[發明專利]一種氣泡靜電紡絲裝置

無效

• 申請號: 201210185550.6
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102677197A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 何吉歡;孔海燕;周麗霞
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明屬于靜電紡絲領域，特別是涉及一種溫度可控的氣泡靜電紡絲裝置。

背景技術

靜電紡絲技術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，由靜電紡絲技術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、優越的機械性能（高強高韌）等特點，在紡織工程、環境工程、生物科技、醫療與衛生健康、能源貯存、軍事與反恐安全等不同領域都具有十分廣闊的應用前景。隨著靜電紡絲技術研究的不斷深入，目前己經有幾十種聚合物成功通過靜電紡絲技術制備超細纖維，制備的超細纖維直徑一般在幾十納米至一微米之間，紡絲條件適當時纖維直徑可達1納米。靜電紡絲法制備超細纖維的基本原理可以簡單概括為，聚合物溶液或熔體在高壓靜電場中電場力的作用下，從毛細管或者氣泡的末端形成射流飛向接收裝置，射流在到達接收裝置的過程中產生高度拉伸，纖維變細，同時溶液中的溶劑蒸發或是熔體固化，最后纖維沉積在接收裝置上。相對于傳統的靜電紡絲技術，氣泡靜電紡絲技術的優勢更大，具有可以提高納米纖維的紡絲效率及其產量等優點。

氣泡靜電紡絲技術是一項重要的制備納米纖維技術，有很多學者對其工藝參數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。研究表明，除了尖端電位、流體粘度、電導率、接收距離和表面張力等因素，環境因素包括溫度、相對濕度對氣泡靜電紡絲得到的纖維尺度也有一定影響，但現有設備極少涉及對環境溫度的控制與調節，大部分的氣泡靜電紡絲裝置都沒有溫度調節與控制裝置，一般只能選擇室溫，生產可控制性教差，易造成產品質量差異性大，生產效率降低等。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種氣泡靜電紡絲裝置，該氣泡靜電紡絲裝置能夠在靜電紡絲過程中，通過外加的溫度控制裝置，對氣泡溫度進行控制，從而降低環境因素對氣泡靜電紡絲過程的影響，提高生產可控性，有利于實現納米纖維的大規模工業化生產。

根據本發明的目的提出的一種氣泡靜電紡絲裝置，包括貯液池、高壓靜電發生器、氣泵、噴氣管、導氣管、金屬電極、接收極板、接地電極和加熱裝置，所述貯液池為裝有溶液或熔體的容器，所述加熱裝置對貯液池的容器壁進行加熱。

優選的，所述加熱容置為保溫容器，里面裝有載熱媒質，所述貯液池設于該載熱媒質之中。

優選的，所述載熱媒質為液體，其溫度高于所述貯液池中的溶液或熔體溫度。

優選的，所述載熱媒質的液面高于所述貯液池中的溶液或熔體液面。

優選的，所述加熱裝置為電熱絲，該電熱絲連接于所述貯液池的側部或底部之一的至少一個容器壁上。

優選的，進一步包括用于對所述貯液池中的溶液或熔體進行攪拌的攪拌器。

優選的，所述噴氣管設置于所述貯液池的溶液或熔體之中，該噴氣管的管口低于所述貯液池的溶液或熔體液面。

優選的，所述導氣管連接所述氣泵和所述噴氣管。

優選的，所述金屬電極設置于所述噴氣管中，并與所述高壓靜電發生器電性連接。

優選的，所述接受極板電性連接與所述接地電極上，并與所述貯液池的溶液或熔體之間形成電場。

上述的氣泡靜電紡絲裝置，增加了對貯液池的加熱裝置，通過貯液池的容器壁將熱量傳導至里面的溶液或熔體中，從而使溶液或熔體的溫度具有人為的可控性，從而降低環境因素對氣泡靜電紡絲過程的影響，提高了產品的質量穩定性和生產效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明氣泡靜電紡絲裝置第一實施方式的結構示意圖；

圖2為本發明氣泡靜電紡絲裝置第二實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

正如背景技術中所述的，現有的氣泡靜電紡絲裝置，在靜電紡絲過程中，缺乏對溫度的有效控制，完全依賴于環境溫度。然而環境溫度會給靜電紡絲過程帶來不可控的不確定因素，使產品質量的差異性較大，對大規模生產造成不良影響。