层次结构超细纤维制备方法及装置制造方法及图纸

一种制备层次结构超细纤维的装置，包括多个旋转贮液池、高压静电发生器、气源装置、多个喷头、接收装置、导气管、金属电极和接地电极，旋转贮液池上方开口，底面设有垂直向上的喷头，旋转贮液池和喷头的数量一致，喷头通过导气管与气源装置相连，导气管与气源装置相连处高于旋转贮液池的液面，旋转贮液池通过金属电极与高压静电发生器相连，上方设有接收装置，接收装置与接地电极相连。采用该装置可实现层次结构的超细纤维的高效率、低耗能、连续化生产，通过多个旋转贮液池同时纺丝，通过旋转，纳米纤维缠绕，可实现层次超细纤维的大量生产，生产效率高，生产成本低，设备简单，易操作，适应性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织
，尤其涉及一种层次结构超细纤维的制备方法以及制备层次结构超细纤维的装置。
技术介绍
层次结构的超细纤维具有非常优越的性能，如碳纳米管。碳纳米管质量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。研究表明碳纳米管具有极高的强度、韧性，并且十分柔软。碳纳米管具有纳米尺度的尖端，有利于电子发射，具有几何的场致电子发射效应。碳纳米管不同的直径和螺旋度可以使其呈现金属导电性或半导体特性，具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率，比表面积大，具有极好的吸附能力。同时在催化研究方面，碳纳米管也有应用。 静电纺丝技术是目前制备超细纤维和纳米纤维最直接也是最基本的方法之一，由静电纺丝技术制备的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、医疗与卫生健康、能源贮存、军事与反恐安全等不同领域都具有十分广阔的应用前景。目前实验室和工业界制备纳米纤维，广泛采用单喷头或多喷头针筒式静电纺纳米纤维的装置。如中国专利 ZL200410025622. 6、ZL200420107832. 5，美国专利 US6713001、US7326043、US6616435。有不少改良或改变针筒式喷头设计，采用其他喷丝方式进行纺丝的装置，如中国专利 ZL200610117671. I、ZL200710036447. 4、ZL200710040316. 3、ZL200420020596. 3、ZL200820058415. 4，美国专利 US7535019、US7390452,日本专利JP2009120971-A、JP2009120972-A，世界专利 W02008060675-A2、W02008060675_A3。还有改进接收装置的，如美国专利US5042789、US4589186。层次结构的超细纤维，具有非常优越的性能，制备层次结构超细纤维成为当前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种制备层次结构超细纤维的装置以及采用该装置制备层次结构超细纤维的方法，以弥补现有技术的不足与缺陷，满足生产和生活的需要。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种制备层次结构超细纤维的装置，包括多个旋转贮液池、高压静电发生器、气源装置、多个喷头、接收装置、导气管、金属电极和接地电极，旋转贮液池上方开口，底面设有垂直向上的喷头，旋转贮液池和喷头的数量一致，喷头通过导气管与气源装置相连，导气管与气源装置相连处高于旋转贮液池的液面，旋转贮液池通过金属电极与高压静电发生器相连，上方设有接收装置，接收装置与接地电极相连。所述的接收装置为接收滚筒或接收极板。所述的接收装置与旋转贮液池上端面的距离调节范围是O. Icm^lOOcm0 所述的气源装置为气泵或手风器。所述的气源装置输出的气流流速是(TlOOm/s。所述的高压静电发生器的输出电压是1KV100KV。所述的旋转贮液池形状为圆柱体或正方体。一种采用上述的装置制备层次结构超细纤维的方法，包括以下步骤在旋转贮液池中注入溶液或熔体；打开气源装置，低气压排出导气管中液体，再慢慢加大气压，通过喷头使液面出现有规律的气泡状凸起；打开高压静电发生器，极化液体内部和气泡表面自由电荷；射流从气泡顶端射出，旋转贮液池旋转带动纳米纤维旋转、缠绕、沉积在接收装置上，得到层次结构超细纤维。 