[實用新型]氣泡靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201920478770.5
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN210065991U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 何吉歡;李曉霞;田丹;郁丹妮
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D1/06
• 代理公司: 32295 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 唐靜芳

本實用新型涉及一種氣泡靜電紡絲裝置，屬于氣泡靜電紡絲領域。該氣泡靜電紡絲裝置包括噴頭裝置、注射裝置、氣泵裝置、接收裝置和高壓靜電裝置，噴頭裝置包括導氣管和設置在導氣管兩側的溶液輸送管，注射裝置與溶液輸送管連接，氣泵裝置與導氣管連接，高壓靜電裝置分別與噴頭裝置及接收裝置連接，導氣管的高度低于溶液輸送管的高度，溶液輸送管的高度不少于10cm。本實用新型涉及的氣泡靜電紡絲裝置通過紡絲噴頭的長度和細度控制大分子的運輸過程，通過長程內持久的層流使大分子有序，控制納米纖維中分子的方向，提高了纖維的結晶度，從而優化材料的各項性能。

技術領域

本實用新型涉及一種氣泡靜電紡絲裝置，屬于氣泡靜電紡絲領域。

背景技術

微納米纖維具有尺寸小，比表面積大，纖維連續性好，理化性能優異等優點，廣泛的應用于電子、生物醫藥、環境、傳感器、紡織、能源、軍事國防等領域。隨著社會和科技的不斷發展，對納米纖維的需求也越來越強烈，制備高性能、多功能的復合型的納米纖維材料已成為當前靜電紡絲領域的研究熱點。智能化、功能化、超能化、綠色化的材料是當代材料的發展方向。以納米粒子為基礎單元，自上而下的組裝納米陣列、納米網絡和納米結構，是新材料、微電子、生命科學和藥學領域取得突破的關鍵技術之一。當材料在分子級的納米尺度上有序時，可以進一步提高復合材料的機械性能、熱學性能、化學性能、光學性能、磁性能等，使材料具有特殊的物理化學結構、性能和用途，實現材料的智能化、功能化、超能化、綠色化。具有納米級層次結構的復合材料，可以展現出材料很多優異的特性，這是非層次結構無法實現的。

目前制造復合納米纖維的方法有很多，氣泡靜電紡絲法是一種工藝簡單、成本低廉、效率高、產量大的制備納米纖維的方法。通過氣流在溶液表面形成單個或多個有規律的氣泡，在氣泡破裂后通過高壓靜電作用形成無數的射流，從而產生大量的納米纖維。但是目前氣泡靜電紡絲技術制備納米纖維復合材料時存在紡絲液暴露在空氣中導致溶液性質發生變化從而降低紡絲效率，多氣泡之間產生影響，不同性質和功能的溶液不能很好的混合、生成的復合纖維大分子無序等問題。

針對以上問題，有必要提供一種制備大分子有序的納米復合材料的裝置，從而控制紡絲過程復合纖維大分子的取向，進一步優化復合納米纖維材料的性能，實現分子有序的復合納米纖維高效生產。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠對紡絲過程中納米纖維中大分子有序控制，同時可以實現多種紡絲溶液共紡，獲得復合納米纖維的氣泡靜電紡絲裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種氣泡靜電紡絲裝置包括噴頭裝置、注射裝置、氣泵裝置、接收裝置和高壓靜電裝置，所述噴頭裝置包括導氣管和套接在所述導氣管外部的溶液輸送管，所述溶液輸送管包括至少一個輸送通道，當輸送通道為2個及2個以上時，在相鄰的輸送通道之間設置有隔板，所述注射裝置與所述溶液輸送管連接，所述氣泵裝置與所述導氣管連接，所述高壓靜電裝置分別與所述噴頭裝置及所述接收裝置連接。

進一步地，所述溶液輸送管包括4個通過不同的紡絲溶液的輸送通道。通過在不同的輸送管道中通入不同的紡絲溶液，可以防止不同的紡絲溶液混合時間較長而影響紡絲質量，又能實現不同紡絲溶液的結合紡絲，改善納米纖維的性能。

進一步地，所述氣泡靜電紡絲裝置包括設置在所述溶液輸送管外側的延伸部，所述延伸部內開設有以所述導氣管的軸線為軸對稱設置的導氣通道，兩側的導氣通道的延長線的交點在所述導氣管的軸線上，所述導氣通道被定義有進氣口和出氣口，所述出氣口朝向所述溶液輸送管。

進一步地，所述氣泡靜電紡絲裝置還包括鼓風裝置，所述鼓風裝置與所述進氣口連通。

進一步地，所述導氣管內部為圓形，且所述導氣管的內徑小于3mm，所述溶液輸送管內徑為1mm導氣管的內徑為2mm。

進一步地，所述高壓靜電裝置的正極與所述溶液輸送管連接所述高壓靜電裝置的負極與所述接收裝置連接。