[发明专利]一种双圆环状狭缝式静电纺丝装置及方法

权利要求书

1.一种双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，包括供液系统、双圆环状狭缝式喷头系统及纳米纤维收集系统，所述供液系统包括与微量注射泵（14）连接的注射器（11）；所述双圆环状狭缝式喷头系统包括由内至外依次嵌套的内环（8）、内芯（9）及外环（7），外环（7）外设有外壳（3），注射器（11）通过输液管（10）与内芯（9）连通，输液管（10）依次通过内芯（9）底部中心的微孔（9-1）、内芯（9）内部的微小通道（9-2）与位于内环（8）与外环（7）之间的狭缝连通；外壳（3）通过金属导线（12）与高压静电发生器（1）连接；所述纳米纤维收集系统包括用于收集纳米纤维的金属辊筒（4），金属辊筒（4）连接调速电机（5）。

2.如权利要求1所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，所述外壳（3）设有用于安装金属导线（12）的小孔，金属导线（12）的一端穿过外壳（3）与外环（7）相接触，另一端与高压静电发生器（1）的正极连接。

3.如权利要求2所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，所述金属导线（12）穿过外壳（3）与外环（7）相接触的一段采用导电铜丝（2）；所述外壳（3）外壁由上到下1mm-8mm处设有一直径为1mm-5mm的小孔，导电铜丝（2）穿设于该小孔内。

4.如权利要求1所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，所述外壳（3）、内芯（9）和输液管（10）的材质均为聚四氟乙烯材料；所述外环（7）和内环（8）材质均为金属铜材料。

5.如权利要求1所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，所述外壳（3）的高度为30mm-100mm，直径为30mm-80mm；所述外环（7）的高度为20mm-50mm，直径为28mm-78mm，厚度为1mm-5mm；所述内环（8）的高度为20mm-50mm，直径为 26mm-76mm，厚度为1mm-5mm；所述内芯（9）的高度为30mm-100mm，直径为25mm-75mm；所述内芯（9）底部中心的微孔（9-1）的直径为2mm-4mm，内芯（9）内微小通道（9-2）的直径为2mm-4mm；所述输液管（10）的直径为1mm-5mm，长度为300mm-700mm；所述内环（8）与外环（7）之间的狭缝的宽度为0.1mm-1mm。

6.如权利要求1所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，所述金属辊筒（4）的材质采用铝，其直径为300mm-500mm，长度为400mm-900mm。

7.如权利要求1所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，其特征在于，金属辊筒（4）接地线（13）。

8.一种双圆环状狭缝式静电纺丝方法，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的双圆环状狭缝式静电纺丝装置，具体步骤如下：

步骤1）：打开微量注射泵（14），溶液通过内芯（9）内部的微小通道（9-2）流入由内环（8）与外环（7）之间的狭缝内，调节溶液流量，使溶液液面在狭缝内溢满但不外流；

步骤2）：打开调速电机（5），使金属辊筒（4）正常旋转；

步骤3）：打开高压静电发生器（1），缓慢增加电压，当电压超过一定值后，在狭缝内会出现多根射流（6），射流（6）在飞向金属辊筒（4）的过程中，溶剂挥发，高聚物固化，形成纳米纤维沉积在金属辊筒（4）上，并通过金属辊筒（4）的旋转收集。

9.如权利要求8所述的双圆环状狭缝式静电纺丝方法，其特征在于，所述高压静电发生器（1）的电压调节范围为0kV-100kV。

10.如权利要求8所述的双圆环状狭缝式静电纺丝方法，其特征在于，所述金属辊筒（4）的旋转速度为50r/min-1000r/min，金属辊筒（4）中心轴与双圆环状狭缝式喷头系统上平面的距离为150mm-500mm。