[发明专利]一种高效制备纳米纤维的静电纺装置及方法

权利要求书

1.一种高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：包括：收集系统（1）；笼状喷丝器（2）；旋转动力系统（3）；恒温储料槽（4）；供料系统（5）；高压发生器（6）；温度控制系统（7）；所述收集系统相对放置于笼状喷丝器；所述笼状喷丝器轴居中垂直横跨固定于恒温储料槽侧板上；所述旋转动力系统固定于恒温储料槽一侧板上，并与笼状喷丝器轴的一端连接；所述恒温储料槽开口朝向收集系统，用于固定旋转动力系统的侧板高于相对侧板；所述供料系统通过恒温储料槽一侧板管道向恒温储料槽供料；所述高压发生器通过金属线与笼状喷丝器连接；所述温度控制系统固定于恒温储料槽上。

2.根据权利要求1所述的高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：收集系统（1）接收距离1～80cm可调。

3.根据权利要求1所述的高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：笼状喷丝器（2）不限于圆形滚筒形状，两侧边缘固定有金属丝/棒，金属丝/棒平行于笼状喷丝器中轴，金属丝/棒直径范围0.01～8mm，金属丝/棒长度范围0.01～8m，金属丝/棒数量不限定。

4.根据权利要求1所述的高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：旋转动力系统（3）提供的转速范围1～9000rpm。

5.根据权利要求1所述的高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：恒温储料槽（4）长度范围0.01～8m，宽度和深度不限定。

6.根据权利要求1所述的高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：高压发生器（6）提供直流高压范围1～100KV或交流高压峰值范围1～100KV。

7.根据权利要求1所述的高效制备纳米纤维的静电纺丝装置，其特征是：温度控制系统（7）稳定控制温度范围1～1000℃。

8.根据权利要求1至7任一所述高效的静电纺丝装置制备纳米纤维的方法，对溶液纺丝而言，其特征是：步骤1：配制某一浓度的纺丝溶液，供料系统向恒温储料槽供配置好的纺丝液，至少能覆盖一根金属丝/棒；步骤2：调节收集系统平面到笼状喷丝器的距离；步骤3：调高压发生器提供直流高压电场，至金属丝/棒上的形成泰勒锥射流；步骤4：调节旋转动力系统使笼状喷丝器转动；步骤5：待收集系统能收集到纳米纤维，调节供料系统速度保持供料。

9.根据权利要求1至7任一所述高效的静电纺丝装置制备纳米纤维的方法，对熔体纺丝而言，其特征是：步骤1：供料系统向恒温储料槽供聚合物原料；步骤2：调节温度控制系统融化恒温储料槽里的聚合物；步骤3：待聚合物熔体液面至少能覆盖一根金属丝/棒，调节收集系统平面到喷丝器的距离；步骤4：调高压发生器提供高压电场；步骤5：调节旋转动力系统使笼状喷丝器转动，至金属丝/棒上形成泰勒锥射流；步骤6：待收集系统能收集到纳米纤维，调节供料系统速度保持供料。