[發明專利]一種納米材料的制備裝置

有效

• 申請號: 201810254851.7
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108950701B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李勃;張晗;朱朋飛;房明浩
• 申請（專利權）人: 深圳維度新材料有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D13/00
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識產權事務所(普通合伙) 44300
• 代理人: 黃威

本發明提供的納米材料制備裝置，通過在連接器上接穩定的高壓氣體，推動活塞將料筒中的紡絲原液從出液口擠出，然后再通過噴氣系統的氣嘴將穩定的高壓氣體吹向從出液口擠出的紡絲原液液滴。當液滴的表面張力和氣流的拉力達到二力平衡時，形成連續的噴絲細流，進而形成納米纖維。該方案簡化了納米材料的制備過程，降低了生產成本，進而解決了當前纖維制備生產效率低，生產規模受限等難題。

技術領域

本發明涉及納米材料領域，具體涉及一種納米材料的制備裝置。

背景技術

納米纖維由于直徑尺寸縮小到了納米數量級，比表面積急劇增大，小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應以及量子隧道效應等開始出現，其在力、熱、光、電和磁等物理性質上會表現出一系列列奇特的現象，使得其在柔性器件、能源環境、信息以及生物等諸多領域具有很大應用潛力。在納米纖維的制備與研究中，溶膠-凝膠法與電紡絲技術相結合制備連續微/納米纖維的方法已經被廣泛使用。

靜電紡絲是利用高壓靜電場作用于聚合物紡絲原液或熔體，使帶電荷的高分子紡絲原液或熔體在靜電場中流動并細化，產生噴射效果，然后經溶劑蒸發或熔體冷卻而固化,從而得到聚合物基纖維狀物質的過程。與其他纖維制備方法相比，靜電紡絲技術不僅可以連續生產出尺寸均勻、長徑比較大的納米纖維，而且通過溶膠-凝膠法可以較容易的控制纖維的成分，實現復合纖維的制備，甚至可以制備空心、多空納米纖維。但是，由于靜電紡絲過程中紡絲原液成絲的動力源于高壓靜電場對帶電荷紡絲原液的電場力，所以溶膠-凝膠法配制的紡絲原液必須通過一定的方法使其帶有電荷，使紡絲工藝復雜、成本升高，且高電壓具有一定的危險性，限制了生產效率的提高。

發明內容

本發明提供了一種納米材料的制備裝置，可以簡化納米材料的制備過程、降低成本；以解決當前纖維制備生產效率低，生產規模受限等難題，為高質量微納米纖維的批量生產提供可能性。

本發明提供了一種納米材料的制備裝置，包括：用于供給紡絲原液的給液系統、用于提供穩定的高壓氣體，噴吹連續供給的紡絲原液的噴氣系統；

所述給液系統，包括：連接器、料筒、活塞和針頭；

所述噴氣系統，包括：高壓氣體產生設備和氣嘴；

所述針頭的一端與料筒連接，另一端設有出液口；

所述針頭至少一部分位于所述氣嘴內；

所述針頭設有出液口的一端向所述氣嘴的噴氣口方向延伸，并伸出所述氣嘴；

其中，所述連接器接有穩定的高壓氣體，推動所述活塞將料筒中的紡絲原液從所述出液口擠出；

所述噴氣系統通過氣嘴將穩定的高壓氣體吹向從所述出液口擠出的紡絲原液液滴。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述氣嘴的橫截面為圓形。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述針頭的橫截面為圓形。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述針頭伸出氣嘴的部分與所述氣嘴同心。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述針頭的內徑為100um～1mm。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述針頭伸出氣嘴部分的長度為5mm～10mm。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述連接器包括：進氣口以及卡扣；以及

所述連接器的下表面有密封橡膠。

在本發明的納米材料制備裝置中，所述料筒的進料端呈檐狀。