[实用新型]一种高效过滤纳米纤维膜制备装置

说明书

一种高效过滤纳米纤维膜制备装置，涉及静电纺丝装置。设有立柱、三轴座、光轴、丝杠、滑块、丝杠轴承、直线轴承、垂架、横向喷头、第1供液泵、固定板、光电编码器、支撑柱、连接架、联轴器、伺服电机、电机座、横架、纵向喷头、第2供液泵、高压电源、圆形收集板、直流电机和主控板，横向喷头和纵向喷头均由盖板、喷嘴板和隔壁板组成。通过引入多喷嘴和喷头数量批量化纺丝提高纳米纤维产量，通过引入不同内径喷嘴阵列制备不同直径的纳米纤维从而扩大其直径分布的宽度；通过两个不同内径喷嘴阵列的纺丝喷头的正交运动及圆形收集板的旋转运动进行制备和沉积纳米纤维，提高纳米纤维膜的均匀性，收集的纳米纤维膜各个局部具有高的直径分布宽度。

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝装置，尤其是涉及具有不同内径喷嘴阵列纺丝喷头制备高均匀性和高直径分布宽度纳米纤维膜的一种高效过滤纳米纤维膜制备装置。

背景技术

纳米技术作为一种改变未来的技术，被许多国家作为科技战略研发的重点。纳米纤维的制备和应用作为纳米技术的一项分支，具有很高的研究潜力和广泛的应用前景。目前纳米纤维主要的制备方法有模板合成、拉伸法、微相分离、自组装、静电纺丝等，其中静电纺丝法具有装置简单、方便操控、能连续产生纳米纤维和生产效率相对较高等优势成为制备纳米纤维的主流，国内外有许多研究所和课题组进行静电纺丝发制备纳米纤维的相关研究。传统的静电纺丝方法主要利用具有微细溶液通道的喷嘴在注射泵的定量供液下产生溶液溢出形成悬滴，悬滴在高压电源的作用下极化产生电荷，并且电荷在高压电源的电场中受力，带动溶液克服表面张力进行运动形成射流，射流在空间电场中受力进行不稳定的鞭动细化，最终形成纳米纤维进行沉积。静电纺丝法制备的纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高、通透性高等特性，凭其优越特性可以广泛地应用到化学催化、过滤材料、微电子、传感器、新型复合材料、生物组织工程和自清洁表面等领域。其中静电纺丝制备的纳米纤维膜作为过滤材料可以排除大部分的杂质得到纯净的溶液，在目前水资源污染严重的情况下更需要高效率高阻隔性的过滤材料的需求。研究表明，纳米纤维膜的过滤效率取决于纳米纤维的直径和纳米纤维直径分布的宽度等，在一定范围内随着纳米纤维的直径减小其膜的过滤效率提高，随着纳米纤维直径分布宽度的增大其膜的过滤效率提高。传统的静电纺丝利用单喷嘴进行纳米纤维制备，产量和效率均很低，并且其直径分布范围相对较小；并且在静电纺丝的工艺中，影响纳米纤维直径的主要工艺参数有输入电压、供液速率、极间距、溶液浓度以及喷嘴内径等等，在大规模批量化制备纳米纤维时通过改变喷嘴内径控制纳米纤维直径分布是最简单有效的一种方式。

发明内容

本实用新型旨在提供一种高均匀性、高直径分布宽度的高效过滤纳米纤维膜制备装置。

本实用新型设有立柱、三轴座、光轴、丝杠、滑块、丝杠轴承、直线轴承、垂架、横向喷头、第1供液泵、固定板、光电编码器、支撑柱、连接架、联轴器、伺服电机、电机座、横架、纵向喷头、第2供液泵、高压电源、圆形收集板、直流电机和主控板，所述横向喷头和纵向喷头均由盖板、喷嘴板和隔壁板组成；