[发明专利]气泡纺丝装置

说明书

技术领域

本发明属于纺丝领域，尤其涉及一种气泡涡流纺丝装置。

背景技术

随着纳米科技的兴起，人们给予能制备连续纳米纤维的静电纺丝法以极大的关注，并做了较系统的理论研究，静电纺丝法是通过高压静电产生的电场力拉伸聚合物溶液或熔体来制备纳米纤维的重要方法，也是制备纳米纤维最直接最简单的方法，由静电纺丝技术制备的纳米纤维具有超高的比表面积、极大长径比、高表面活性、优越的机械性能（高强高韧）等特点，在纺织工程、环境工程、生物科技、医疗与卫生健康、能源贮存、军事与反恐安全等不同领域都具有十分广阔的应用前景，但传统静电纺产量低，限制了其工业应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气泡纺丝装置，其通过涡流发生装置产生的涡流拉伸聚合物溶液或熔体来制备纳米纤维，可有效提高纳米纺丝的产量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种气泡纺丝装置，包括贮液池、气泡发生装置和接收装置，所述气泡发生装置连接于所述贮液池内，并在贮液池内液体的表面产生气泡，所述接收装置接收所述气泡破裂产生的射流，其中，还包括一涡流发生装置，该涡流发生装置用以在所述贮液池内液体的上方产生涡流。

优选的，在上述的气泡纺丝装置中，所述涡流发生装置包括第一气泵、多个喷气口以及连接于所述第一气泵和喷气口之间的第一导气管，所述喷气口倾斜设于所述贮液池的上端开口。

优选的，在上述的气泡纺丝装置中，所述喷气口的数量为3或4个。

优选的，在上述的气泡纺丝装置中，所述气泡发生装置包括气体发生装置、喷头以及连接于所述气体发生装置和喷头之间的第二导气管，所述喷头至少部分延伸于所述贮液池内。

优选的，在上述的气泡纺丝装置中，所述喷头于竖直方向设于所述贮液池的底部。

优选的，在上述的气泡纺丝装置中，所述气体发生装置为气泵或手风器。

优选的，在上述的气泡纺丝装置中，所述接收装置为接收极板或滚筒。

与现有技术相比，本发明利用龙卷风机理，提出了一种新的气泡纺丝方法，其通过涡流发生装置在聚合物溶液或熔体的上方产生涡流，涡流拉伸气泡进行纺丝，可实现微米或纳米纤维的高效率、低耗能、连续化生产；为纳米纤维的规模化生产打下基础，生产效率高，生产成本低，设备简单，易操作，适应性强，为满足大批量生产及产品应用等对纳米纤维及其相关产品的需求提供帮助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中气泡纺丝装置的结构示意图；

图2所示为图1中贮液池的俯视图（三个喷气口）；

图3所示为本发明另一实施例中贮液池的俯视图（四个喷气口）。

具体实施方式

龙卷风的产生机理：大气的不稳定性产生强烈的上升气流，与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流旋转，形成中尺度气旋。随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，初生的龙卷在气旋内部形成，形成龙卷核心，使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷。

本发明即利用龙卷风的形成机理，用于进行气泡涡流纺丝。利用气流形成的涡流使得产生的气泡被拉伸之破裂，形成纳米纤维，可有效的提高纳米纺丝的产量以及节约能源。

本发明实施例中的气泡纺丝装置，包括贮液池、气泡发生装置和接收装置，所述气泡发生装置连接于所述贮液池内，并在贮液池内液体的表面产生气泡，所述接收装置接收所述气泡破裂产生的射流，所述气泡纺丝装置还包括一涡流发生装置，该涡流发生装置用以在所述贮液池内液体的上方产生涡流。

在上述气泡纺丝装置中，涡流发生装置包括第一气泵、多个喷气口以及连接于所述第一气泵和喷气口之间的第一导气管，所述喷气口倾斜设于所述贮液池的上端开口。

在上述气泡纺丝装置中，所述气泡发生装置包括气体发生装置、喷头以及连接于所述气体发生装置和喷头之间的第二导气管，所述喷头至少部分延伸于所述贮液池内。

优选的，所述喷头于竖直方向设于所述贮液池的底部，所述气体发生装置为气泵或手风器，所述接收装置为接收极板或滚筒。