專利名稱：氣泡紡絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡絲領(lǐng)域，尤其涉及ー種氣泡渦流紡絲裝置。
背景技術(shù)：
隨著納米科技的興起，人們給予能制備連續(xù)納米纖維的靜電紡絲法以極大的關(guān)注，并做了較系統(tǒng)的理論研究，靜電紡絲法是通過(guò)高壓靜電產(chǎn)生的電場(chǎng)カ拉伸聚合物溶液或熔體來(lái)制備納米纖維的重要方法，也是制備納米纖維最直接最簡(jiǎn)單的方法，由靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維具有超高的比表面積、極大長(zhǎng)徑比、高表面活性、優(yōu)越的機(jī)械性能(高強(qiáng)高韌)等特點(diǎn)，在紡織工程、環(huán)境工程、生物科技、醫(yī)療與衛(wèi)生健康、能源貯存、軍事與反恐
安全等不同領(lǐng)域都具有十分廣闊的應(yīng)用前景，但傳統(tǒng)靜電紡產(chǎn)量低，限制了其エ業(yè)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種氣泡紡絲裝置，其通過(guò)渦流發(fā)生裝置產(chǎn)生的渦流拉伸聚合物溶液或熔體來(lái)制備納米纖維，可有效提高納米紡絲的產(chǎn)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案本發(fā)明公開(kāi)了ー種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發(fā)生裝置和接收裝置，所述氣泡發(fā)生裝置連接于所述貯液池內(nèi)，并在貯液池內(nèi)液體的表面產(chǎn)生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產(chǎn)生的射流，其中，還包括一渦流發(fā)生裝置，該渦流發(fā)生裝置用以在所述貯液池內(nèi)液體的上方產(chǎn)生渦流。優(yōu)選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述渦流發(fā)生裝置包括第一氣泵、多個(gè)噴氣ロ以及連接于所述第一氣泵和噴氣ロ之間的第一導(dǎo)氣管，所述噴氣ロ傾斜設(shè)于所述貯液池的上端開(kāi)ロ。優(yōu)選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述噴氣ロ的數(shù)量為3或4個(gè)。優(yōu)選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述氣泡發(fā)生裝置包括氣體發(fā)生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發(fā)生裝置和噴頭之間的第二導(dǎo)氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內(nèi)。優(yōu)選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述噴頭于豎直方向設(shè)于所述貯液池的底部。優(yōu)選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述氣體發(fā)生裝置為氣泵或手風(fēng)器。 優(yōu)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用龍卷風(fēng)機(jī)理，提出了ー種新的氣泡紡絲方法，其通過(guò)渦流發(fā)生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產(chǎn)生渦流，渦流拉伸氣泡進(jìn)行紡絲，可實(shí)現(xiàn)微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續(xù)化生產(chǎn)；為納米纖維的規(guī)?；a(chǎn)打下基礎(chǔ)，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)単，易操作，適應(yīng)性強(qiáng)，為滿足大批量生產(chǎn)及產(chǎn)品應(yīng)用等對(duì)納米纖維及其相關(guān)產(chǎn)品的需求提供幫助。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣泡紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為圖I中貯液池的俯視圖(三個(gè)噴氣ロ)；圖3所示為本發(fā)明另ー實(shí)施例中貯液池的俯視圖(四個(gè)噴氣ロ)。
具體實(shí)施方式
龍卷風(fēng)的產(chǎn)生機(jī)理大氣的不穩(wěn)定性產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升氣流，與在垂直方向上速度和方向均有切變的風(fēng)相互作用，上升氣流旋轉(zhuǎn)，形成中尺度氣旋。隨著中尺度氣旋向地面發(fā)展和向上伸展,初生的龍卷在氣旋內(nèi)部形成，形成龍卷核心，使龍卷一直伸展到地面。當(dāng)發(fā)展的渦旋到達(dá)地面高度時(shí)，地面氣壓急劇下降，地面風(fēng)速急劇上升，形成龍卷。本發(fā)明即利用龍卷風(fēng)的形成機(jī)理，用于進(jìn)行氣泡渦流紡絲。利用氣流形成的渦流使得產(chǎn)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(chǎn)量以及節(jié)約能源。本發(fā)明實(shí)施例中的氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發(fā)生裝置和接收裝置，所述氣泡發(fā)生裝置連接于所述貯液池內(nèi)，并在貯液池內(nèi)液體的表面產(chǎn)生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產(chǎn)生的射流，所述氣泡紡絲裝置還包括一渦流發(fā)生裝置，該渦流發(fā)生裝置用以在所述貯液池內(nèi)液體的上方產(chǎn)生渦流。在上述氣泡紡絲裝置中，渦流發(fā)生裝置包括第一氣泵、多個(gè)噴氣ロ以及連接于所述第一氣泵和噴氣ロ之間的第一導(dǎo)氣管，所述噴氣ロ傾斜設(shè)于所述貯液池的上端開(kāi)ロ。在上述氣泡紡絲裝置中，所述氣泡發(fā)生裝置包括氣體發(fā)生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發(fā)生裝置和噴頭之間的第二導(dǎo)氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內(nèi)。優(yōu)選的，所述噴頭于豎直方向設(shè)于所述貯液池的底部，所述氣體發(fā)生裝置為氣泵或手風(fēng)器，所述接收裝置為接收極板或滾筒。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖I所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣泡紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。氣泡紡絲裝置10包括貯液池11、氣泡發(fā)生裝置12、渦流發(fā)生裝置13和接收裝置14。貯液池11的形狀為圓柱體，易于想到的是，在其他實(shí)施例中，貯液池11也可以為正方體等其他形狀。