[实用新型]静电纺丝发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备纳米纤维的静电纺丝设备，更具体的说，本实用新型涉及一种静电纺丝发生装置。 

背景技术

静电纺丝又称为静电纺、电纺，顾名思义其含义就是利用高分子流体静电雾化形成聚合物微小射流，并最终固化成为纤维。近年来，通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料已经成为世界材料科学技术领域最重要的课题之一。 

现今静电纺丝技术以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控性等优点，成为了有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。在制备过程中，聚合物溶液被送入带有高压的喷丝头，由于高压的作用，在喷丝头和电极接收板之间就会产生静电力将溶液拉入Taylor锥内。如果聚合物溶液具有足够的粘稠度，在静电力的引导下，聚合物溶液就会形成射流，之后通过外电场和喷丝内部电荷排斥力之间的相互作用使喷丝弯曲并旋转，最终形成纳米纤维并沉积在收集装置上。到目前为止，研究人员已经成功制备了种类丰富的多种纳米纤维，包括有机纳米纤维、无机纳米纤维和有机／无机复合纳米纤维。静电纺丝制备的纳米纤维在复合材料增强体、微／纳电子器件、纳米传感器、过滤与分离、生物医学、防护服等诸多领域具有广泛的潜在的应用。 

传统的静电纺丝系统由空心针式喷丝头、泵、电极接收板和高压电源组成。泵用来将聚合物溶液送入喷丝头，高压电源连接在喷丝头和电极接收板之间。然而目前很多静电纺丝设备，还是沿用传统的针式纺纱工艺，导致生产效率低下，每个喷丝头只能生产一根聚合物喷丝，每针每小时生产纤维最多300毫克。而且由于喷丝针直径较小，喷丝头表面附近形成的高强电场，使得喷丝头在高压下易受电晕而产生放电的现象，导致制备的纳米纤维的直径变大，质量变差。 

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种静电纺丝发生装置。 

为了解决上述技术问题并且实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案： 

一种静电纺丝发生装置，包括具有上部敞开的溶液槽和具有中心旋转轴的回转纺丝机构，所述的溶液槽包括两个相对的侧壁，所述侧壁中对称地设置有具有安装孔的基座，所述回转纺丝机构的中心旋转轴安装在所述安装孔中，其中所述的回转纺丝机构还包括与所述中心旋转轴垂直设置的一对绝缘端面，以及从所述绝缘端面之间延伸形成的多个纺丝电极，并且所述纺丝电极与中心旋转轴平行设置。 

其中，所述的多个纺丝电极到中心旋转轴的距离相等。 

其中，所述的纺丝电极为薄片状。 

其中，所述侧壁的其中之一上设置有与高压直流静电发生器对接的高压对接口。 

其中，所述的多个纺丝电极沿圆周均匀分布。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果： 

本实用新型提供了一种结构简单可靠的静电纺丝发生装置，可以应用于通过水或者聚合物溶液的静电纺丝生产纳米纤维的装置；而且所述的静电纺丝发生装置，可保持匀速循环运动，每一个薄片电极都增大了纺丝的面积，显著提高了纺丝的效率；另外所述的发生装置还便于清洗和反复使用。 

附图说明

图1为实施例1所述静电纺丝发生装置结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合具体实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步的阐述，但本实用新型的实施方式不限于此。 

实施例1 

如图1所示，本实施例所述的静电纺丝发生装置，包括具有上部敞开的溶液槽10和具有中心旋转轴的回转纺丝机构20，所述的溶液槽10包括两个相对的侧壁12，所述侧壁12的其中之一上设置有与高压直流静电发生器对接的高压对接口14；另外所述侧壁中对称地设置有具有安装孔的基座16，所述回转纺丝机构20的中心旋转轴22安装在所述安装孔中，其中所述的回转纺丝机构20还包括与所述中心旋转轴22垂直设置的一对绝缘端面24，以及从所述绝缘端面24之间延伸形成的多个薄片状纺丝电极26，所述薄片状纺丝电极26与中心旋转轴22平行设置，并且沿圆周均匀分布。 

所述中心旋转轴通过驱动机构的传动均匀转动，并带动多个薄片状纺丝电极在其限定的 圆周面上均匀转动，当薄片状纺丝电极转动到溶液槽的下部时将浸入到聚合物溶液中；之后聚合物溶液被输出到纺丝电极和收集电极之间的电场中，并最终形成纳米纤维。 

本实用新型提供的静电纺丝发生装置，结构简单，可以应用于通过水或者聚合物溶液的静电纺丝生产纳米纤维的装置中；而且所述的装置能够保持匀速循环运动，每一个薄片电极都增大了纺丝的面积，能够显著提高纺丝效率；而且还便于清洗和反复使用。 

虽然本实用新型通过具体实施方式对要求的技术方案进行了详细阐述，但本领域的普通技术人员应当理解可以在不脱离本实用新型公开的范围以内，可以采用等同替换或等效变换形式实施。因此，本实用新型的保护范围并不限于上述实施例，只要没有脱离实用新型实质的实施方式，均应理解为落在了本实用新型要求的保护范围之内。