一種制備納米多孔纖維的氣泡紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣泡紡絲技術領域,具體涉及一種制備納米多孔纖維的氣泡紡絲
目.0
【背景技術】
[0002]氣泡靜電紡絲是通過外力作用將熔溶體或溶液產生的氣泡或液膜紡成納米材料的一種新工藝,生產的納米材料主要包括光滑的納米材料、珠纖維、納米多孔材料、納米顆粒、納米卷取材料和納米紗。
[0003]氣泡靜電紡絲是近幾年被采用的一種紡絲新方法,可以批量生產納米纖維,然而卻沒有改變“靜電”作為動力的基本特征,從而不可避免地引起靜電污染。據北京晚報報道,1987年發生的震驚全國的亞洲最大的哈爾濱亞麻廠大爆炸事故,就是因車間高濃度粉塵被靜電火花點燃后發生爆炸起火。在工業化生產中,大量靜電紡設備長時間連續作業,發生火災或爆炸的事故將不可避免,對生產安全造成相應影響。另外由于靜電的作用,氣泡破裂后射流發散,紡絲過程不穩定,致使紡絲條件很難控制,引起了既浪費原料又污染環境等的一系列問題。
[0004]納米多孔纖維由于具有相對密度低、比強度高、比表面積大、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等優點具有廣泛的應用前景,特別是在航空航天、過濾、消音吸震、電磁屏蔽、電化學過程、催化反應工程和生物醫學工程等諸多方面。目前雖然能用氣泡靜電紡制備納米多孔纖維,但是仍然存在上述的問題。
[0005]因此,鑒于以上問題,有必要提出一種新型氣泡紡絲裝置,實現在無靜電作用下完成紡絲的同時,避免出現射流發散,角度過大,纖維不易收集的技術問題,提高生產效率,實現安全生產。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此,本實用新型提供了一種制備納米多孔纖維的氣泡紡絲裝置,通過直接采用氣泡發生器與氣栗的配合實現氣泡紡絲的目的,無需采用靜電作用,避免了高壓靜電引起的靜電污染和潛在危險,實現安全生產。而且,通過在氣泡發生器與纖維接收電極之間設置擋板,有效地引導射流運動軌跡,改善射流發散、不穩定的問題,提高生產效率。
[0007]根據本實用新型的目的提出的一種制備納米多孔纖維的氣泡紡絲裝置,包括氣泡發生器,位于所述氣泡發生器正上方的纖維接收電極,分別與氣泡發生器連通的儲液池及氣栗,所述儲液池通過導液管向氣泡發生器內輸入溶液,所述氣栗通過導氣管向氣泡發生器內供氣;所述氣泡紡絲裝置還包括防止氣泡發生器噴出射流發散的擋板,所述擋板設置于所述氣泡發生器與纖維接收電極之間,且所述擋板相對氣泡發生器的軸向位置可調。
[0008]優選的,所述擋板為錐筒形結構,所述錐筒形結構的上端口徑大于下端口徑。
[0009]優選的,所述氣泡發生器兩側對稱分布有噴氣槍,所述噴氣槍傾斜設置,所述噴氣槍的槍頭對準所述氣泡發生器的射流底部,使射流牽伸變細。
[0010]優選的,所述噴氣槍的出風口為扁平矩形結構。
[0011]優選的,所述噴氣槍的噴射角度調節范圍為0°-360°。
[0012]優選的,所述噴氣槍為溫控式噴氣槍,所述溫控式噴氣槍的溫度范圍為0°C_500V。
[0013]優選的,所述氣泡發生器為滴管式氣泡發生器,所述滴管式氣泡發生器口徑為Imm-1Omm0
[0014]優選的,所述纖維接收電極為平行設置的兩根金屬電極或一端固定的三根平行金屬電極,三根金屬電極不在同一平面內。
[0015]與現有技術相比,本實用新型公開的制備納米多孔纖維的氣泡紡絲裝置的優點是:
[0016]通過直接采用氣泡發生器與氣栗的配合實現氣泡紡絲的目的,無需采用靜電作用,避免了高壓靜電引起的靜電污染和潛在危險,實現安全生產。
[0017]通過在氣泡發生器與纖維接收電極之間設置擋板,有效地引導射流運動軌跡,改善射流發散、不穩定的問題,提高生產效率。
[0018]采用滴管式氣泡發生器,有效防止一次產生過多氣泡,影響紡絲過程。此外,通過在氣泡發生器兩側對稱設置溫控式噴氣槍,一方面通過調節溫度促使溶劑快速蒸發,獲得多孔納米纖維,另一方面,通過氣流場的作用使射流牽伸變細,并且取向排列,很好地收集在平行電極上,為生產納米纖維紗另辟蹊徑。
[0019]且該裝置結構簡單、操作方便、工藝流程短,為納米多孔纖維的規模化生產奠定了基礎。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實用新型公開的氣泡紡絲裝置實施例1的結構示意圖。
[0022]圖2為本實用新型公開的氣泡紡絲裝置實施例2的結構示意圖。
[0023]圖中的數字或字母所代表的相應部件的名稱:
[0024]1、氣泡發生器2、纖維接收電極3、儲液池4、導液管5、氣栗6、導氣管7、噴氣槍8、擋板
【具體實施方式】
[0025]在工業化生產中,大量靜電紡設備長時間連續作業,發生火災或爆炸的事故將不可避免,對生產安全造成相應影響。另外由于靜電的作用,氣泡破裂后射流發散,紡絲過程不穩定,致使紡絲條件很難控制,引起了既浪費原料又污染環境等的一系列問題。目前雖然能用氣泡靜電紡制備納米多孔纖維,但是仍然存在上述的問題。
[0026]本實用新型針對現有技術中的不足,提供了一種制備納米多孔纖維的氣泡紡絲裝置,通過直接采用氣泡發生器與氣栗的配合實現氣泡紡絲的目的,無需采用靜電作用,避免了高壓靜電引起的靜電污染和潛在危險,實現安全生產,而且,通過在氣泡發生器與纖維接收電極之間設置擋板,有效地引導射流運動軌跡,改善射流發散、不穩定的問題,提高生產效率。
[0027]下面將通過【具體實施方式】對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]一種制備納米多孔纖維的氣泡紡絲裝置,包括氣泡發生器I,位于氣泡發生器I正上方的纖維接收電極2,分別與氣泡發生器I連通的儲液池3及氣栗5,儲液池3通過導液管4向氣泡發生器I內輸入溶液,氣栗5通過導氣管6向氣泡發生器I內供氣;氣泡紡絲裝置還包括防止氣泡發生器噴出射流發散的擋板8,擋板8設置于氣泡發生器I與纖維接收電極2之間,通過在氣泡發生器與纖維接收電極之間設置擋板,有效地引導射流運動軌跡,改善射流發散、不穩定的問題,提高生產效率。
[0029]擋板8相對氣泡發生器I的軸向位置可調,擋板為筒形結構,擋板相距氣泡發生器的位置可根據實際擋板的口徑大小進行設定,在此不做限制。
[0030]擋板優選為錐筒形結構,錐筒形結構的上端口徑大于下端口徑。該結構形式與射流噴出的錐柱形射流束相近,方便引導射流運動軌跡。
[0031 ]氣泡發生器I兩側對稱設置有噴氣槍7,噴氣槍的出風口為扁平矩形結構,噴氣槍7傾斜