[发明专利]一种手持式静电直喷装置及一种低电压静电纺丝方法

权利要求书

1.一种手持式静电直喷装置，其特征是：由线形狭缝式喷丝头、供液装置、高压逆变装置和电源组成；

线形狭缝式喷丝头包括导电块和螺线管；导电块位于螺线管内部，导电块内部设有贯穿的线形狭缝；螺线管为绕有线圈的绝缘圆柱管，线圈沿圆柱管的轴向排列；线形狭缝沿圆柱管的轴向延伸，且使线形狭缝上形成的锥状液滴位于螺线管内部；

导电块为圆台状结构，其与圆柱管共轴；线形狭缝为长方体结构；绝缘筒为圆台筒，其与导电块共轴，绝缘筒的小端与导电块的大端连接，绝缘筒的大端与供液装置连接；

导电块的大端直径为3~4cm，小端直径为2~3cm，高度为0.5~1cm；线形狭缝的长度等于导电块的高度，线形狭缝横截面的宽度为0.3~1.0mm，横截面的长度比导电块的小端直径小2~4mm；圆柱管的壁厚为1~2mm，外径为5~6cm，高度为6~7cm；绝缘筒的壁厚为1~3mm，大端外径为5~6cm，小端外径为3~4cm，高度为3~5cm；

线圈匝数N的取值范围为[10, 40]，线圈的电阻为1~2Ω，电源的电压为3V，高压逆变装置用于将电压由3V转变至1~3kV；

导电块与高压逆变装置连接；线形狭缝与供液装置连通；线圈、高压逆变装置和供液装置都与电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种手持式静电直喷装置，其特征在于，线形狭缝式喷丝头还包括绝缘筒，线形狭缝与供液装置通过绝缘筒连通。

3.根据权利要求1所述的一种手持式静电直喷装置，其特征在于，供液装置由微型步进电机、驱动电板和供液槽组成；驱动电板同时与电源和微型步进电机连接，微型步进电机与供液槽的推进杆连接。

4.应用权利要求1~3中任一项所述的一种手持式静电直喷装置的一种低电压静电纺丝方法，其特征是：分散有磁性纳米颗粒的纺丝液经狭缝式喷丝头喷出形成锥状液滴，通过控制锥状液滴在狭缝式喷丝头与接收基材之间受到方向相同的电场力和磁场力的作用形成射流，射流进一步拉伸细化，沉积在接收基材上形成纤维膜；

所述低电压静电纺丝的电压为1~3kV，所述磁场的强度为0.05~0.1mT。

5.根据权利要求4所述的一种低电压静电纺丝方法，其特征在于，磁性纳米颗粒为磁性二氧化硅纳米粒子或四氧化三铁纳米粒子。

6.根据权利要求4所述的一种低电压静电纺丝方法，其特征在于，所述低电压静电纺丝的其他工艺参数为：纺丝时的溶液灌注速度为0.1~50mL/h；狭缝式喷丝头与接收基材之间的距离为5~15cm。