一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置制造方法
【專利摘要】一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，包括薄膜氣泡發(fā)生器、高壓靜電發(fā)生器、風機、接收器、電動機、貯液池、金屬正電極和負電極，所述薄膜氣泡發(fā)生器設(shè)置于所述風機與所述接收器之間，所述風機置于所述薄膜氣泡發(fā)生器后方，所述接收器設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的正前方，所述接收器用于接收所述薄膜氣泡發(fā)生器所發(fā)射出的射流，所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述高壓靜電發(fā)生器和電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，所述貯液池設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方用于向所述薄膜氣泡發(fā)生器提供溶液，所述金屬正電極和負電極分別與薄膜氣泡發(fā)生器和接收器電性連接，正電極和負電極之間形成有電壓差。該靜電紡絲裝置，可實現(xiàn)連續(xù)紡絲。
【專利說明】一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及紡絲設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電紡絲技術(shù)是目前制備超細纖維和納米纖維最直接也是最基本的方法之一，由于通過靜電紡絲技術(shù)所制備的納米纖維具有超高的比表面積、極大長徑比、高表面活性、優(yōu)越的機械性能(高強高韌)等特點，在紡織工程、環(huán)境工程、生物科技、醫(yī)療與衛(wèi)生健康、能源貯存、軍事與反恐安全等不同領(lǐng)域都具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]目前實驗室和工業(yè)界制備納米纖維，均廣泛采用單噴頭或多噴頭針筒式靜電紡納米纖維的裝置。如中國專利ZL200410025622.6、ZL200420107832.5等；美國專利US6713001、US7326043、US6616435等。有不少改良或改變針筒式噴頭設(shè)計，采用其他噴絲方式進行紡絲的裝置，如中國專利ZL200610117671.1、ZL200710036447.4、ZL200710040316.3、ZL200420020596.3、ZL200820058415.4 等，美國專利 US7535019、US7390452 等，日本專利 JP2009120971-A、JP2009120972-A ;世界專利 W02008060675-A2、W02008060675-A3。還有改進接收裝置的，如美國專利US5042789、US4589186等。
[0004]氣泡靜電紡絲技術(shù)是一項重要的制備納米纖維技術(shù)，有很多學者對其工藝參數(shù)及噴絲體系等進行了研究,如中國專利ZL200420020596.3、ZL200410025622.6等；美國專利US6616435、US6753454 等。
[0005]傳統(tǒng)的納米靜電紡絲技術(shù)存在一些缺陷，產(chǎn)量低，同時受溶液溶度、粘性等性能影響較大，且由于針頭直徑較小，易堵塞針頭。針對這些問題，本實用新型專利申請的實用新型人提出了氣泡靜電紡絲方法，但是，該方法仍處于實驗室制備階段，且氣泡產(chǎn)生的均勻性難以控制，不能大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，納米纖維的產(chǎn)量問題仍然是迫切需要解決的。
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，需要設(shè)計一種可批量制備納米纖維的薄膜氣泡靜電紡絲裝置，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足生產(chǎn)生活需要。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型解決的問題是可批量制備納米纖維的薄膜氣泡靜電紡絲裝置，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足生產(chǎn)生活需要。
[0008]為解決上述問題，本實用新型揭示了一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，包括薄膜氣泡發(fā)生器、高壓靜電發(fā)生器、風機、接收器、電動機、貯液池、金屬正電極和負電極，所述薄膜氣泡發(fā)生器設(shè)置于所述風機與所述接收器之間，所述風機置于所述薄膜氣泡發(fā)生器后方，所述接收器設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的正前方，所述接收器用于接收所述薄膜氣泡發(fā)生器所發(fā)射出的射流，所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述高壓靜電發(fā)生器和電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，所述貯液池設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方用于向所述薄膜氣泡發(fā)生器提供溶液，所述金屬正電極和負電極分別與薄膜氣泡發(fā)生器和接收器電性連接，正電極和負電極之間形成有電壓差。[0009]優(yōu)選地，所述薄膜氣泡發(fā)生器由多個金屬線圈圍繞而成。
[0010]優(yōu)選地，所述薄膜氣泡發(fā)生器由多個金屬線圈圍繞成三角形、四邊形或圓形。
[0011]優(yōu)選地，所述金屬線圈的數(shù)量為I?20個。
[0012]優(yōu)選地，所述接收器與所述薄膜氣泡發(fā)生器之間的距離可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為0.1cm ?IOOcm0
[0013]優(yōu)選地，所述風機輸出的氣流流速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為O?100m/S。
[0014]優(yōu)選地，所述高壓靜電發(fā)生器的輸出電壓可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為IV?100KV。
[0015]優(yōu)選地，所述電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍O?100轉(zhuǎn)/S。
