[发明专利]一种纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置及其工作方法

权利要求书

1.一种纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，包括静电纺丝针筒（2）；

所述静电纺丝针筒（2）包括针筒外壳（20）、橡胶圈（21）、纺丝液通道（22）、进液口（23）、注射口（24）、推杆（25）；

所述针筒外壳（20）底部开设有注射口（24），所述针筒外壳（20）内部通过若干个橡胶圈（21）分隔为多个容置腔，所述橡胶圈（21）沿针筒外壳直径方向布置；除与注射口（24）连通的容置腔外，其余每个容置腔的侧壁分别设置有进液口（23），用于通过进液口（23）抽吸纺丝液进入静电纺丝针筒（2）；

所述橡胶圈（21）中心开设有纺丝液通道（22），用于在注射的过程中，纺丝液通过纺丝液通道（22）依次进入针头，进行纺丝；

所述推杆（25）下端与针筒外壳（20）内壁紧密配合或者用于与最上面的橡胶圈（21）连接。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，所述进液口（23）还配套设置有堵头。

3.根据权利要求2所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，还包括高压电源（1）、针头（3）、纳米纤维收集板（4）、接地装置（5）、纺丝液（6）；

工作状态下，所述静电纺丝针筒（2）按照需求分层设置有纺丝液（6），静电纺丝针筒（2）的进液口（23）通过堵头封堵；

所述静电纺丝针筒（2）的注射口（24）处连接针头（3），针头（3）通过第一电线连接高压电源（1）的正极，高压电源（1）的负极通过第二电线连接纳米纤维收集板（4），纳米纤维收集板（4）连接接地装置（5）；

所述纳米纤维收集板（4）位于针头（3）出口下方，用于收集针头（3）出来的纺丝纤维。

4.根据权利要求3所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，还包括注射泵（7），通过注射泵（7）推进推杆（25）将纺丝液（6）注入到针头（3）。

5.根据权利要求3所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，所述高压电源（1）用于提供纺丝所需的电压，电压范围0-30 kV；

和/或，所述纳米纤维收集板（4）为导电材质，收集形式为滚筒收集、平板静置收集或平板旋转收集。

6.根据权利要求3所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，所述针头（3）的材质为不锈钢材质，其规格可选范围：18G、20G、21G、23G、25G。

7.根据权利要求4所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，其特征在于，所述注射泵（7）的注射流量应可调节，调节范围从0.01μl/min-40ml/min。

8.权利要求1-7任一项所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置的工作方法，其特征在于，包括：

步骤（1）：静电纺丝针筒（2）最底部容置腔的纺丝液通过注射口（24）被抽吸进静电纺丝针筒（2），当抽吸的纺丝液达到一定体积后，停止进液，并封堵注射口；

步骤（2）：余下容置腔的纺丝液从下往上依次逐层地通过针筒侧面的进液口（23）被抽吸一定体积进针筒，侧面的进液口在与所在进液口连通的容置腔进液时打开，其余时间处于封堵状态，纺丝液的抽吸顺序从针管底部开始逐层向上抽吸；

步骤（3）：在完成静电纺丝针筒（2）分层注入纺丝液后，保证侧面进液口封堵，打开针筒底部注射口（24），连接针头（3）；设置纺丝电压和注射流量后，开始纺丝过程制备纳米纤维；在注射的过程中，纺丝液从下往上依次进入针头，进行纺丝。

9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，

当制备梯度结构纤维滤网时，静电纺丝针筒（2）各容置腔中纺丝液为相同溶质、浓度梯度依次变化的纺丝溶液；

或，当制备分层结构纤维滤网时，静电纺丝针筒（2）各容置腔中纺丝液为不同高分子聚合物溶质的纺丝溶液。

10.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，当制备梯度结构纤维滤网、分层结构纤维滤网时，所述静电纺丝针筒（2）中橡胶圈（21）、进液口（23）可根据制备要求的梯度参数、分层要求进行增加或减少，实现纤维滤网的结构的调整。