[发明专利]喷气辅助多针头静电纺丝装置及其制备纳米纤维网的方法

权利要求书

1.一种喷气辅助多针头静电纺丝装置，其特征在于，包括具有辅助喷气功能的喷丝板，所述喷丝板上设置有两个或两个以上金属针头(5)，每个金属针头(5)头端通过导线(16)串联，导线(16)与直流高压发生器(17)正极连接，每个金属针头(5)的尾端通过导液管(12)与注射器(11)连接，注射器(11)由微量注射泵(13)驱动；所述喷丝板下方设置接收装置，接收装置与直流高压发生器(17)负极连接。

2.根据权利要求1所述的一种喷气辅助多针头静电纺丝装置，其特征在于，所述具有辅助喷气功能的喷丝板由上面板(4)和底座(12)组成；

所述上面板(4)为环形面板，环面上设置有进气嘴a(7)，进气嘴a(7)通过进气管a(8)与空气压缩机(6)连接；

所述底座(15)中央设置有中心喷气孔(21)，中心喷气孔(21)通过螺纹与进气嘴b(10)拧和，进气嘴b(10)通过进气管b(9)与空气压缩机(6)连接，底座(15)靠近外边缘处设置有环形槽，环形槽内沿圆周方向布置有多个外围喷气孔(20)，中心喷气孔(21)与环形槽之间设置有多个针孔(19)，针孔(19)用于安装金属针头(5)；

所述上面板(4)和底座(15)边缘通过螺纹拧合，环形槽与上面板(4)之间形成气仓，进气嘴a(7)与气仓连通。

3.根据权利要求2所述的一种喷气辅助多针头静电纺丝装置，其特征在于，所述外围喷气孔(20)设置有12个，针孔(19)设置有8个。

4.根据权利要求1所述的一种喷气辅助多针头静电纺丝装置，其特征在于，所述接收装置包括用于接收纤维的辊筒(3)，辊筒(3)通过辊筒轴(18)连接于辊筒支架(1)上，辊筒轴(18)与电机(2)连接，辊筒(3)与直流高压发生器(17)负极连接。

5.一种纳米纤维网的制备方法，其特征在于，所采用的喷气辅助多针头静电纺丝装置，包括具有辅助喷气功能的喷丝板，所述喷丝板上设置有两个或两个以上金属针头(5)，每个金属针头(5)头端通过导线(16)串联，导线(16)与直流高压发生器(17)正极连接，每个金属针头(5)的尾端通过导液管(12)与注射器(11)连接，注射器(11)由微量注射泵(13)驱动；所述喷丝板下方设置接收装置，接收装置与直流高压发生器(17)负极连接；

所述具有辅助喷气功能的喷丝板由上面板(4)和底座(15)组成；

所述上面板(4)为环形面板，环面上设置有进气嘴a(7)，进气嘴a(7)通过进气管a(8)与空气压缩机(6)连接；

所述底座(15)中央设置有中心喷气孔(21)，中心喷气孔(21)通过螺纹与进气嘴b(10)拧和，进气嘴b(10)通过进气管b(9)与空气压缩机(6)连接，底座(15)靠近外边缘处设置有环形槽，环形槽内沿圆周方向布置有多个外围喷气孔(20)，中心喷气孔(21)与环形槽之间设置有多个针孔(19)，针孔(19)用于安装金属针头(5)；

所述上面板(4)和底座(15)边缘通过螺纹拧合，环形槽与上面板(4)之间形成气仓，进气嘴a(7)与气仓连通；

所述外围喷气孔(20)设置有12个，针孔(19)设置有8个；

所述接收装置包括用于接收纤维的辊筒(3)，辊筒(3)通过辊筒轴(18)连接于辊筒支架(1)上，辊筒轴(18)与电机(2)连接，辊筒(3)与直流高压发生器(17)负极连接；

具体按照以下步骤实施：

将纺丝液注入上述装置的注射器(11)内，在室温、相对湿度为40％～60％的环境中，开启微量注射泵(13)，待纺丝液正常流通，调整流速，开启直流高压发生器(17)，控制电压与流速相匹配，然后开启空气压缩机(6)，控制气流速度，金属针头(5)与收集辊筒(3)之间形成电场，静电纺射流从金属针头(5)顶部形成的球状液滴顶端喷出，并在电场和辅助气流的共同作用下拉伸，以螺旋状运动轨迹沉积到辊筒(3)的表面，同时开启电机(2)驱动辊筒(3)转动；最终，在辊筒(3)的表面收集到纳米纤维网。

6.根据权利要求5所述的纳米纤维网的制备方法，其特征在于，所述辊筒(3)与金属针头(5)之间的接收距离为100mm～200mm。

7.根据权利要求5所述的纳米纤维网的制备方法，其特征在于，所述金属针头(5)的内径为0.5mm～2mm。