[0016]優(yōu)選地，所述接收器為接收極板或接收滾筒。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型所揭示的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，包括薄膜氣泡發(fā)生器、高壓靜電發(fā)生器、風機、接收器、電動機、貯液池、金屬正電極和負電極，所述薄膜氣泡發(fā)生器設(shè)置于所述風機與所述接收器之間，所述風機置于所述薄膜氣泡發(fā)生器后方，所述接收器設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的正前方，所述接收器用于接收所述薄膜氣泡發(fā)生器所發(fā)射出的射流，所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述高壓靜電發(fā)生器和電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，所述貯液池設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方用于向所述薄膜氣泡發(fā)生器提供溶液，所述金屬正電極和負電極分別與薄膜氣泡發(fā)生器和接收器電性連接，正電極和負電極之間形成有電壓差。本實用新型所揭示的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，通過將所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，同時，在所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方設(shè)置所述貯液池，從而使得所述薄膜氣泡發(fā)生器在旋轉(zhuǎn)過程中與所述貯液池內(nèi)的溶液接觸，其表面覆蓋一層溶液，進而實現(xiàn)連續(xù)紡絲，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例一中旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例一中薄膜氣泡發(fā)生器圍繞而成四邊形時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型實施例二中旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中:1、薄膜氣泡發(fā)生器；2、高壓靜電發(fā)生器；3、風機；4、電動機；5、接收器；6、金屬正電極；7、接地電極；8、貯液池。
【具體實施方式】
[0022]傳統(tǒng)的納米靜電紡絲技術(shù)存在一些缺陷，產(chǎn)量低，同時受溶液溶度、粘性等性能影響較大，且由于針頭直徑較小，易堵塞針頭，不能大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0023]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型揭示了一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，包括薄膜氣泡發(fā)生器、高壓靜電發(fā)生器、風機、接收器、電動機、貯液池、金屬正電極和負電極，所述薄膜氣泡發(fā)生器設(shè)置于所述風機與所述接收器之間，所述風機置于所述薄膜氣泡發(fā)生器后方，所述接收器設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的正前方，所述接收器用于接收所述薄膜氣泡發(fā)生器所發(fā)射出的射流，所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述高壓靜電發(fā)生器和電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，所述貯液池設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方用于向所述薄膜氣泡發(fā)生器提供溶液，所述金屬正電極和負電極分別與薄膜氣泡發(fā)生器和接收器電性連接，正電極和負電極之間形成有電壓差。
[0024]優(yōu)選地，所述薄膜氣泡發(fā)生器由多個金屬線圈圍繞而成。
[0025]優(yōu)選地，所述薄膜氣泡發(fā)生器由多個金屬線圈圍繞成三角形、四邊形或圓形。
[0026]優(yōu)選地，所述金屬線圈的數(shù)量為I?20個。
[0027]優(yōu)選地，所述接收器與所述薄膜氣泡發(fā)生器之間的距離可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為
0.1cm ?IOOcm0
[0028]優(yōu)選地，所述風機輸出的氣流流速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為O?100m/S。
[0029]優(yōu)選地，所述高壓靜電發(fā)生器的輸出電壓可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為IV?100KV。
[0030]優(yōu)選地，所述電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍O?100轉(zhuǎn)/S。
[0031]優(yōu)選地，所述接收器為接收極板或接收滾筒。
[0032]本實用新型所揭示的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，通過將所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，同時，在所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方設(shè)置所述貯液池，從而使得所述薄膜氣泡發(fā)生器在旋轉(zhuǎn)過程中與所述貯液池內(nèi)的溶液接觸，其表面覆蓋一層溶液，進而實現(xiàn)連續(xù)紡絲，提高生產(chǎn)效率。
[0033]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行詳細地描述。
[0034]實施例一:
[0035]如圖1所示，本實用新型揭示了一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，包括薄膜氣泡發(fā)生器1、高壓靜電發(fā)生器2、風機3、接收器5、電動機4、貯液池8、金屬正電極6和接地電極7，薄膜氣泡發(fā)生器I設(shè)置于風機3與接收器5之間，風機3置于薄膜氣泡發(fā)生器I后方，接收器5設(shè)置于薄膜氣泡發(fā)生器I的正前方，接收器5用于接收薄膜氣泡發(fā)生器I所發(fā)射出的射流，薄膜氣泡發(fā)生器I與高壓靜電發(fā)生器2和電動機4相連，電動機4驅(qū)動薄膜氣泡發(fā)生器I作旋轉(zhuǎn)運動，貯液池8設(shè)置于薄膜氣泡發(fā)生器I的下方用于向薄膜氣泡發(fā)生器I提供溶液，金屬正電極6和接地電極7分別與薄膜氣泡發(fā)生器I和接收器5電性連接，金屬正電極6和接地電極7之間形成有電壓差。其中，貯液池8內(nèi)預先裝有溶液。
