專利名稱：一種氣氛可控的靜電紡絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種聚合物纖維的紡織領(lǐng)域，尤其是一種靜電紡絲裝置。
背景技術(shù)：
納米纖維由于其纖維具有數(shù)nm-數(shù)千nm的細(xì)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(dú)特的性質(zhì)也使得納米紡織品在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用，例如抗菌內(nèi)衣、免洗襯衫、防紫外線及屏蔽電磁波等的防護(hù)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(dǎo)紡絲)，是已知的生產(chǎn)由高分子聚合物制備的直徑在亞微級(jí)的納米纖維的最常見的方法。在常規(guī)的靜電紡絲方法中，將高分子聚合物溶液供應(yīng)至針形噴嘴，向該噴嘴施加高電壓，使得作為細(xì)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(fā)，這些電荷之間的距離縮短，作用在溶液上的庫(kù)侖力增加，當(dāng)該庫(kù)侖力超過細(xì)絲狀聚合物溶液之間的表面張力時(shí)，細(xì)絲狀聚合物溶液將經(jīng)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(xiàn)象本身作為初級(jí)、二級(jí)、有時(shí)三級(jí)爆炸等而重復(fù)，直至得到由聚合物制備的直徑在亞微級(jí)的納米纖維。然而常規(guī)靜電紡絲是在常溫常壓下、敞開式的環(huán)境下進(jìn)行的，這對(duì)于高分子溶液而言，在降低的電壓下就會(huì)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(shí)通常要30kV/cm才會(huì)發(fā)生火花發(fā)電，但在靜電紡絲時(shí)，特別是針形噴嘴為金屬材質(zhì)時(shí)，激發(fā)電暈放電的條件相當(dāng)?shù)?，在電極間的距離為5-20cm時(shí)，甚至只需要3kV/cm就會(huì)發(fā)生電暈放電。這就導(dǎo)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(wěn)定生產(chǎn)。因此，研發(fā)一種能夠穩(wěn)定生產(chǎn)的靜電紡絲裝置，對(duì)于納米纖維的生產(chǎn)以及相關(guān)的領(lǐng)域具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的即在于提供一種穩(wěn)定生產(chǎn)納米纖維、增大聚合物溶液吐出量的靜電紡絲裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下一種氣氛可控的靜電紡絲裝置，其特征在于 包括一個(gè)用于排出聚合物溶液的紡絲噴嘴，一個(gè)與紡絲噴嘴相對(duì)設(shè)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(gè)密閉容器中；所述密閉容器通過多個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)器與多個(gè)氣缸連通；所述紡絲噴嘴與一個(gè)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(shè)有用于排出揮發(fā)溶劑的排氣口，所述排氣口通過調(diào)節(jié)閥與排氣裝置相連通。本實(shí)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(wěn)定提高靜電紡絲的生產(chǎn)率；同時(shí)由于設(shè)置了多個(gè)氣缸，并配制了氣體流量調(diào)節(jié)器，可以根據(jù)需要通入不同的氣氛，并精確控制壓力，從而獲得各種效果。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)部件氣氛可控的靜電紡絲裝置，其特征在于包括一個(gè)用于排出聚合物溶液的紡絲噴嘴1，一個(gè)與紡絲噴嘴1相對(duì)設(shè)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(gè)密閉容器3中；所述密閉容器3 通過兩個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)器4A、4B與兩個(gè)氣缸5A、5B連通；所述紡絲噴嘴1與一個(gè)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(shè)有用于排出揮發(fā)溶劑的排氣口，所述排氣口通過調(diào)節(jié)閥9與排氣裝置10相連通。
權(quán)利要求1. 一種氣氛可控的靜電紡絲裝置，其特征在于包括一個(gè)用于排出聚合物溶液的紡絲噴嘴，一個(gè)與紡絲噴嘴相對(duì)設(shè)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(gè)密閉容器中；所述密閉容器通過多個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)器與多個(gè)氣缸連通；所述紡絲噴嘴與一個(gè)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(shè)有用于排出揮發(fā)溶劑的排氣口，所述排氣口通過調(diào)節(jié)閥與排氣裝置相連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣氛可控的靜電紡絲裝置，包括一個(gè)用于排出聚合物溶液的紡絲噴嘴，一個(gè)與紡絲噴嘴相對(duì)設(shè)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(gè)密閉容器中；所述密閉容器通過多個(gè)氣體流量調(diào)節(jié)器與多個(gè)氣缸連通；所述紡絲噴嘴與一個(gè)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(shè)有用于排出揮發(fā)溶劑的排氣口，所述排氣口通過調(diào)節(jié)閥與排氣裝置相連通。本實(shí)用新型可以施加更高的電壓而增大聚合物溶液的排出量，從而穩(wěn)定提高靜電紡絲的生產(chǎn)率；同時(shí)由于設(shè)置了多個(gè)氣缸，并配制了氣體流量調(diào)節(jié)器，可以根據(jù)需要通入不同的氣氛，并精確控制壓力，從而獲得各種效果。
文檔編號(hào)D01D13/00GK202072816SQ20112009087
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者黃磊 申請(qǐng)人:寧波奧爾迪金屬?gòu)?fù)合材料科技有限公司