[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

说明书

本发明公开了一种纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置及其工作方法，装置包括静电纺丝针筒；静电纺丝针筒包括针筒外壳、橡胶圈、纺丝液通道、进液口、注射口、推杆；针筒外壳底部开设有注射口，所述针筒外壳内部通过若干个橡胶圈分隔为多个容置腔，所述橡胶圈沿直径方向布置；除与注射口连通的容置腔外，其余每个容置腔的侧壁分别设置有进液口，用于通过进液口抽吸纺丝液进入静电纺丝针筒；橡胶圈中心开设有纺丝液通道，用于在注射的过程中，不同纺丝液通过纺丝液通道依次进入针头，进行纺丝；推杆下端与针筒外壳内壁紧密配合或者用于与最上面的橡胶圈连接。本发明能够连续地制备梯度结构或分层结构的纳米纤维滤网。

技术领域

本发明属于细颗粒过滤材料技术领域，特别涉及一种纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置及其工作方法。

背景技术

随着人们对空气质量的要求越来越高以及国家在污染物排放控制方面的法规逐步完善，颗粒物作为空气污染的重要排放源，对其排放的控制和治理也受到越来越多的重视。目前，传统的颗粒物处理技术包括重力沉降、静电净化、洗涤净化、机械净化等手段，由于效率不理想、运行成本高、设备复杂等原因，这些技术的发展和应用受到了限制。过滤技术是传统处理技术的一种，应用于通风设备或管道末端对空气进行净化，具有系统简单，维护成本低等特点，能很好的适用于颗粒物的排放控制和空气净化。

滤网的过滤材料是过滤技术的核心。纳米纤维材料具有纳米级的直径，根据克努森数对流场的分区，纳米纤维其周围的气流将处于滑移或者过渡区，甚至自由分子区，流场的扰动将变小甚至可以忽略不计，气流会更贴近纤维表面，导致颗粒物与纤维的接触几率增加，过滤性能更好。

但是，尚无能够连续地制备梯度结构或分层结构的纳米纤维滤网的装置和方法。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置及其工作方法，能够连续地制备梯度结构或分层结构的纳米纤维滤网。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，包括静电纺丝针筒；

所述静电纺丝针筒包括针筒外壳、橡胶圈、纺丝液通道、进液口、注射口、推杆；

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

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

所述推杆下端与针筒外壳内壁紧密配合或者用于与最上面的橡胶圈连接。

在一些实施例中，所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，所述进液口还配套设置有堵头。

在一些实施例中，所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，还包括高压电源、针头、纳米纤维收集板、接地装置、纺丝液；

工作状态下，所述静电纺丝针筒按照需求分层设置有纺丝液，静电纺丝针筒的进液口通过堵头封堵；

所述静电纺丝针筒的注射口处连接针头，针头通过电线连接高压电源的正极，高压电源通过电线连接纳米纤维收集板的负极，并连接接地装置；

所述纳米纤维收集板位于针头出口下方，用于收集针头出来的纺丝纤维。

在一些实施例中，所述的纳米纤维滤网的静电纺丝制备装置，还包括注射泵，通过注射泵推进推杆将纺丝液注入到针头。

在一些实施例中，所述高压电源用于提供纺丝所需的电压，电压范围0-30 kV。