打开高压静电发生器，调节到一定电压，液体内部自由电荷在高压静电作用下将被极化，特别是气泡表面；距旋转贮液池上端口一定距离是接收装置，接收装置与接地电极形成负极，并与旋转贮液池液面之间形成电场，当电场力大于溶液表面张力时，将有射流从气泡顶端射出，射向负电极的接收装置。从上述技术方案可以看出，本专利技术的制备层次结构超细纤维的装置以及采用该装置制备层次结构超细纤维的方法可实现层次结构的超细纤维的高效率、低耗能、连续化生产，通过多个旋转贮液池同时纺丝，通过旋转，纳米纤维缠绕，可实现层次超细纤维的大量生产，生产效率高，生产成本低，设备简单，易操作，适应性强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本专利技术的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是每一个小单元体由三股纤维组成的层次结构超细纤维的结构示意图；图2是每一个小单元体由六股纤维组成的层次结构超细纤维的结构示意图；图3是本专利技术的一种制备层次结构超细纤维装置的结构示意图；图4是本专利技术的另一种制备层次结构超细纤维装置的结构示意图；图5是本专利技术制备层次结构超细纤维装置设置两个旋转贮液池时的位置和旋转方向示意图；图6是本专利技术制备层次结构超细纤维装置设置四个旋转贮液池时的位置和旋转方向示意图；图7是本专利技术制备层次结构超细纤维装置设置六个旋转贮液池时的位置和旋转方向示意图。具体实施例方式本专利技术公开了一种制备层次结构超细纤维的装置，包括多个旋转贮液池I、高压静电发生器2、气源装置3、多个喷头4、接收装置、导气管6、金属电极7和接地电极8，旋转贮液池I上方开口，底面设有垂直向上的喷头4，旋转贮液池I和喷头4的数量一致，喷头4通过导气管6与气源装置3相连，导气管6与气源装置3相连处高于旋转贮液池I的液面，旋转贮液池I通过金属电极7与高压静电发生器2相连，上方设有接收装置，接收装置与接地电极8相连。所述的接收装置为接收滚筒5或接收极板9。所述的接收装置与旋转贮液池I上端面的距离调节范围是O. Icm^lOOcm0所述的气源装置3为气泵或手风器。所述的气源装置3输出的气流流速是(TlOOm/s。所述的高压静电发生器2的输出电压是1KV100KV。所述的旋转贮液池I形状为圆柱体或正方体。 一种采用上述的装置制备层次结构超细纤维的方法，包括以下步骤在旋转贮液池I中注入溶液或熔体；打开气源装置3，低气压排出导气管6中液体，再慢慢加大气压，通过喷头4使液面出现有规律的气泡状凸起；打开高压静电发生器2，极化液体内部和气泡表面自由电荷；射流从气泡顶端射出，旋转贮液池I旋转带动纳米纤维旋转、缠绕、沉积在接收装置上，得到层次结构超细纤维。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例I如图3所示，该层次结构超细纤维制备装置，包括三个旋转贮液池I、高压静电发生器2、气源装置3、三个喷头4、接收滚筒5、导气管6、金属电极7和接地电极8，三个旋转贮液池I上方均开口，底面共设有垂直向上的三个喷头4，三个喷头4通过导气管6与气源装置3相连，导气管6与气源装置3相连处高于三个旋转贮液池I的液面，每个旋转贮液池I通过金属电极7与高压静电发生器2相连，三个旋转贮液池I上方设有接收滚筒5，接收滚筒5与接地电极8相连。本装置工作时，首先在旋转贮液池I中注入溶液或熔体；打开气源装置3，开始时气压较低，先将导气管6中液体排出，再慢慢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备层次结构超细纤维的装置，其特征在于：包括多个旋转贮液池（1）、高压静电发生器（2）、气源装置（3）、多个喷头（4）、接收装置、导气管（6）、金属电极（7）和接地电极（8），旋转贮液池（1）上方开口，底面设有垂直向上的喷头（4），旋转贮液池（1）和喷头（4）的数量一致，喷头（4）通过导气管（6）与气源装置（3）相连，导气管（6）与气源装置（3）相连处高于旋转贮液池（1）的液面，旋转贮液池（1）通过金属电极（7）与高压静电发生器（2）相连，上方设有接收装置，接收装置与接地电极（8）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何吉欢，孔海燕，周丽霞，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：