貯液池11中收容有聚合物溶液或熔體。氣泡發(fā)生裝置12包括氣體發(fā)生裝置121、噴頭122以及連接在氣體發(fā)生裝置121和噴頭122之間的第二導(dǎo)氣管123。氣體發(fā)生裝置121優(yōu)選為氣泵，也可以為手風(fēng)器等其他其他產(chǎn)生裝置。氣體發(fā)生裝置121輸出的氣流流速可以在(TlOOm/s進(jìn)行調(diào)節(jié)。噴頭122于豎直方向設(shè)于貯液池11的底部，噴頭122可以部分延伸于貯液池11內(nèi)，也可全部位于貯液池11內(nèi)。渦流發(fā)生裝置13用以在貯液池11內(nèi)液體的上方產(chǎn)生渦流，其包括第一氣泵131、多個(gè)噴氣ロ 132以及連接于第一氣泵131和噴氣ロ 132之間的第一導(dǎo)氣管133。第一氣泵131輸出的氣流流速可以在(TlOOm/s進(jìn)行調(diào)節(jié)。參圖2所示，噴氣ロ 132傾斜設(shè)于貯液池11的上端開(kāi)ロ，多個(gè)噴氣ロ 132沿貯液池11的開(kāi)ロ端以一定的間距設(shè)置。噴氣ロ 132不僅向貯液池11內(nèi)傾斜，而且沿貯液池11開(kāi)ロ的環(huán)形方向傾斜，多個(gè)噴氣ロ 132產(chǎn)生的氣流相遇從而產(chǎn)生渦流，也就是小型的“龍卷風(fēng)”，渦流對(duì)貯液池11內(nèi)液體表面的氣泡進(jìn)行拉伸并使其破裂，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)紡絲。噴氣ロ 132的數(shù)量可以根據(jù)需要以及規(guī)模大小進(jìn)行設(shè)置，以使得產(chǎn)生渦流的大小·滿足生產(chǎn)需要。作為優(yōu)選的，噴氣ロ設(shè)置為三個(gè)(參圖2)或四個(gè)(參圖3)。接收裝置14為ー接收極板,呈平板狀,在其他實(shí)施例中,接收裝置14也可為ー滾筒。接收裝置14與貯液池11頂端的距離優(yōu)選為O. Icm^lOOcm0氣泡紡絲裝置10工作時(shí)，首先在貯液池11中注入溶液或熔體；打開(kāi)氣體發(fā)生裝置121，開(kāi)始時(shí)氣壓較低，先將第二導(dǎo)氣管123中液體排出，再慢慢加大氣壓，使液面出現(xiàn)有規(guī)律的氣泡狀凸起；然后打開(kāi)第一氣泵131，調(diào)節(jié)到一定氣壓，使其產(chǎn)生渦流，將液面的氣泡拉伸破裂進(jìn)行紡絲。貯液池11上方設(shè)有接收裝置14，射流射向接收裝置14后冷卻固化，沉積在接收裝置14上。綜上所述，本發(fā)明利用龍卷風(fēng)機(jī)理，提出了ー種新的氣泡紡絲方法，其通過(guò)渦流發(fā)生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產(chǎn)生渦流，渦流拉伸氣泡進(jìn)行紡絲，可實(shí)現(xiàn)微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續(xù)化生產(chǎn)；為納米纖維的規(guī)?；a(chǎn)打下基礎(chǔ)，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，適應(yīng)性強(qiáng)，為滿足大批量生產(chǎn)及產(chǎn)品應(yīng)用等對(duì)納米纖維及其相關(guān)產(chǎn)品的需求提供幫助。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此g在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含ー個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為ー個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.ー種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發(fā)生裝置和接收裝置，所述氣泡發(fā)生裝置連接于所述貯液池內(nèi)，并在貯液池內(nèi)液體的表面產(chǎn)生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產(chǎn)生的射流，其特征在干還包括ー渦流發(fā)生裝置，該渦流發(fā)生裝置用以在所述貯液池內(nèi)液體的上方產(chǎn)生渦流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述渦流發(fā)生裝置包括第一氣泵、多個(gè)噴氣ロ以及連接于所述第一氣泵和噴氣ロ之間的第一導(dǎo)氣管，所述噴氣ロ傾斜設(shè)于所述貯液池的上端開(kāi)ロ。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述噴氣ロ的數(shù)量為3個(gè)或4個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述氣泡發(fā)生裝置包括氣體發(fā)生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發(fā)生裝置和噴頭之間的第二導(dǎo)氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述噴頭于豎直方向設(shè)于所述貯液池的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述氣體發(fā)生裝置為氣泵或手風(fēng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述接收裝置為接收極板或滾筒。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發(fā)生裝置和接收裝置，所述氣泡發(fā)生裝置連接于所述貯液池內(nèi)，并在貯液池內(nèi)液體的表面產(chǎn)生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產(chǎn)生的射流，所述氣泡紡絲裝置還包括一渦流發(fā)生裝置，該渦流發(fā)生裝置用以在所述貯液池內(nèi)液體的上方產(chǎn)生渦流。本發(fā)明利用龍卷風(fēng)機(jī)理，提出了一種新的氣泡紡絲方法，其通過(guò)渦流發(fā)生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產(chǎn)生渦流，渦流拉伸氣泡進(jìn)行紡絲，可實(shí)現(xiàn)微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續(xù)化生產(chǎn)；為納米纖維的規(guī)?；a(chǎn)打下基礎(chǔ)，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，適應(yīng)性強(qiáng)，為滿足大批量生產(chǎn)及產(chǎn)品應(yīng)用等對(duì)納米纖維及其相關(guān)產(chǎn)品的需求提供幫助。
文檔編號(hào)D01D5/14GK102864509SQ201210407119
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者何吉?dú)g, 孔海燕, 周麗霞 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)