[发明专利]一种曲边碟形静电纺丝装置及其使用方法

权利要求书

1.一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：包括纳微米纤维收集装置（1）、供液系统（2）、供电压系统（3）、曲边碟形静电纺丝喷头（4）、升降与横移系统（5）和控制系统，所述的曲边碟形静电纺丝喷头（4）由金属铜制成，该曲边碟形静电纺丝喷头（4）为一端开口的筒状结构，所述的曲边碟形静电纺丝喷头（4）包括底板（10）以及若干个弧形竖板（11），若干个弧形竖板（11）围成环状且底部通过底板（10）封住，所述的弧形竖板（11）的开口均朝内设置，所述的底板（10）的底部中心开设有圆形通孔（9），该圆形通孔（9）与供液系统（2）连通，所述的曲边碟形静电纺丝喷头（4）安装在升降与横移系统（5）上，该曲边碟形静电纺丝喷头（4）与供电压系统（3）相连，所述的纳微米纤维收集装置（1）设置在曲边碟形静电纺丝喷头（4）的上方；沿若干个弧形竖板（11）的外廓绘制最大的虚拟圆，虚拟圆的直径与弧形竖板（11）的外径满足下式：，其中，n为弧形竖板（11）数量，r为弧形竖板（11）外轮廓的半径，R为虚拟圆的半径。

2.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：所述的曲边碟形静电纺丝喷头（4）的壁厚为0.1~1mm，高度为10mm。

3.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：所述的升降与横移系统（5）通过手动拧动或者采用步进电机驱动丝杠实现垂直升降或横移运动，以调节曲边碟形静电纺丝喷头（4）与纳微米纤维收集装置（1）之间的相对位置。

4.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：所述的升降与横移系统（5）垂直升降的移动范围为1~10mm，水平横移的移动范围为±20mm。

5.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：所述的纳微米纤维收集装置（1）为一可实现转速调节的金属滚筒，其位于曲边碟形静电纺丝喷头（4）的正上方，金属滚筒一端使用金属丝接地。

6.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：所述的曲边碟形静电纺丝喷头（4）通过金属导线（7）与供电压系统（3）相连，所述的供电压系统（3）包括正高压直流电源和负高压直流电源。

7.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：所述的圆形通孔（9）通过绝缘导管（6）与供液系统（2）连通。

8.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置，其特征在于：还包括控制系统，所述的控制系统分别与纳微米纤维收集装置（1）、供液系统（2）、供电压系统（3）和升降与横移系统（5）相连。

9.根据权利要求1所述的一种曲边碟形静电纺丝装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：通过升降与横移系统（5），调节曲边碟形静电纺丝喷头（4）工作面到金属滚筒下表面的工作距离；

步骤2：在曲边碟形静电纺丝喷头（4）内添加纺丝液直至液面基本饱和；

步骤3：在控制系统上设置供液速率和升降与横移系统（5）的横移速率以及横移范围；

步骤4：打开纳微米纤维收集装置（1）电源，设置金属滚筒转速，打开金属滚筒工作开关；

步骤5：打开供电压系统（3）电源开关，设置高压电源为所需纺丝电压；

步骤6：沿弧形竖板（11）内壁边缘产生大量射流（8），射流（8）朝向金属滚筒运动、然后分裂成纳微米纤维，最后沉积在金属滚筒上；

步骤7：关机操作，首先调节高压电源电压参数，设置为0，关闭供电压系统电源，调节滚筒转速为0，关闭纳微米纤维收集装置（1）的电源；

步骤8：获得纳微米纤维膜。