[发明专利]高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的方法及装置

权利要求书

1.一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的方法，其特征在于，将高压静电作用在喷丝口中的聚合物溶液上，环形狭缝单喷丝嘴中的聚合物溶液在内外环形双层高压气流的包夹环绕下，且外层气流压力低于内层气流压力，聚合物溶液被虹吸输送及高速牵伸和高压静电的电牵伸，迅速形成液体射流，以极高的速度射向收集器；在聚合物溶液射流向收集器的高速运动中，溶剂挥发离去，聚合物凝固快速形成纳米纤维的方法。

2.一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，包括注射泵、喷丝头，其特征在于，所述的喷丝头由中心向外依次设置为内层气流通道(1)、夹层溶液通道(2)、外层气流通道(3)相互包夹环绕相互独立的三层通道；所述的内层气流通道(1)为位于中心的气流通道，所述的夹层溶液通道(2)为环形狭缝单喷丝嘴，所述的外层气流通道(3)为环形的气流通道，所述的夹层溶液通道(2)包夹环绕所述的内层气流通道(1)，所述的外层气流通道(3)包夹环绕所述的夹层溶液通道(2)；所述的内层气流通道(1)和外层气流通道(3)的入口分别通入高压气流，所述的夹层溶液通道(2)入口通入聚合物溶液；所述的夹层溶液通道(2)出口与所述的内层气流通道(1)出口相齐平，所述的外层气流通道(3)出口高于内层气流通道(1)出口。

3.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的内层气流通道(1)和外层气流通道(3)，该两通道入口的气体压力在0.6-1.2MPa范围内，且外层气流压力低于内层气流压力。

4.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的夹层溶液通道(2)溶液出口的缝隙宽度(b)在0.1-0.3mm之间。

5.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的内层气流通道(1)气流出口孔径(c)在0.5-1.5mm范围内。

6.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的外层气流通道(3)气流出口缝隙宽度(a)在0.8-2.5mm范围内。

7.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的外层气流通道(3)出口高于内层气流通道(1)出口，所述的气流出口处的高度差(d)在0.5-3.0mm范围内。

8.如权利要求7所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的气流出口处的高度差(d)是1.0mm或3.0mm。

9.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的每层通道为圆柱形，竖直设置，上端设置有入口、下端设置有出口。

10.如权利要求2所述的一种高速气流和高压静电生产聚合物纳米纤维的装置，其特征在于，所述的喷丝头材质采用导电金属材料制备；所述的喷丝头连接高压电源。