[发明专利]一种溶液喷射纺丝装置及其在制备纳米纤维膜中的应用

权利要求书

1.一种溶液喷射纺丝装置，其特征在于，所述的溶液喷射纺丝装置包括储气罐、气压表、干燥器、喷丝头、接收网帘、注射泵；其中喷丝头包括气体甬道、溶液甬道、喷丝口，喷丝头中的气体甬道包括进气口和多个气体分割室；所述的进气口连接储气罐；所述的气体分割室由多个隔板分隔，将进入的压缩气体分散稳定，然后均匀输送到喷丝口；溶液甬道在喷丝头的中心，出口为喷丝口，进口与注射泵相连；干燥器在喷丝头和储气罐之间，接收网帘在喷丝口的下方。

2.根据权利要求1所述的溶液喷射纺丝装置，其特征在于，所述接收网帘是由转动的成网帘和抽吸装置组成，抽吸装置在成网帘下方。

3.根据权利要求1所述的溶液喷射纺丝装置，其特征在于，所述的溶液喷射纺丝装置还包括压力表，压力表在储气罐和干燥器之间。

4.一种基于权利要求1～3任一项所述的溶液喷射纺丝装置制备聚合物纳米纤维膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配置聚合物纺丝溶液，之后将其通过注射泵注入喷丝头的溶液甬道；

(2)将储气罐的压缩空气通过压力表和干燥器后，输送到喷丝头的进气口；

(3)通过喷丝头的气体分割室使得压缩气体分散稳定，然后均匀输送到喷丝口，之后与溶液甬道的聚合物纺丝溶液结合，利用高速气流对聚合物纺丝溶液进行剪切、牵伸、细化，通过喷丝口形成纺丝射流，得到纳米纤维；再通过抽吸装置使纳米纤维沉降在接收网帘上，形成均匀纳米纤维膜；其中喷丝头的气体分割室中空气的压力为0.11～0.5MPa，气体温度为20～30℃，湿度小于50％；聚合物纺丝溶液在单溶液甬道的挤出速率为1ml/h～10ml/h。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的聚合物包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、聚砜、醋酸纤维素、聚乳酸、聚酰胺中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的聚合物纺丝溶液的浓度为5wt％～30wt％。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的聚合物纺丝溶液的溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、二甲基亚砜、乙酸乙酯中的一种或几种。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的喷丝口到接收网帘的距离为20～100cm。

9.权利要求4～8任一项所述的方法制备得到的纳米纤维膜。

10.权利要求9所述的纳米纤维膜的应用，其特征在于，所述的应用是在海水淡化、污水处理、油水分离以及电池隔膜领域中的应用。