專利名稱：一種納米纖維的靜電紡絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種納米纖維的靜電紡絲裝置，尤其涉及一種生產(chǎn)納米纖 維及其紗線的靜電紡絲裝置，屬于紡絲紡織、材料技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景靜電紡絲技術(shù)是生產(chǎn)納米纖維的最簡(jiǎn)單最直接的方法之一。目前，世界各 國(guó)的研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)普遍使用的靜電紡絲方法主要是單噴頭針筒式或多 噴頭針筒式的紡絲裝置。這種紡絲裝置的主要缺點(diǎn)是需要較高的靜電壓，即從 幾千伏到幾十萬伏靜電壓、生產(chǎn)效率十分低下、且纖維只能以無紡布的形式收 集。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種使用較低的電壓實(shí)現(xiàn)大批量納米纖維和納 米纖維紗生產(chǎn)的納米纖維靜電紡絲裝置為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種納米纖維的靜電紡絲 裝置，其特征在于，由貯液池、噴氣管、尖端金屬電極、靜電發(fā)生器、氣泵、 微孔金屬網(wǎng)、噴氣孔、射流、螺旋氣流、金屬圓盤電極、金屬罩組成，貯液池 液面處設(shè)有一微孔網(wǎng)，靠近貯液池的底面設(shè)有至少一個(gè)噴氣管，噴氣管在貯液 池底部一端與氣泵相連，在每個(gè)噴氣管的正中央設(shè)有一根尖端金屬電極，尖端 金屬電極在貯液池下底面附近與靜電發(fā)生器相連，金屬罩與貯液池頂端相連， 金屬罩在靠近貯液池頂端的地方設(shè)有至少兩個(gè)與金屬罩相切、且與貯液池底面 呈斜向上2(T —50°角的噴氣孔，金屬罩的開口正上方設(shè)有由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的 金屬圓盤電極，該金屬圓盤電極接地，金屬圓盤電極底端低于金屬罩頂端并在 橢圓口內(nèi)。本實(shí)用新型的貯液池內(nèi)注入溶液，氣泵向噴氣管持續(xù)不停地供氣，在氣壓 的作用下使得貯液池內(nèi)微孔網(wǎng)上形成無數(shù)鞋釘狀凸起液泡，靜電發(fā)生器使金屬 電極頂端形成尖端放電，接地的金屬圓盤通過接地電極接地形成負(fù)極，與溶液 中金屬尖端電極之間形成靜電場(chǎng)，同時(shí)，液體內(nèi)部自由電荷在靜電作用下被極化，被極化的電荷將集中在凸起液泡頂端，形成泰勒錐，由于靜電力的作用， 從泰勒錐頂端有極細(xì)的液體形成射流噴出，射向金屬接收極板，由于金屈罩上 噴氣孔的作用，在紡絲區(qū)形成螺旋形渦流，中心為負(fù)壓，射流在噴氣渦流的作 用下被加捻成紗并沉積在接收?qǐng)A盤上，形成大量的納米纖維，在電機(jī)帶動(dòng)下， 圓盤旋轉(zhuǎn)將納米纖維和紗線源源不斷帶離紡絲區(qū)并巻裝成品，該裝置可滿足大 批量生產(chǎn)納米纖維及其紗線的要求，由于與金屈罩相切且斜向上的噴管噴出的 氣壓不能太高，因此使用相對(duì)較低的電壓和氣流配合，可實(shí)現(xiàn)納米纖維及其紗 線的規(guī)?；a(chǎn)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是使用相對(duì)較低的電壓和氣流配合，生產(chǎn)效率高，可實(shí) 現(xiàn)納米纖維及其紗線的規(guī)模化生產(chǎn)，完全能滿足工業(yè)應(yīng)用和日常用品等對(duì)納米 纖維及其紗線的需求。


圖1為一種納米纖維的靜電紡絲裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例如圖1所示，為一種納米纖維的靜電紡絲裝賈結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種生 產(chǎn)納米纖維及紗線的靜電紡絲裝置由貯液池l、噴氣孔2、尖端金屬電極3、靜 電發(fā)生器4、氣泵5、微孔金屬網(wǎng)6、噴氣孔8、金屬圓盤11和金屬罩12組成。貯液池1，為其頂部呈開口的桶狀結(jié)構(gòu)，池體可以由玻璃或絕緣塑料制成， 與紡絲液不發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)，幼絲前，首先向貯液池1內(nèi)注入納米溶液， 所加液量應(yīng)高于貯液池內(nèi)噴氣管2的頂部。