[发明专利]一种制备一维有序结构的纳米纤维的静电纺丝方法及装置

权利要求书

1.一种制备一维有序结构的纳米纤维的静电纺丝装置，其特征在于：包括带有保温装置的注射泵，与注射泵相连的直流正电电源，两上下平行放置的镶有金属外圈的绝缘圆盘，注射泵在该两个绝缘圆盘的一侧并且和两个绝缘圆盘平行等距；每个绝缘圆盘的金属外圈与绝缘圆盘中心之间连接有金属导线；

包括有控制两个绝缘圆盘同轴转动的电机；

包括有穿过两个绝缘圆盘中心的导电转轴，与导电转轴相连的直流负电电源，导电转轴下方是同轴的绝缘转轴，导电转轴通过该绝缘转轴与上述控制两个绝缘圆盘同轴转动的电机相连接；

在该两个绝缘圆盘的另一侧放置有U形绝缘收集框，且U形绝缘收集框两个边和两个绝缘圆盘平行，且U形绝缘收集框两个边之间的距离小于两个绝缘圆盘的高度。

2.应用权利要求1所述装置的方法，其特征在于：将聚合物纺丝溶液置于带有保温装置的注射泵中；直流正电电源电压通过一个电极输入到纺丝溶液中；直流负电电源电压通过绝缘圆盘中心与电机相连的导电转轴由金属导线输送到绝缘圆盘的金属外圈；两平行放置的绝缘圆盘在电机的控制下同轴转动；在放置在绝缘圆盘一侧的U形绝缘收集框上收集到有序排列的纳米纤维；

所述的聚合物纺丝溶液的浓度为10wt.％～40wt.％，通入10～30kV的直流正电电源电压；注射泵针头孔径为0.4～1.5mm，聚合物纺丝溶液流速0.2～1mL/h，静电纺丝过程的环境湿度为10～60％，温度为10～40℃；注射泵针尖距离绝缘圆盘边缘的距离即喷丝距离H1＝8～30cm，绝缘圆盘转速为100～2000r/min，两绝缘圆盘间的间距在H2＝3～12cm，与导电转轴相连的直流负电电源电压5～20kV。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：所述的聚合物纺丝溶液中的聚合物为纤维素、壳聚糖、蚕丝蛋白、聚丙烯腈、聚乳酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚膦腈、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、尼龙、聚苯胺、聚苯乙烯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺或聚对苯乙炔中的一种，所述的聚合物纺丝溶液中的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、氯仿、甲酸、醋酸、硫氰酸钠、四氢呋喃、六氟异丙醇、六氟丙酮或三氟乙醇中的一种。