一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及多射流靜電紡絲裝置，尤其是涉及帶輔助螺旋氣流的一種多射流靜電紡絲裝置。
【背景技術】
[0002]靜電紡絲法是一種高效制備納米纖維的方法，可以實現(xiàn)纖維直徑在幾十納米至幾微米的納米纖維的制備。靜電紡絲制造裝置簡單，成本低廉，能耗低，目前已成為納米纖維制備的主流技術。納米纖維直徑小、比表面積大、材料來源廣泛，并己經(jīng)在過濾、傳感器、生物醫(yī)學等領域獲得了應用研宄，并顯出了巨大的市場潛力。目前，傳統(tǒng)的靜電紡絲采用的是單個紡絲噴頭進行靜電紡絲，所產(chǎn)生的的射流只有一根，生產(chǎn)率過低，僅為0.01?0.1g/h，極大的影響到其產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?Nandana Bhardwaj, Subhas C.Electrospinning:Afascinating fiber fabricat1n technique[J].B1technology Advances，2010，28:325-347)，近年來，研宄人員針對這一問題，提出了多噴頭的靜電紡絲裝置(Varabhas JS，Chase G G，Reneker D H.Electrospunnanofibers from a porous hollow tube[J].Polymer，2008，49:4226-4229)，產(chǎn)量提高到0.3?0.5g/h，比傳統(tǒng)的電紡產(chǎn)量提高近一個數(shù)量級，但這種方式下，纖維僅靠電場力的作用進行拉伸，產(chǎn)生的纖維較粗，要達到較細的纖維需要很高的電壓，噴頭所需的電壓需要很高，并且強電壓使噴頭與噴頭之間產(chǎn)生了很強的排斥電場，影響各個噴頭的泰勒錐的產(chǎn)生，射流之間還會產(chǎn)生靜電排斥作用，使射流產(chǎn)生傾斜，產(chǎn)生的纖維雜亂無章，嚴重影響納米纖維的質(zhì)量，使其纖維的應用范圍受到極大的限制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置。
[0004]本實用新型設有高壓電源、多射流噴頭、供液裝置、噴嘴、抽氣泵、電機、金屬網(wǎng)孔收集器、帶氣道接口圓形底板；
[0005]所述供液裝置通過軟管與多射流噴頭連接；多射流噴頭上端設有進液接口，多射流噴頭內(nèi)部設有溶液槽；多射流噴頭設在金屬網(wǎng)孔收集器上方，多射流噴頭與金屬網(wǎng)孔收集器中心軸重合，金屬網(wǎng)孔收集器通過轉(zhuǎn)動軸與電機連接，電機驅(qū)動金屬網(wǎng)孔收集器旋轉(zhuǎn)；帶氣道接口圓形底板設在金屬網(wǎng)孔收集器下端，抽氣泵通過抽氣通道與帶氣道接口圓形底板連接；高壓電源正極通過導線與多射流噴頭連接，高壓電源負極接地；金屬網(wǎng)孔收集器接地。
[0006]所述金屬網(wǎng)孔收集器表面設有10°?30°的錐度。
[0007]所述多射流噴頭內(nèi)部表面錐度小于金屬網(wǎng)孔收集器的錐度。
[0008]所述溶液槽噴嘴所在區(qū)域上端大，下端小。
[0009]所述多射流噴頭上設有兩排左右對稱的10個對稱噴嘴，各個噴嘴高度上等間距，每個噴嘴的內(nèi)徑為0.1?0.5mm。
[0010]引入螺旋輔助氣流促進射流的快速高效噴射，引導射流的方向性運動，旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)孔收集器拉伸纖維，形成均勻有序排列的纖維
[0011]本實用新型的優(yōu)點在于:氣體通過旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)孔收集器形成螺旋氣流，加速電紡纖維的收集，提高紡絲的收集效率，還可以引導纖維在水平方向上運動，促進纖維的均勻有序排列；通過旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)孔收集器可拉伸細化纖維，亦可促進纖維的均勻有序排列。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例的結構組成示意圖。
[0013]圖中，各標記為:1、高壓電源；2、進液接口 ；3、多射流噴頭；4、供液裝置；5、溶液槽；6、噴嘴；7、抽氣泵；8、抽氣通道；9、電機；10、金屬網(wǎng)孔收集器；11、帶氣道接口圓形底板。
【具體實施方式】