貯液池1液面處裝有一微孔網(wǎng)6， 靠近貯液池1的底面裝有一個(gè)或多個(gè)玻璃或絕緣材料制成的空心噴氣孔2，噴 氣孔2在貯液池底部與氣泵5相連，形成向上的噴氣孔，在每個(gè)空心噴氣管2 的正中央放置一根頂部為尖端的金屬電極3，金屬電極3在貯液池下底面附近 與靜電發(fā)生器4相連，金屬罩12與貯液池1頂端相連，金屬罩12的內(nèi)徑與 貯液池1外徑相同且頂端為半橢球狀，橢球的頂端有橢圓狀開口，金屈罩12 在靠近貯液池1頂端的地方有4個(gè)與金屬罩相切的噴氣孔8，噴氣孔8與貯液 池1底面呈斜向上30度角，目的是形成向上的螺旋形氣流IO，金屬罩12的頂端有一由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的金屬圓盤電極ll，該電極接地，圓盤ll底端稍低于 金屬罩頂端并在橢圓口內(nèi)。工作吋，由氣泵5向噴氣管2持續(xù)不停的供氣，在氣壓的作用下使得貯液 池內(nèi)微孔網(wǎng)上形成無數(shù)鞋釘狀凸起液泡7，打開靜電發(fā)生器4，在金屬電極3 頂端形成尖端放電，與在貯液池上部的金屬圓盤電極11間形成電場(chǎng)，同時(shí)， 液體內(nèi)部自由電荷在靜電作用下被極化，被極化的電荷將集中在凸起液泡頂 端，形成泰勒錐，由于靜電力的作用，從泰勒錐頂端有極細(xì)的液體形成射流9 噴出，射向金屬接收極板ll，此時(shí)，由于金屬罩上噴氣孔的作用，在紡絲區(qū)形 成螺旋形渦流，中心為負(fù)壓，射流在噴氣渦流的作用下被加捻成紗并沉積在接 收?qǐng)A盤11上，形成大量的納米纖維，在電機(jī)帶動(dòng)下，圓盤旋轉(zhuǎn)將納米纖維和 紗線源源不斷帶離紡絲區(qū)并巻裝成品。該裝置可滿足大批量生產(chǎn)納米纖維及其 紗線的要求。
權(quán)利要求1.一種納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，由貯液池(1)、噴氣管(2)、尖端金屬電極(3)、靜電發(fā)生器(4)、氣泵(5)、微孔金屬網(wǎng)(6)、噴氣孔(8)、金屬圓盤電極(11)、金屬罩(12)組成，貯液池(1)液面處設(shè)有一微孔網(wǎng)(6)，靠近貯液池(1)的底面設(shè)有至少一個(gè)噴氣管(2)，噴氣管(2)在貯液池底部一端與氣泵(5)相連，在每個(gè)噴氣管(2)的正中央設(shè)有一根尖端金屬電極(3)，尖端金屬電極(3)在貯液池下底面附近與靜電發(fā)生器(4)相連，金屬罩(12)與貯液池(1)頂端相連，金屬罩(12)在靠近貯液池(1)頂端的地方設(shè)有至少兩個(gè)與金屬罩(12)相切、且與貯液池(1)底面呈斜向上20°-50°角的噴氣孔(8)，金屬罩(12)的開口正上方設(shè)有由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的金屬圓盤電極(11)，該金屬圓盤電極(11)接地，金屬圓盤電極(11)底端低于金屬罩頂端并在橢圓口內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，所述 的貯液池(1)為一頂部呈開口狀的圓筒狀貯液池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，所述 的金屈罩(12)的內(nèi)徑與貯液池(1)外徑相同且頂端為橢圓開口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，貯液池液面處設(shè)有一微孔網(wǎng)，靠近貯液池的底面設(shè)有至少一個(gè)噴氣管，噴氣管在貯液池底部一端與氣泵相連，在每個(gè)噴氣管的正中央設(shè)有一根尖端金屬電極，尖端金屬電極在貯液池下底面附近與靜電發(fā)生器相連，金屬罩與貯液池頂端相連，金屬罩在靠近貯液池頂端的地方設(shè)有至少兩個(gè)與金屬罩相切、且與貯液池底面呈斜向上的噴氣孔，金屬罩的開口正上方設(shè)有由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的金屬圓盤電極，金屬圓盤電極底端低于金屬罩頂端并在橢圓口內(nèi)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是使用相對(duì)較低的電壓和氣流配合，生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)納米纖維及其紗線的規(guī)?；a(chǎn)，完全能滿足工業(yè)應(yīng)用和日常用品等對(duì)納米纖維及其紗線的需求。
文檔編號(hào)D01D5/00GK201141055SQ20072007589
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者何吉?dú)g, 俞建勇, 雍 劉, 嵐 徐 申請(qǐng)人:東華大學(xué)