[0036]具體地,薄膜氣泡發(fā)生器I由多個金屬線圈圍繞而成。
[0037]進一步地，薄膜氣泡發(fā)生器I由多個金屬線圈圍繞成四邊形，如圖2所示?；蛘?，薄膜氣泡發(fā)生器I由多個金屬線圈圍繞成三角形或圓形。
[0038]更進一步地，組成薄膜氣泡發(fā)生器I的金屬線圈的數(shù)量為I?20個，此處，金屬線圈的數(shù)量越多，發(fā)射至接收器5的射流越頻繁，即生產(chǎn)效率越高。
[0039]為了滿足成品絲的多樣性，接收器5與薄膜氣泡發(fā)生器I之間的距離可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為 0.1cm ?100cm。
[0040]風機3輸出的氣流流速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為O?100m/S。
[0041]高壓靜電發(fā)生器2的輸出電壓可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為IV?100KV。
[0042]電動機4的轉(zhuǎn)速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍O?100轉(zhuǎn)/S。
[0043]在本實施例中，接收器5為接收極板。
[0044]實施例二:
[0045]如圖3所示，本實用新型揭示了一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，包括薄膜氣泡發(fā)生器1、高壓靜電發(fā)生器2、風機3、接收器5、電動機4、貯液池8、金屬正電極6和接地電極7，薄膜氣泡發(fā)生器I設(shè)置于風機3與接收器5之間，風機3置于薄膜氣泡發(fā)生器I后方，接收器5設(shè)置于薄膜氣泡發(fā)生器I的正前方，接收器5用于接收薄膜氣泡發(fā)生器I所發(fā)射出的射流，薄膜氣泡發(fā)生器I與高壓靜電發(fā)生器2和電動機4相連，電動機4驅(qū)動薄膜氣泡發(fā)生器I作旋轉(zhuǎn)運動，貯液池8設(shè)置于薄膜氣泡發(fā)生器I的下方用于向薄膜氣泡發(fā)生器I提供溶液，金屬正電極6和接地電極7分別與薄膜氣泡發(fā)生器I和接收器5電性連接，金屬正電極6和接地電極7之間形成有電壓差。其中，貯液池8內(nèi)預先裝有溶液。
[0046]在本實施例中，接收器5為接收滾筒。其它同實施例一。
[0047]本實用新型所揭示的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，通過將薄膜氣泡發(fā)生器I與電動機4相連，電動機4驅(qū)動薄膜氣泡發(fā)生器I作旋轉(zhuǎn)運動，同時，在薄膜氣泡發(fā)生器I的下方設(shè)置貯液池8，工作過程中，薄膜氣泡發(fā)生器I在旋轉(zhuǎn)過程中與貯液池8內(nèi)的溶液接觸，使得薄膜氣泡發(fā)生器I表面覆蓋一層溶液，當表面覆蓋有一層溶液的薄膜氣泡發(fā)生器I轉(zhuǎn)動到風機3的風口時，薄膜氣泡發(fā)生器I在風機3的作用下，其表面形成氣泡，接著在高壓靜電發(fā)生器2的作用下，氣泡表面被拉伸，發(fā)射至接收器5的表面，從而進行紡絲。本實用新型所揭示的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，由于薄膜氣泡發(fā)生器I由多個金屬線圈圍繞而成，并在電動機4的帶動下作旋轉(zhuǎn)動作，當其中一個金屬線圈完成紡絲工作后，其后的另一個金屬線圈旋轉(zhuǎn)至風機3的風口接著進行紡絲工作，從而實現(xiàn)連續(xù)紡絲，提高生產(chǎn)效率。
[0048]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，包括薄膜氣泡發(fā)生器、高壓靜電發(fā)生器、風機、接收器、電動機、貯液池、金屬正電極和負電極，所述薄膜氣泡發(fā)生器設(shè)置于所述風機與所述接收器之間，所述風機置于所述薄膜氣泡發(fā)生器后方，所述接收器設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的正前方，所述接收器用于接收所述薄膜氣泡發(fā)生器所發(fā)射出的射流，所述薄膜氣泡發(fā)生器與所述高壓靜電發(fā)生器和電動機相連，所述電動機驅(qū)動所述薄膜氣泡發(fā)生器作旋轉(zhuǎn)運動，所述貯液池設(shè)置于所述薄膜氣泡發(fā)生器的下方用于向所述薄膜氣泡發(fā)生器提供溶液，所述金屬正電極和負電極分別與薄膜氣泡發(fā)生器和接收器電性連接，正電極和負電極之間形成有電壓差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述薄膜氣泡發(fā)生器由多個金屬線圈圍繞而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述薄膜氣泡發(fā)生器由多個金屬線圈圍繞成三角形、四邊形或圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述金屬線圈的數(shù)量為I?20個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述接收器與所述薄膜氣泡發(fā)生器之間的距離可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為0.1cm?100cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述風機輸出的氣流流速可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為O?100m/S。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述高壓靜電發(fā)生器的輸出電壓可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為IV?100KV。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào),調(diào)節(jié)范圍O?100轉(zhuǎn)/S。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的旋轉(zhuǎn)薄膜氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于，所述接收器為接收極板或接收滾筒。
【文檔編號】D01D5/00GK203451659SQ201320473932
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】何吉歡, 孔海燕, 陳柔羲 申請人:蘇州大學