接收装置（2）位于支撑装置上。

4.根据权利要求1所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置，其特征在于：所述支撑装置包括支撑架（11）和底板（7），负压接收装置（2）位于底板（7）上，负压接收装置（2）与真空泵（4）之间通过管道连接，负压接收装置（2）的金属接收网（21）上的负压气流孔（17）的孔径为0.1-5mm。

5.根据权利要求1所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置，其特征在于：所述绝缘连接轴（14）一端与喷丝器（1）相连，另一端与三角传送带（10）相接，防止装置施加高压后，高压影响高速电机（9）的正常旋转，三角传送带（10）与高速电机（9）相接，绝缘连接轴（14）通过与绝缘连接轴（14）相接触的碳刷（8）对喷丝器（1）滑动摩擦施加正电。

6.根据权利要求1所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置，其特征在于：电机托盘（20）四角固定在支撑架（11）上，高速电机（9）倒置附着固定在电机托盘（20）上，减少高速电机（9）高速旋转过程中带来的震动，影响喷丝器（1）纺丝的稳定性。

7.权利要求1-6任一项所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置的使用方法，其特征在于步骤为：

1）将干燥的聚丙烯腈粉末加入到二甲基甲酰胺溶液中，在50-90℃下搅拌4-20h，得到质量分数为8-25%的聚丙烯腈溶液；

2）将负压接收装置（2）搭建好，打开高速电机（9），转速设置为500-7000r/min，打开真空泵（4），压力-0.01- -0.5Mpa；

3）打开高压发生装置（3），正电压输出设置为0-50KV，负电压输出设置为-0.1- -10kv；

4）待步骤2）高速电机匀速转动和步骤3）高压发生器电压稳定，将步骤1）所得聚丙烯腈纺丝液倒入储液罐（6）中，打开供液泵（5），推进量设置为1-50ml/h，纺丝液通过输液管（13）向喷丝器（1）中连续输送纺丝液，开始连续均匀的纺丝，纺丝结束后，从金属接受网上取下纤维膜。

8.根据权利要求7所述的负压多射流细分式离心静电纺丝装置的使用方法，其特征在于：所述聚丙烯腈的分子量为50000-500000。