一种气泡静电纺丝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气泡静电纺丝装置，涉及静电纺丝技术领域，包括顶端开口的储液池、高压静电发生器、气泡发生机构、接收极板及温控机构；储液池分别与高压静电发生器、气泡发生机构连接，储液池的上方设有接收极板；储液池设置有内层和外层，内层和外层之间形成密封空间，密封空间内设有循环通道，温控机构通过加热管与循环通道的一端连通，温控机构通过回流管与循环通道的另一端连通；储液池开口上设有固定板，固定板上设有通孔，通孔外开设有多个环形凹槽，环形凹槽截面的上边长于下边；本实用新型专利技术通过温控机构和环形凹槽以降低温度因素、气泡破裂因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高了产品质量和生产效率。

A kind of bubble electrospinning device

【技术实现步骤摘要】
一种气泡静电纺丝装置
本技术涉及静电纺丝
，特别是涉及一种气泡静电纺丝装置。
技术介绍
纳米纤维具有超高的比表面积、极大长径比、高表面活性、优越的机械性能(高强高韧)等特点，在纺织工程、环境工程、生物科技等不同领域都具有十分广阔的应用前景。相对于传统的静电纺丝技术，气泡静电纺丝技术的优势更大，具有可以提高纳米纤维的纺丝效率及产量等优点。气泡静电纺丝作为具有高产丝率之称的纺丝方法，产量通常在0.3克/小时。气泡静电纺丝也是在高压电场的环境下进行的，其使用静电力克服聚合物泡沫、膜的表面张力，而不是传统静电纺丝的泰勒锥的表面张力，使气泡、膜发生破裂，并在电场力的作用下被拉细至纳米数量级，形成纳米纤维。研究表明，除了尖端电位、流体粘度、电导率、接收距离和表面张力等因素，温度、气泡破裂不均匀对气泡静电纺丝得到的纤维尺度也有一定影响，易造成产品质量差异性大，生产效率降低等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种气泡静电纺丝装置，以降低温度因素、气泡破裂因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高产品质量和生产效率。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种气泡静电纺丝装置，包括储液池、高压静电发生器、气泡发生机构、接收极板以及温控机构；所述储液池分别与所述高压静电发生器、所述气泡发生机构连接，所述储液池的上方设有连接接地电极的所述接收极板；所述储液池设置为双层，分别为内层和外层，所述内层和外层之间形成有密封空间，所述密封空间内设有循环通道，所述温控机构通过加热管与所述循环通道的一端连通，所述温控机构通过回流管与所述循环通道的另一端连通；所述储液池的顶端开口，所述开口上设有固定板，所述固定板上设有通孔，所述通孔外开设有多个环形凹槽，所述环形凹槽截面的上边长于下边，所述气泡发生机构将气体吹入所述储液池内的纺丝液中形成气泡，气泡破裂使纺丝液面在所述环形凹槽的边缘形成泰勒锥。可选的，所述密封空间内设有隔热层，所述隔热层将所述密封空间分隔成外层空间和内层空间，所述外层空间和内层空间在所述隔热层的末端实现连通以构成所述循环通道，所述温控机构通过所述加热管连通于所述内层空间，所述温控机构通过所述回流管连通于所述外层空间。可选的，所述固定板上设有多个通孔，多个所述通孔呈矩形阵列或环形阵列。可选的，所述环形凹槽的截面呈V形或梯形。可选的，所述气泡发生机构包括气泵、导气管以及吹气管；所述吹气管沿竖直方向设于所述储液池的底部；所述气泵通过所述导气管与所述吹气管连通。可选的，所述吹气管为锥形吹气管。可选的，所述吹气管内设有金属电极，所述金属电极电性连接于所述高压静电发生器。可选的，所述接收极板由三面板板连接组成，所述接收极板包括基板以及分别位于基板两侧且与所述基板呈钝角连接的侧板，所述接收极板的开口呈喇叭状。可选的，当所述接收极板对气泡形成横向包围时，所述接收极板的横向直线长度大于所述接收极板的纵向直线长度；当所述接收极板对气泡形成纵向包围时，所述接收极板的纵向直线长度大于所述接收极板的横向直线长度。可选的，所述气泡静电纺丝装置还包括温度传感器探头和数显温度仪，所述温度传感器探头设于所述储液池内并电性连接于所述数显温度仪。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术通过温控机构控制纺丝液体的温度，以降低温度因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高生产效率；本技术通过环形凹槽使气泡破裂均匀，在高压静电发生器的静电场作用下，所形成的纳米纤维直径分布均匀，提高产品质量。因此，本技术提供的气泡静电纺丝装置，有利于实现纳米纤维的大规模工业化生产。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例气泡静电纺丝装置的结构示意图；图2为本技术实施例的气泡静电纺丝装置中锥形吹气管的剖视图；图3为本技术实施例的固定板的通孔为环形阵列的结构示意图；图4为本技术实施例的固定板的通孔为矩形阵列的结构示意图。其中，储液池1、高压静电发生器2、接收极板4、温控机构5、接地电极6、温度传感器探头7、数显温度仪8、金属电极9、内层11、外层12、密封空间13、隔热层14、外层空间15、内层空间16、气泵31、导气管32、吹气管33、基板41、侧板42、加热管51、回流管52、通孔101、环形凹槽102。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参图1所示，本实施例提供的气泡静电纺丝装置包括储液池1、高压静电发生器2、气泡发生机构、接收极板4以及温控机构5；储液池1分别与高压静电发生器2、气泡发生机构连接，储液池1的上方设有连接接地电极6的接收极板4。储液池1设置为双层，分别为内层11和外层12，内层11和外层12之间形成有密封空间13，密封空间13内设有隔热层14，隔热层14将密封空间13分隔成外层空间15和内层空间16，外层空间在15其上端顶部与内层空间16连通以构成循环通道。隔热层14沿着平行于内层11或外层12的方向延伸，其将密封空间13分隔成外层空间15和内层空间16，并使得外层空间15与内层空间16仅在隔热层14的末端实现连通。内层11和外层12是由绝缘材料制成，优选采用玻璃或陶瓷。储液池1的形状可以为圆柱体或者矩形体，本技术并不限制。温控机构5通过加热管51连通于内层空间16，温控机构5通过回流管52连通于外层空间15。温控机构5可以提供不同温度的液体进入内层空间16，并经外层空间15回流至温控机构5，上述液体可以为水或油。利用温控机构5，可以根据储液池1内纺丝液的性质和纺丝要求对纺丝液进行循环冷却或加热。例如，当储液池1内的纺丝液需要较高的温度时，可通过温控机构5对水或油介质进行加热，并将加热后的介质通过加热管51输入至内层空间16，介质进入内层空间16后与储液池1内的纺丝液进行热交换，介质被降温后进一步流入外层空间15，然后通过回流管52进入温控机构5进行加热，并进入下一个热交换循环。为了获知储液池1内纺丝液的温度，气泡静电纺丝装置还包括温度传感器探头7和数显温度仪8，温度传感器探头7设于储液池1内并电性连接于数显温度仪8。温度传感器探头7测得的温度可以实时通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气泡静电纺丝装置，其特征在于，包括储液池、高压静电发生器、气泡发生机构、接收极板以及温控机构；所述储液池分别与所述高压静电发生器、所述气泡发生机构连接，所述储液池的上方设有连接接地电极的所述接收极板；/n所述储液池设置为双层，分别为内层和外层，所述内层和外层之间形成有密封空间，所述密封空间内设有循环通道，所述温控机构通过加热管与所述循环通道的一端连通，所述温控机构通过回流管与所述循环通道的另一端连通；/n所述储液池的顶端开口，所述开口上设有固定板，所述固定板上设有通孔，所述通孔外开设有多个环形凹槽，所述环形凹槽截面的上边长于下边，所述气泡发生机构将气体吹入所述储液池内的纺丝液中形成气泡，气泡破裂使纺丝液面在所述环形凹槽的边缘形成泰勒锥。/n

