[發明專利]氣泡紡絲裝置

有效

• 申請號: 201210407119.1
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102864509A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 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: D01D5/14
• 分類號: D01D5/14
• 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

本發明屬于紡絲領域，尤其涉及一種氣泡渦流紡絲裝置。

背景技術

隨著納米科技的興起，人們給予能制備連續納米纖維的靜電紡絲法以極大的關注，并做了較系統的理論研究，靜電紡絲法是通過高壓靜電產生的電場力拉伸聚合物溶液或熔體來制備納米纖維的重要方法，也是制備納米纖維最直接最簡單的方法，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，但傳統靜電紡產量低，限制了其工業應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣泡紡絲裝置，其通過渦流發生裝置產生的渦流拉伸聚合物溶液或熔體來制備納米纖維，可有效提高納米紡絲的產量。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明公開了一種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發生裝置和接收裝置，所述氣泡發生裝置連接于所述貯液池內，并在貯液池內液體的表面產生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產生的射流，其中，還包括一渦流發生裝置，該渦流發生裝置用以在所述貯液池內液體的上方產生渦流。

優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述渦流發生裝置包括第一氣泵、多個噴氣口以及連接于所述第一氣泵和噴氣口之間的第一導氣管，所述噴氣口傾斜設于所述貯液池的上端開口。

優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述噴氣口的數量為3或4個。

優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述氣泡發生裝置包括氣體發生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發生裝置和噴頭之間的第二導氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內。

優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述噴頭于豎直方向設于所述貯液池的底部。

優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述氣體發生裝置為氣泵或手風器。

優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述接收裝置為接收極板或滾筒。

與現有技術相比，本發明利用龍卷風機理，提出了一種新的氣泡紡絲方法，其通過渦流發生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產生渦流，渦流拉伸氣泡進行紡絲，可實現微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續化生產；為納米纖維的規模化生產打下基礎，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強，為滿足大批量生產及產品應用等對納米纖維及其相關產品的需求提供幫助。

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，下面描述中的有關本發明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所示為本發明具體實施例中氣泡紡絲裝置的結構示意圖；

圖2所示為圖1中貯液池的俯視圖（三個噴氣口）；

圖3所示為本發明另一實施例中貯液池的俯視圖（四個噴氣口）。

具體實施方式

龍卷風的產生機理：大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流，與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用，上升氣流旋轉，形成中尺度氣旋。隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展，初生的龍卷在氣旋內部形成，形成龍卷核心，使龍卷一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時，地面氣壓急劇下降，地面風速急劇上升，形成龍卷。

本發明即利用龍卷風的形成機理，用于進行氣泡渦流紡絲。利用氣流形成的渦流使得產生的氣泡被拉伸之破裂，形成納米纖維，可有效的提高納米紡絲的產量以及節約能源。

本發明實施例中的氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發生裝置和接收裝置，所述氣泡發生裝置連接于所述貯液池內，并在貯液池內液體的表面產生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產生的射流，所述氣泡紡絲裝置還包括一渦流發生裝置，該渦流發生裝置用以在所述貯液池內液體的上方產生渦流。

在上述氣泡紡絲裝置中，渦流發生裝置包括第一氣泵、多個噴氣口以及連接于所述第一氣泵和噴氣口之間的第一導氣管，所述噴氣口傾斜設于所述貯液池的上端開口。

在上述氣泡紡絲裝置中，所述氣泡發生裝置包括氣體發生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發生裝置和噴頭之間的第二導氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內。

優選的，所述噴頭于豎直方向設于所述貯液池的底部，所述氣體發生裝置為氣泵或手風器，所述接收裝置為接收極板或滾筒。