[发明专利]锯齿槽-齿轮滚动式静电纺丝装置

说明书

本申请涉及一种锯齿槽‑齿轮滚动式静电纺丝装置，包括：喷丝机构；与喷丝机构电性连接的高压静电发生器；设置在喷丝机构一侧以接收制得的纳米纤维的接收机构，接收机构接地，以与喷丝机构之间形成静电场；其中，喷丝机构包括用以盛放纺丝溶液的齿槽、与齿槽啮合的齿轮、及用以驱动齿轮沿齿槽转动的驱动组件。通过设置有齿槽及与齿槽啮合、且在驱动组件的驱动下沿齿槽转动的齿轮，以使得齿轮在沿齿槽转动时能够对纺丝溶液进行搅动，以防止纺丝溶液凝固，使得纺丝溶液分散均匀；同时，齿轮和齿槽上沾有纺丝溶液，形成多个纺丝位点，以提高纺丝效率。

技术领域

本发明涉及一种锯齿槽-齿轮滚动式静电纺丝装置，属于静电纺丝技术领域。

背景技术

目前，静电纺丝技术因具有操作简便、适用范围广、生产效率相对较高等优点，且纺制出的纳米纤维具有纤维细，比表面积大，孔隙率高等特点，已成为研究的热点。但传统的静电纺丝设备纺丝效率低，限制了纳米纤维的批量生产，因此自由液面纺应运而生。自由液面静电纺丝作为新型的纺丝方法，其纺丝原理是利用高压电场所提供的静电力克服聚合物液面的表面张力，在聚合物液面形成泰勒锥，并进一步形成射流，射流在电场力的作用下被拉细成纳米纤维。然而普通自由液面纺虽然能实现批量制备纳米纤维，但也存在射流不稳定，溶液容易凝固，纺丝均匀性差，以及容易产生资源浪费等缺陷。由于某些纺丝溶液粘度较高，在纺丝过程中溶液发生凝固的现象；以及由于重力的作用，一些添加在溶液中的物质例如石墨烯(Gr)、碳纳米管(CNT)等在长时间的纺丝过程中会发生团聚沉淀的现象，导致纺制出的纤维膜质量不一，不能满足实验和生产要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锯齿槽-齿轮滚动式静电纺丝装置，其能够降低纺丝溶液粘度并提高纺丝溶液的均匀性和分散性，以提高纺丝效率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锯齿槽-齿轮滚动式静电纺丝装置，包括：

喷丝机构；

与所述喷丝机构电性连接的高压静电发生器；

设置在所述喷丝机构一侧以接收制得的纳米纤维的接收机构，所述接收机构接地，以与所述喷丝机构之间形成静电场；

其中，所述喷丝机构包括用以盛放纺丝溶液的齿槽、与所述齿槽啮合的齿轮、及用以驱动所述齿轮沿所述齿槽转动的驱动组件。

进一步地，所述齿槽具有尖端部，所述尖端部与所述纺丝溶液的纺丝液面齐平。

进一步地，所述喷丝机构呈圆环状，圆环状所述喷丝机构具有中空部，所述驱动组件设置在所述中空部内。

进一步地，所述驱动组件包括与所述齿轮连接以驱动所述齿轮沿所述储液池的周向旋转的第一电机、及与所述第一电机连接以驱动所述第一电机沿所述储液池的轴向旋转的第二电机。

进一步地，所述接收机构为滚筒。

进一步地，所述锯齿槽-齿轮滚动式静电纺丝装置还包括用以为所述储液池供液的供液机构。

本发明的有益效果在于：通过设置有齿槽及与齿槽啮合、且在驱动组件的驱动下沿齿槽转动的齿轮，以使得齿轮在沿齿槽转动时能够对纺丝溶液进行搅动，以防止纺丝溶液凝固，使得纺丝溶液分散均匀；同时，齿轮和齿槽上沾有纺丝溶液，形成多个纺丝位点，以提高纺丝效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请的锯齿槽-齿轮滚动式静电纺丝装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。