[发明专利]一种气泡静电纺丝装置

说明书

技术领域

本发明属于静电纺丝领域，尤其涉及一种气泡静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维和超细纤维的基本方法之一，通过静电纺丝制备的纳米纤维具有高比表面积，高孔隙率等特点，在医疗卫生，环境工程，纺织工程等领域得到了广泛的应用。

气泡静电纺丝是近几年被发现的一种静电纺丝方法，该方法是在聚合物溶液中通入气体，液面生成单个或多个有规律且较均匀的气泡状凸起，气泡在静电场中相当于传统静电纺丝方法中的泰勒锥，在静电场作用下，溶液中的电荷被极化分布在溶液表面特别是气泡表面，当电场力等于或大于溶液表面张力时，将有射流从气泡顶端射出。

气泡静电纺丝在一定程度上可以实现纳米纤维的批量生产。但是这种方法在气泡破裂时，射流从各个角度射出，往往射流较分散，之前用的平板或辊筒收集装置只能收集一部分纳米纤维，而喷射角度更大的纤维分散到环境中，对环境造成一定的污染。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型结构的气泡静电纺丝装置，以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能高效收集纳米纤维的气泡静电纺丝装置，通过在气泡外侧添加三面极板作为收集装置，以提高纳米纤维的收集程度，用以解决气泡纺丝过程中射流不稳，收集杂乱的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气泡静电纺丝装置，其包括溶液槽、高压供电装置及接收板，所述高压供电装置包括金属正电极及金属负电极，所述金属负电极与接收板连接，所述气泡静电纺丝装置还包括金属环装置、风机、控制金属环装置转动的电动机及与金属环装置连接的接地电极，所述金属正电极连接所述金属环装置，所述金属环装置包括基部以及与基部连接的若干圆环，所述接收板采用三面极板连接组成，所述接收板包括基板以及分别位于基板两侧且与基板呈钝角连接的侧板，所述基板与两个侧板围成的用以收集纳米纤维的开口呈喇叭状。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述接收板对气泡形成横向的包围，所述接收板的横向的直线长度大于其纵向的直线长度。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述接收板对气泡形成纵向的包围，所述接收板的纵向的直线长度大于其横向的直线长度。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，若干所述圆环相互之间绕圆周等距离排列。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，每一所述圆环与基部之间的距离要求为：当金属环装置转动到风机的前方时位于风机的正前方。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述气泡静电纺丝装置还包括用以调节接收板与气泡之间距离的距离调节器。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述气泡静电纺丝装置还包括用以控制金属环装置转动速度的速度控制器。

优选的，在上述气泡静电纺丝装置中，所述气泡静电纺丝装置还包括用以控制风机的鼓风强度的风力调节器。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果包括：

一种气泡静电纺丝装置，其包括溶液槽、高压供电装置及接收板，所述高压供电装置包括金属正电极及金属负电极，所述金属负电极与接收板连接，其特征在于：所述气泡静电纺丝装置还包括金属环装置、风机、控制金属环装置转动的电动机及与金属环装置连接的接地电极，所述金属正电极连接所述金属环装置，所述金属环装置包括基部以及与基部连接的若干圆环，所述接收板采用三面极板连接组成，所述接收板包括基板以及分别位于基板两侧且与基板呈钝角连接的侧板，所述基板与两个侧板围成的用以收集纳米纤维的开口呈喇叭状。该技术方案采用三面极板作为接收装置，在气泡外围形成包裹状，使气泡破裂时射流能尽可能收集到极板上，避免纤维的浪费，可以有效提高气泡静电纺纳米纤维的收集程度，同时，减少纤维分散到空气中，减小对周围环境造成的污染，对环境卫生和人的安全起到积极的保护作用。

所述接收板对气泡形成横向或纵向的包围，当为横向包围时，所述接收板的横向的直线长度大于其纵向的直线长度，当为纵向包围时，所述接收板的纵向的直线长度大于其横向的直线长度，该技术方案的接收板包围模式，可以根据实际需求进行选择性应用，此种包围方式，可以使气泡破裂时射流能尽可能收集到极板上，避免纤维的浪费。