一种制备纳米纤维纱的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制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，包括储液池，储液池上端开口，储液池的内部设置有气泡发生器，储液池内还设置有喷气组件；辊筒组件，辊筒组件包括第一驱动源、第二驱动源和接收辊筒，接收辊筒的中心轴水平设置且接收辊筒位于储液池的开口正上方，第一驱动源驱动接收辊筒在水平面转动，第二驱动源驱动接收辊筒绕其中心轴转动；高压供电组件，高压供电组件的一端与接收辊筒电性连接，另一端与气泡发生器电性连接；供气组件，供气组件包括第一气泵和第二气泵，第一气泵与多个喷气管连接以供气，第二气泵与气泡发生器连接。其成纱质量好，工作效率高，生产连续。

【技术实现步骤摘要】
一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置
本技术涉及静电纺丝
，具体涉及一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置。
技术介绍
气泡静电纺是近年兴起的一种超细纤维和纳米纤维的制备方法，与传统的静电纺丝法相比，气泡静电纺使聚合物溶液表面产生单个或多个均匀气泡，气泡在自由液面相当于无数个有针静电纺的泰勒锥，解决了传统静电纺丝产量低、针孔易堵塞的问题，有望实现纳米纤维的批量生产。随着静电纺丝制备技术的不断发展，其生产的纳米纤维比表面积大、孔隙率高、力学光学热学各项性能优异，已广泛应用于环境保护、能源再生、生物医药、信息等领域。在这些领域中，所采用的纳米纤维材料多为以纳米纤维无序沉积的无纺布形式，其固有的二维结构具有力学性能不足的缺陷，这就导致其无法适用所有场合。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其成纱质量好，工作效率高，生产连续。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，包括：储液池，所述储液池上端开口，所述储液池的内部设置有气泡发生器，所述储液池内还设置有喷气组件，所述喷气组件包括多个竖直设置的喷气管，多个所述喷气管环绕气泡发生器的周向均匀设置，所述喷气管的上端高于储液池中的液面；辊筒组件，所述辊筒组件包括第一驱动源、第二驱动源和接收辊筒，所述接收辊筒的中心轴水平设置且所述接收辊筒位于储液池的开口正上方，所述第一驱动源驱动接收辊筒在水平面转动，第二驱动源驱动接收辊筒绕其中心轴转动；高压供电组件，所述高压供电组件的一端与接收辊筒电性连接，另一端与气泡发生器电性连接；供气组件，所述供气组件包括第一气泵和第二气泵，所述第一气泵与多个喷气管连接以供气，所述第二气泵与气泡发生器连接。作为优选的，所述喷气组件具有两组，两组所述喷气组件环绕气泡发生器形成的圆呈同心圆。作为优选的，两组所述喷气组件的喷气管交错设置。作为优选的，所述储液池的横截面为圆形或矩形。作为优选的，所述储液池内竖直设置有中空通道，所述中空通道与储液池外部连通，所述喷气管穿设在中空通道内。作为优选的，所述气泡发生器位于储液池的中心处。作为优选的，所述接收辊筒的表面包覆有导电金属膜，所述高压供电组件与导电金属膜电性连接。作为优选的，还包括金属电极，所述金属电极一端位于气泡发生器连接，所述金属电极的另一端与高压供电组件的正极连接，所述高压供电组件的负极与导电金属膜连接，所述导电金属膜接地。作为优选的，所述第一气泵通过第一气管与多个喷气管连接，所述第二气泵通过第二气管与气泡发生器连接，所述第一气管和第二气管上皆设置有气阀。作为优选的，所述辊筒组件还包括顶板和安装架，所述第一驱动源和第二驱动源皆为电机，所述第一驱动源固定设置在顶板上，所述第一驱动源的动力输出端与安装架连接并能够带动所述安装架在水平面内转动；所述安装架上设置有第二驱动源，所述接收辊筒一端与第二驱动源的运动输出端连接，所述接收辊筒的另一端通过转动轴承与安装架连接。本技术的有益效果：1、本技术中，第一驱动源驱动接收辊筒旋转，辊筒的旋转面平行于纺丝溶液液面，如此使与接收辊筒接触的纳米纤维被加捻；第二驱动源驱动接收辊筒做卷绕运动，以连续收集加捻成形的纳米纤维纱，工作效率高，产量高，生产连续。2、本技术中，喷气组件包括多个竖直设置的喷气管，多个所述喷气管环绕气泡发生器的周向均匀设置，所述喷气管的上端高于储液池中的液面，喷气组件能进一步伸直纳米纤维，减少弯曲和倒勾，提高加捻成纱条干均匀度，成纱质量好。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的辊筒组件的结构示意图；图3为喷气管分布示意图。图中标号说明：1、高压供电组件；2、储液池；3、接收辊筒；4、第一气泵；5、第二气泵；6、气阀；7、中空通道；8、喷气管；9、气泡发生器；10、金属电极；11、气泡；12、接地电极；13、第一驱动源；14、第二驱动源；15、顶板；16、安装架；17、转动轴承。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。参照图1-图3所示，本技术公开了一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，包括储液池2、辊筒组件、高压供电组件1和供气组件。