[发明专利]一种制备纳米纤维的静电纺丝设备

说明书

技术领域

本发明涉及纳米纤维制备领域，特别是一种通过静电纺丝技术制备纳米纤维的静电纺丝设备。

背景技术

静电纺丝技术是利用静电力从溶剂中制备超细纤维或者纱线，通常在纳米到微米尺寸。液滴在电场作用下带电荷，静电力会中和表面张力使液滴发生变形，当静电力大于表面张力到一定程度后，液滴会形成喷射细流，细流在喷射过程中分裂并且溶剂蒸发，最终得到纳米纤维。在喷出细流的地方会形成泰勒锥。如果液滴的分子间作用力足够大，细流就不会分裂，会形成一束带电细流。

传统的设备不能满足稳定生产实用纳米纤维的需要，原因是纺丝在生产中的环境不能控制及调节，此外由于纺丝溶液75%以上是溶剂，有机溶剂会造成有害物质的排放，污染环境。

因此，有必要提供一种新的制备纳米纤维的静电纺丝设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定、环保的制备纳米纤维的静电纺丝设备。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种制备纳米纤维的静电纺丝设备，包括纤维制备箱、与纤维制备箱连接的高压电源及供液装置，所述静电纺丝设备还包括控制系统和环境控制装置，所述环境控制装置包括两端均与所述纤维制备箱连通的循环管、串联于所述循环管上的冷凝干燥器和高压风机，所述纤维制备箱内还设有与所述循环管连接的氛围气体出口，所述冷凝干燥器和高压风机均与所述控制系统电性连接。

进一步的，所述循环管上还设有流量控制阀和气体循环阀，所述流量控制阀位于所述冷凝干燥器与所述氛围气体出口之间，所述气体循环阀位于高压风机与纤维制备箱之间。

进一步的，所述循环管上设有进气口和排气口，所述进气口上设有进气阀，所述排气口上设有排气阀。

进一步的，所述环境控制装置还包括位于所述循环管内的第二温度传感器和第二气压传感器，所述第二温度传感器和第二气压传感器均与所述控制系统电性连接。

进一步的，所述纤维制备箱内设有发生器、位于所述发生器正上方的接收器、与所述接收器连接的接收器高度调控台，所述发生器与所述接收器之间设有衬底，所述衬底的两端分别连接有放卷轴和收卷轴，所述衬底的底部设有厚度传感器。

进一步的，所述接收器高度调控台、所述放卷轴、所述收卷轴、所述厚度传感器均与所述控制系统电性连接。

进一步的，所述厚度传感器为光学传感器或电容传感器。

进一步的，所述纤维制备箱内还设有湿度传感器、第一温度传感器、氛围气体浓度传感器和第一气压传感器，所述湿度传感器、第一温度传感器、氛围气体浓度传感器和第一气压传感器均与所述控制系统电性连接。

进一步的，所述供液装置包括与所述发生器连接的输液管，所述输液管上依次串联有储液槽、液泵和高压隔离器，所述高压隔离器位于所述发生器与所述液泵之间。

进一步的，所述液泵与所述控制系统电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过环境控制装置和控制系统的设置，能够有效的控制纳米纤维制备过程中的各项参数，保证制备环境的稳定，同时环境控制装置能够对溶剂进行回收，避免对环境造成污染，具有自动化程度高、产品质量稳定、无污染的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是发生器与接收器的结构位置示意图。

图3是发生器与接收器的另一结构位置示意图。

具体实施方式

请参阅图1，一种制备纳米纤维的静电纺丝设备，包括纤维制备箱1、高压电源2、环境控制装置3、供液装置4、控制系统5，纤维制备箱1、高压电源2、环境控制装置3、供液装置4均与控制系统5电性连接，高压电源2、环境控制装置3、供液装置4均与纤维制备箱1连接。