一种大规模制备纳米纤维的工业化微流控气喷纺丝装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于大规模制备纳米纤维的工业化气喷微流体纺丝装置及工艺，由装置外壳(1)、微量注射泵(2)、注射器(3)、卷轴电机(4)、放卷气胀轴(5)、卷材压辊(6)、控制面板(7)、芯片夹持装置(8)、气喷微流控芯片(9)、移动平台电机(10)、Z轴移动平台(11)、传送带(12)、Y轴移动平台(13)、X轴移动平台(14)、照明灯(15)、溶剂排出装置(16)、排气扇(17)、收卷气胀轴(18)、温度‑湿度调节装置(19)、高压气体产生装置(20)、高压气体分配器(21)组成。本装置配有微流控芯片系统，可在均一的微通道内实现可控化学反应，原位调控纳米纤维结构，弥补传统纺丝只是简单物理过程的缺陷，生产效率高，安全性好，可用于纳米纤维连续的产业化制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于大规模制备纳米纤维的工业化微流控气喷纺丝装置及工艺。

技术介绍

1、纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料，主要应用于生物及医学治疗、电池材料和电子光学设备等。纳米纤维可以通过纺丝工艺制备，目前常用的制备纳米纤维的技术有静电纺丝、气喷纺丝等。其中，静电纺丝是通过对针头处的液滴施加高压电源，使其在静电力的作用下高速喷射形成纤维，，静电纺丝在进行时一般使用的电压为10kv～100kv，属于高电压，操作过程中存在一定的危险性。而气喷纺丝是指高压气体产生装置提供高压气流，带动纺丝液高速喷射，纺丝液经过溶剂挥发以及冷却固化后形成超细纳米结构纤维，与其他纺丝方式相比，气喷纺丝操作的安全性更高、纳米纤维尺寸可控，是更加优异的制备纳米纤维的方式，然而，现有的气喷纺丝工艺结构简单，组分不可调控，生产能力不足，无法满足大规模生产纳米纤维的需求。因此，开发出能够大规模生产纳米纤维的工业化气喷纺丝装置是非常必要的。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是开发一种用于制备纳米纤维的工业化微流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于大规模制备纳米纤维的工业化微流控气喷纺丝装置，其特征在于由装置外壳(1)、微量注射泵(2)、注射器(3)、卷轴电机(4)、放卷气胀轴(5)、卷材压辊(6)、控制面板(7)、芯片夹持装置(8)、气喷微流控芯片(9)、移动平台电机(10)、Z轴移动平台(11)、传送带(12)、Y轴移动平台(13)、X轴移动平台(14)、照明灯(15)、溶剂排出装置(16)、排气扇(17)、收卷气胀轴(18)、温度-湿度调节装置(19)、高压气体产生装置(20)、高压气体分配器(21)组成；装置外壳(1)通过隔板分成上下两层，其中上层两侧分别放置有放卷气胀轴(5)和收卷气胀轴(18)组成卷轴接收装...

【技术特征摘要】

1.一种用于大规模制备纳米纤维的工业化微流控气喷纺丝装置，其特征在于由装置外壳(1)、微量注射泵(2)、注射器(3)、卷轴电机(4)、放卷气胀轴(5)、卷材压辊(6)、控制面板(7)、芯片夹持装置(8)、气喷微流控芯片(9)、移动平台电机(10)、z轴移动平台(11)、传送带(12)、y轴移动平台(13)、x轴移动平台(14)、照明灯(15)、溶剂排出装置(16)、排气扇(17)、收卷气胀轴(18)、温度-湿度调节装置(19)、高压气体产生装置(20)、高压气体分配器(21)组成；装置外壳(1)通过隔板分成上下两层，其中上层两侧分别放置有放卷气胀轴(5)和收卷气胀轴(18)组成卷轴接收装置，通过动力线与卷轴电机(4)连接；在卷轴接收装置的后方安装有温度-湿度调节装置(19)，通过控制面板(7)调节温度与湿度，装置上层两气胀轴之间为传送带(12)，与卷轴收集器共同控制卷材移动，传送带(12)上方为气喷微流控芯片(9)，通过芯片夹持装置(8)固定在z轴移动平台(11)上，芯片夹持装置(8)通过滑块与z轴移动平台(11)导轨连接；z轴移动平台(11)通过滑块与y轴移动平台(13)导轨连接，y轴移动平台(13)固定在x轴移动平台(14)丝杠上，移动平台电机(10)分别与z轴移动平台(11)、y轴移动平台(13)和x轴移动平台(14)通过丝杠连接；装置下层一侧设有微量注射泵(2)，另一侧为控制面板(7)；气喷微流控芯片(9)通过光固化3d打印制造，离针头较远进口通过管道与置于微量注射泵(2)上的注射器(3)连接、靠近针头的进口通过导气管与装置外壳(1)外部的高压气体分配器(21)连接，高压气体分配器(21)通过导气管与高压气体产生装置(20)连接，控制面板(7)分别与微量注射泵(2)、高压气体产生装置(20)、卷轴接收装置通过电源线连接。

2.根据权利要求1所述的工业化微流控气喷纺丝装置，其特征在于采用了先进的气喷微流控芯片(9)，其中，气喷微流控芯片(9)为具有同轴结构的微通道微流控芯片，进液口(901，902)是用于通入注射器(3)中的纺丝液，通过分流通道，将纺丝液分配到作为同轴结构核层的纺丝针头(904)上，进气口(905)用于连通高压气体分配器(21)，气流通道(906)呈“漏斗”形状作为同轴结构的壳层；另外，进液口(901)和进液口(902)可实现单独进液，将不同组分纺丝液分别通过进液口(901)和进液口(902)进入气喷微流控芯片(9)内，借助芯片内部微通道(903)的限域效应实现不同组分间的强制物理混合以及化学反应。

3.根据权利要求1所述的工业化微流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈苏，汪金泽，李国星，李晴，薛云鹏，
申请(专利权)人：南京捷纳思新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：