[0014]以下實施例將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]參見圖1，本實用新型設有高壓電源1、多射流噴頭3、供液裝置4、噴嘴6、抽氣泵7、電機9、金屬網(wǎng)孔收集器10、帶氣道接口圓形底板11。所述供液裝置4通過軟管與多射流噴頭3連接；多射流噴頭3上端設有進液接口 2，多射流噴頭3內(nèi)部設有溶液槽5 ;多射流噴頭3設在金屬網(wǎng)孔收集器10上方，多射流噴頭3與金屬網(wǎng)孔收集器10中心軸重合，金屬網(wǎng)孔收集器10通過轉(zhuǎn)動軸與電機9連接，電機9驅(qū)動金屬網(wǎng)孔收集器10旋轉(zhuǎn)；帶氣道接口圓形底板11設在金屬網(wǎng)孔收集器10下端，抽氣泵7通過抽氣通道8與帶氣道接口圓形底板11連接；高壓電源I正極通過導線與多射流噴頭3連接，高壓電源I負極接地；金屬網(wǎng)孔收集器10接地。
[0016]在開始進行靜電紡絲之前，需將多射流噴頭3放置在金屬網(wǎng)孔收集器10的上方，控制多射流噴頭3與金屬網(wǎng)孔收集器10的最小距離大于30mm。開始靜電紡絲時，打開供液裝置4，將靜電紡絲溶液注入到儲液槽5內(nèi)，開啟抽氣泵7，使金屬網(wǎng)孔收集器10內(nèi)部的產(chǎn)生向下的氣流，打開電機9驅(qū)動金屬網(wǎng)孔收集器10旋轉(zhuǎn)，使氣流形成螺旋狀。待溶液流置噴嘴，啟動高壓電源1，在多射流噴頭3與金屬網(wǎng)孔收集器10之間形成高壓電場，在噴嘴6處產(chǎn)生射流，螺旋氣流帶動射流運動，加速電紡纖維的收集，且螺旋氣流引導射流在水平方向上運動，促進纖維的均勻有序排列，旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)孔收集器10可拉伸細化纖維，亦可促進纖維的均勻有序排列。
[0017]氣體通過旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)孔收集器形成螺旋氣流，旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)孔收集器促進纖維的拉伸細化，進一步提尚紡絲的生廣效率和纖維品質(zhì)，有利于實現(xiàn)有序納米纖維的尚效、快速生產(chǎn)。
【主權項】
1.一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置，其特征在于設有高壓電源、多射流噴頭、供液裝置、噴嘴、抽氣泵、電機、金屬網(wǎng)孔收集器、帶氣道接口圓形底板； 所述供液裝置通過軟管與多射流噴頭連接；多射流噴頭上端設有進液接口，多射流噴頭內(nèi)部設有溶液槽；多射流噴頭設在金屬網(wǎng)孔收集器上方，多射流噴頭與金屬網(wǎng)孔收集器中心軸重合，金屬網(wǎng)孔收集器通過轉(zhuǎn)動軸與電機連接，電機驅(qū)動金屬網(wǎng)孔收集器旋轉(zhuǎn)；帶氣道接口圓形底板設在金屬網(wǎng)孔收集器下端，抽氣泵通過抽氣通道與帶氣道接口圓形底板連接；高壓電源正極通過導線與多射流噴頭連接，高壓電源負極接地；金屬網(wǎng)孔收集器接地。2.如權利要求1所述一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置，其特征在于所述金屬網(wǎng)孔收集器表面設有10°?30°的錐度。3.如權利要求1所述一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置，其特征在于所述多射流噴頭內(nèi)部表面錐度小于金屬網(wǎng)孔收集器的錐度。4.如權利要求1所述一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置，其特征在于所述溶液槽噴嘴所在區(qū)域上端大，下端小。5.如權利要求1所述一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置，其特征在于所述多射流噴頭上設有兩排左右對稱的10個對稱噴嘴，各個噴嘴高度上等間距，每個噴嘴的內(nèi)徑為0.1?.0.5mm.
【專利摘要】一種螺旋氣流輔助靜電紡絲裝置，涉及多射流靜電紡絲裝置。設有高壓電源、多射流噴頭、供液裝置、噴嘴、抽氣泵、電機、金屬網(wǎng)孔收集器、帶氣道接口圓形底板；所述供液裝置通過軟管與多射流噴頭連接；多射流噴頭上端設有進液接口，多射流噴頭內(nèi)部設有溶液槽；多射流噴頭設在金屬網(wǎng)孔收集器上方，多射流噴頭與金屬網(wǎng)孔收集器中心軸重合，金屬網(wǎng)孔收集器通過轉(zhuǎn)動軸與電機連接，電機驅(qū)動金屬網(wǎng)孔收集器旋轉(zhuǎn)；帶氣道接口圓形底板設在金屬網(wǎng)孔收集器下端，抽氣泵通過抽氣通道與帶氣道接口圓形底板連接；高壓電源正極通過導線與多射流噴頭連接，高壓電源負極接地；金屬網(wǎng)孔收集器接地。紡絲的生產(chǎn)效率和纖維品質(zhì)高。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN204625852
【申請?zhí)枴緾N201520339395
【發(fā)明人】趙揚, 姜佳昕, 呂俊, 孫玲玲
【申請人】廈門大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月22日