储液池2上端开口，储液池2的内设置有气泡发生器9，储液池2内还设置有喷气组件，喷气组件包括多个竖直设置的喷气管8，多个喷气管8环绕气泡发生器9的周向均匀设置，喷气管8的上端高于储液池2中的液面。气泡发生器也可设置多个。辊筒组件包括第一驱动源13、第二驱动源14和接收辊筒3，接收辊筒3的中心轴水平设置且接收辊筒3位于储液池2的开口正上方，第一驱动源13驱动接收辊筒3在水平面转动，第二驱动源14驱动接收辊筒3绕其中心轴转动。第一驱动源13驱动接收辊筒3旋转，辊筒的旋转面平行于纺丝溶液液面，如此使与接收辊筒3接触的纳米纤维被加捻。第二驱动源14驱动接收辊筒3做卷绕运动，以连续收集加捻成形的纳米纤维纱。高压供电组件1的一端与接收辊筒3电性连接，另一端与气泡发生器9电性连接。高压供电组件1为现有技术，在此不做详细介绍。供气组件包括第一气泵4和第二气泵5，第一气泵4与多个喷气管8连接以供气，第二气泵5与气泡发生器9。第一气泵4用于输送垂直方向气流并作用于纳米纤维，第二气泵5使溶液或熔体产生气泡。第一气泵4和第二气泵5具体可以是高压气瓶、手风机等。喷气组件具有两组，两组喷气组件环绕气泡发生器9形成的圆呈同心圆。一般而言，喷气管8的数目取决于其孔径及所述储液池2的规格，使若干喷气管8依次连成圆环同时互相保持适当距离即可，在本实施例中，喷气管8的数目为10。如此，通过第二驱动源14输出的气体在射流底部形成一圈气流束，约束纳米纤维运动范围并使之更多的沉积在接收辊筒3上，气流的牵伸作用能进一步提升成纱强力与条干均匀度。两组喷气组件的喷气管8交错设置。即两组喷气组件中的喷气管8具有一定间距。储液池2的横截面为圆形或矩形。在储液池2内竖直设置有中空通道7，中空通道7与储液池2外部连通，喷气管8穿设在中空通道7内。气泡发生器9位于储液池2的中心处。接收辊筒3的表面包覆有导电金属膜，高压供电组件1与导电金属膜电性连接。本技术还包括金属电极10，金属电极10一端位于气泡发生器9连接，金属电极10的另一端与高压供电组件1的正极连接，高压供电组件1的负极与导电金属膜连接，导电金属膜接地。第一气泵4通过第气管与多个喷气管8连接，第二气泵5通过第二气管与气泡发生器9连接，第一气管和第二气管上皆设置有气阀6。气阀6便于调节气流大小和开闭。辊筒组件还包括顶板15和安装架16，第一驱动源13和第二驱动源14皆为电机，第一驱动源13固定设置在顶板15上，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其特征在于，包括：/n储液池，所述储液池上端开口，所述储液池的内部设置有气泡发生器，所述储液池内还设置有喷气组件，所述喷气组件包括多个竖直设置的喷气管，多个所述喷气管环绕气泡发生器的周向均匀设置，所述喷气管的上端高于储液池中的液面；/n辊筒组件，所述辊筒组件包括第一驱动源、第二驱动源和接收辊筒，所述接收辊筒的中心轴水平设置且所述接收辊筒位于储液池的开口正上方，所述第一驱动源驱动接收辊筒在水平面转动，第二驱动源驱动接收辊筒绕其中心轴转动；/n高压供电组件，所述高压供电组件的一端与接收辊筒电性连接，另一端与气泡发生器电性连接；/n供气组件，所述供气组件包括第一气泵和第二气泵，所述第一气泵与多个喷气管连接以供气，所述第二气泵与气泡发生器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其特征在于，包括：
储液池，所述储液池上端开口，所述储液池的内部设置有气泡发生器，所述储液池内还设置有喷气组件，所述喷气组件包括多个竖直设置的喷气管，多个所述喷气管环绕气泡发生器的周向均匀设置，所述喷气管的上端高于储液池中的液面；
辊筒组件，所述辊筒组件包括第一驱动源、第二驱动源和接收辊筒，所述接收辊筒的中心轴水平设置且所述接收辊筒位于储液池的开口正上方，所述第一驱动源驱动接收辊筒在水平面转动，第二驱动源驱动接收辊筒绕其中心轴转动；
高压供电组件，所述高压供电组件的一端与接收辊筒电性连接，另一端与气泡发生器电性连接；
供气组件，所述供气组件包括第一气泵和第二气泵，所述第一气泵与多个喷气管连接以供气，所述第二气泵与气泡发生器连接。


2.如权利要求1所述的制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其特征在于，所述喷气组件具有两组，两组所述喷气组件环绕气泡发生器形成的圆呈同心圆。


3.如权利要求2所述的制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其特征在于，两组所述喷气组件的喷气管交错设置。


4.如权利要求1所述的制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其特征在于，所述储液池的横截面为圆形或矩形。


5.如权利要求1所述的制备纳米纤维纱的气泡静电纺丝装置，其特征在于，所述储液池内竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷妮，刘福娟，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32