[實用新型]一種帶高壓密閉容器的納米纖維紡絲裝置

無效

• 申請號: 201120090851.1
• 申請日: 2011-03-30
• 公開（公告）號: CN202072812U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 黃磊
• 申請（專利權）人: 寧波奧爾迪金屬復合材料科技有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種聚合物纖維的紡織領域，尤其是一種帶高壓密閉容器的納米纖維紡絲裝置。

背景技術

納米纖維由于其纖維具有數nm-數千nm的細微直徑，因此其制造的納米紡織品具有非常大的比表面積和高的孔隙率，其獨特的性質也使得納米紡織品在人們日常生活中的廣泛應用，例如抗菌內衣、免洗襯衫、防紫外線及屏蔽電磁波等的防護服、消防人員的阻燃工作服等等。

而靜電紡絲(也稱為電荷誘導紡絲)，是已知的生產由高分子聚合物制備的直徑在亞微級的納米纖維的最常見的方法。在常規的靜電紡絲方法中，將高分子聚合物溶液供應至針形噴嘴，向該噴嘴施加高電壓，使得作為細絲從該噴嘴排出的聚合物溶液帶有電荷，隨著聚合物溶液中溶劑的蒸發，這些電荷之間的距離縮短，作用在溶液上的庫侖力增加，當該庫侖力超過細絲狀聚合物溶液之間的表面張力時，細絲狀聚合物溶液將經歷所謂的靜電爆炸過程，在此過程中聚合物溶液被爆炸性地拉出，該現象本身作為初級、二級、有時三級爆炸等而重復，直至得到由聚合物制備的直徑在亞微級的納米纖維。

然而常規靜電紡絲是在常溫常壓下、敞開式的環境下進行的，這對于高分子溶液而言，在降低的電壓下就會引起電暈放電、火花放電。比如在純空氣中平板電極的距離為2cm時通常要30kV/cm才會發生火花發電，但在靜電紡絲時，特別是針形噴嘴為金屬材質時，激發電暈放電的條件相當低，在電極間的距離為5-20cm時，甚至只需要3kV/cm就會發生電暈放電。這就導致本來用于制造纖維的電荷都被電暈電流所消耗，從而影響了紡絲的穩定生產。

因此，研發一種能夠穩定生產的靜電紡絲裝置，對于納米纖維的生產以及相關的領域具有重要的意義和廣闊的應用前景。

發明內容

本實用新型的目的即在于提供一種穩定生產納米纖維、增大聚合物溶液吐出量的靜電紡絲裝置。

本實用新型所采用的技術方案如下：一種帶高壓密閉容器的納米纖維紡絲裝置，其特征在于：包括一個用于排出聚合物溶液的紡絲噴嘴，一個與紡絲噴嘴相對設置的接地的圓柱電極；所述紡絲噴嘴和圓柱電極均容納于一個密閉容器中；所述密閉容器通過氣體流量調節器與一個氣缸連通；所述紡絲噴嘴與一個聚合物溶液供給裝置連通，且所述紡絲噴嘴的針形噴嘴與高壓電源相連；所述密閉容器還設有用于排出揮發溶劑的排氣口，所述排氣口通過調節閥與排氣裝置相連通；在所述密閉容器內，在所述圓柱電極的附近設置用于回收纖維的卷取裝置。

為了達到足夠的抑制放電的作用，優先維持密閉容器內的壓力在5-10個大氣壓，因此要求氣缸能提供如此的高壓，并且密閉容器能夠耐受相應的高壓。

本實用新型的有益效果是，通過將紡絲空間密閉，并維持一定的壓力，從而抑制了紡絲噴嘴排出的聚合物溶液與圓柱電極之間電暈放電和火花放電，因此可以施加更高的電壓而增大聚合物溶液的排出量，從而穩定提高靜電紡絲的生產率；同時在密閉容器內設置了回收卷取裝置，更便于纖維的回收。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1，詳細描述本實用新型的結構部件：一種帶高壓密閉容器的納米纖維紡絲裝置，其特征在于：包括一個用于排出聚合物溶液的紡絲噴嘴1，一個與紡絲噴嘴1相對設置的接地的圓柱電極2；所述紡絲噴嘴1和圓柱電極2均容納于一個密閉容器3中；所述密閉容器3通過氣體流量調節器4與一個氣缸5連通，所述氣缸5能提供至少5個大氣壓的高壓，并且所述密閉容器3能夠在至少5個大氣壓的條件下正常使用；所述紡絲噴嘴1與一個聚合物溶液供給裝置6連通，且所述紡絲噴嘴1的針形噴嘴7與高壓電源8相連；所述密閉容器3還設有用于排出揮發溶劑的排氣口，所述排氣口通過調節閥9與排氣裝置10相連通，在所述密閉容器3內，在所述圓柱電極2的附近設置用于回收纖維的卷取裝置11。