[实用新型]一种制备卷曲纳米纤维的静电纺丝装置

说明书

本实用新型公开了一种制备卷曲纳米纤维的静电纺丝装置，包括喷射装置、接收装置和高压电源，高压电源的电压范围为1‑30kV，用于在喷射装置和接收装置之间构建强电场，喷射装置包括：微量注射泵、注射器及喷头，注射器内部设有用于容纳纺丝溶液的储液腔并在端部形成出液口，喷头安装于出液口处并且与高压电源的一电极连接，接收装置分别与高压电源另一电极及接地线连接，在喷射装置与接收装置一侧还设置有一电场干扰装置，使得喷头与接收装置之间的强电场方向发生改变，纺出的纤维丝随电场的扭曲发生卷曲，卷曲后的纤维丝落在接收装置上，增加了纤维丝之间的间隙，纳米纤维产品的孔隙率增加，比表面积增大，弹性好。

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝技术领域，具体涉及一种制备卷曲纳米纤维的静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。

然而，现有的高压静电纺丝装置，通过喷射装置将聚合物溶液或熔体喷出，而后利用简单的平板收集，得到的纳米纤维紧密堆积，高度压缩，主要的孔径大小只有1-2μm，材料厚度不超过500μm，纳米纤维产品内部结构相对规则，纳米纤维产品内部的孔隙小，孔隙率低，弹性低，过滤效果差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够产生无序卷曲的纳米纤维的静电纺丝装置，以制造出较高孔隙率、较好弹性以及具有较大比表面积的纳米纤维产品。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制备卷曲纳米纤维的静电纺丝装置，包括喷射装置、接收装置和高压电源，高压电源的电压范围为1-30kV，用于在喷射装置和接收装置之间构建强电场，所述喷射装置包括：微量注射泵、注射器及喷头，所述注射器内部设有用于容纳纺丝溶液的储液腔并在端部形成出液口，所述喷头安装于出液口处并且与高压电源的一电极连接，所述接收装置分别与高压电源另一电极及接地线连接，在喷头与接收装置之间构建出强电场，在所述喷射装置与接收装置一侧还设置有一电场干扰装置，通过电场干扰装置使得喷头与接收装置之间的强电场方向发生改变，纺出的纤维丝随电场的扭曲发生卷曲，卷曲后的纤维丝落在接收装置上，增加了纤维丝之间的间隙，纳米纤维产品的孔隙率增加，比表面积增大，弹性好。

进一步的，所述喷射装置与接收装置另一侧还设置有吹气装置，进一步增加纤维丝落在接收装置上的无序程度。

进一步的，所述电场干扰装置为一接地实心导电针，所述导电针的针尖指向所述喷射装置与接收装置中间，干扰强电场，使场强方向发生改变，进而使纤维丝卷曲。

进一步的，所述电场干扰装置为接地金属球，干扰强电场，使场强方向发生改变。

进一步的，所述接收装置内设置有制冷装置，再次提高纳米纤维的孔隙率。

进一步的，所述制冷装置包括半导体制冷片，所述半导体制冷片固定连接于所述接收装置的接收面，直接对接收面进行制冷，制冷效果好。

进一步的，所述制冷装置还包括散热板，所述半导体制冷片的热端连接于所述散热板，将半导体制冷片产生的热量散发掉，使得半导体制冷片能够持续的进行工作。

进一步的，所述接收装置为导电板，适用于获取完全无序的纳米纤维产品。

进一步的，所述接收装置为导电滚筒，适用于获取部分有序的纳米纤维产品。

本实用新型的一种能够产生无序卷曲的纳米纤维的静电纺丝装置，与现有技术相比的有益效果是，通过对电场的影响制造出较高孔隙率、较好弹性以及具有较大比表面积的纳米纤维产品。

附图说明

图1是本实用新型实施例一整体结构示意图；