【技术特征摘要】
1.一种气泡静电纺丝装置，其特征在于，包括储液池、高压静电发生器、气泡发生机构、接收极板以及温控机构；所述储液池分别与所述高压静电发生器、所述气泡发生机构连接，所述储液池的上方设有连接接地电极的所述接收极板；
所述储液池设置为双层，分别为内层和外层，所述内层和外层之间形成有密封空间，所述密封空间内设有循环通道，所述温控机构通过加热管与所述循环通道的一端连通，所述温控机构通过回流管与所述循环通道的另一端连通；
所述储液池的顶端开口，所述开口上设有固定板，所述固定板上设有通孔，所述通孔外开设有多个环形凹槽，所述环形凹槽截面的上边长于下边，所述气泡发生机构将气体吹入所述储液池内的纺丝液中形成气泡，气泡破裂使纺丝液面在所述环形凹槽的边缘形成泰勒锥。


2.根据权利要求1所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于，所述密封空间内设有隔热层，所述隔热层将所述密封空间分隔成外层空间和内层空间，所述外层空间和所述内层空间在所述隔热层的末端实现连通以构成所述循环通道，所述温控机构通过所述加热管连通于所述内层空间，所述温控机构通过所述回流管连通于所述外层空间。


3.根据权利要求1所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于，所述固定板上设有多个通孔，多个所述通孔呈矩形阵列或环形阵列。


4.根据权利要求1所述的气泡静电纺丝装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎，严伟，田琴，张春梅，
申请(专利权)人：贵阳学院，
类型：新型
国别省市：贵州;52