CN108660522A - 毛细管静电纺丝装置及纺丝方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毛细管静电纺丝装置及纺丝方法，所述毛细管静电纺丝装置设置在密闭空间里，所述毛细管静电纺丝装置包括储液池、设置在所述储液池上的若干根毛细管、与所述储液池连接的高压直流电源及设置在毛细管一侧的接收装置；所述毛细管静电纺丝装置还包括设置在所述储液池一侧并向所述毛细管上方输送气流的吹气机构。本发明的毛细管静电纺丝装置结构简单、纺丝方法操作方便，由于毛细现象实现持续供液，并在静电场的作用下进行静电纺丝，避免了传统静电纺丝过程中针头易堵塞的问题，达到提高产量的效果。

Description

毛细管静电纺丝装置及纺丝方法

技术领域

本发明涉及一种毛细管静电纺丝装置及纺丝方法，属于静电纺丝领域。

背景技术

微纳米材料具有尺寸微小，比表面积大，理化性能优异等一系列的优点，因而在环境卫生、能源安全、生物医学等领域具有广阔的应用前景。目前，制备微纳米纤维材料的方法有很多，包括单针头静电纺丝技术，多针头静电纺丝技术，气泡静电纺丝技术，气流气泡纺丝技术等，这些技术在一定规模上都实现了生产微纳米材料。静电纺丝技术作为制备微纳米材料的主要方法，近年来得到了广泛研究，但是利用静电纺丝方法制备纤维膜时，产量较低，而且针头容易堵塞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种持续供液、提高产量且不会造成纺丝堵塞的毛细管静电纺丝装置及纺丝方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种毛细管静电纺丝装置，所述毛细管静电纺丝装置设置在密闭空间里，所述毛细管静电纺丝装置包括储液池、设置在所述储液池上的若干根毛细管、与所述储液池连接的高压直流电源及设置在毛细管一侧的接收装置；所述毛细管静电纺丝装置还包括设置在所述储液池一侧并向所述毛细管上方输送气流的吹气机构。

进一步地，所述毛细管设置有喷射口，所述喷射口朝向所述接收装置。

进一步地，所述储液池与所述高压直流电源的正极连接。

进一步地，所述吹气机构包括气泵及与所述气泵连接的导气管。

进一步地，所述接收装置接地。

本发明还提供了一种纺丝方法，所述纺丝方法采用如上所述的毛细管静电纺丝装置，所述方法包括如下步骤：

S1：打开气泵，所述气泵通过导气管向毛细管上方输送小气流；

S2：毛细管内的溶液高于储液池内的液体，在上方气流的作用下，毛细管内的溶液上升至所述毛细管表面；此时，打开高压直流电源，由于储液池接正极，接收装置接地，两者之间形成静电场，在静电场的作用下所述毛细管表面实现静电纺丝，纺丝所得纤维集中收集在接收装置上。

本发明的有益效果在于：通过在毛细管上方设置气流，使得毛细管内的液面上升至临界状态，并将储液池接正极、接收装置接地，使得两者之间形成静电场，毛细管液面表面在静电场的作用下实现静电纺丝，达到解决纺丝针头堵塞现象；本发明装置结构简单、方法操作方便，毛细管的毛细现象同时实现持续供液。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明的毛细管静电纺丝装置的结构示意图。

图2为本发明的纺丝方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参见图1，本发明的一较佳实施例中的毛细管静电纺丝装置包括储液池2、设置在所述储液池2上的若干根毛细管1、与所述储液池2连接的高压直流电源4及设置在毛细管1一侧的接收装置3；所述毛细管静电纺丝装置还包括设置在所述储液池2一侧并向所述毛细管1上方输送气流的吹气机构(未图示)。所述毛细管1设置有喷射口，所述喷射口朝向所述接收装置3。在本实施例中，所述接收装置3设置在所述毛细管1的正上方以便更好的收集纺丝所得纤维。诚然，在其他实施例中，所述接收装置3也可设置在所述储液池2的其他位置，根据实际情况而定。

所述高压直流电源4的正极与所述储液池2连接。打开所述高压直流电源4，所述储液池2与储液池2内的溶液皆带有正电荷。所述接收装置3接地，且接收装置3设置在所述储液池2的不远处，从而所述接收装置3与所述储液池2之间形成静电场。在本实施例中，所述吹气机构包括气泵(未图示)及与所述气泵连接的导气管(未图示)，所述导气管的出气口设置在所述毛细管1的上方以输送气体从而形成压差，使得所述毛细管1内的液面上升至临界值。诚然，在其他实施例中，所述吹气机构也可为其他设备，根据实际情况而定。打开所述气泵，所述气泵通过所述导气管往所述毛细管1的上方输送小气流，该小气流不会影响后续纺丝过程中射流的走向和进程。在小气流的作用下，所述毛细管1内的液面上升至临界值。又由于所述接收装置3与所述储液池2之间形成静电场，从而毛细管1的液面表面在静电场的作用下开始进行静电纺丝。

请参见图2，本发明还提供了一种纺丝方法，所述纺丝方法采用如上所述的毛细管静电纺丝装置，所述方法包括如下步骤：

S1：打开气泵，所述气泵通过导气管向毛细管1上方输送小气流；

S2：毛细管1内的溶液高于储液池2内的液体，在上方气流的作用下，毛细管1内的溶液上升至所述毛细管1表面；此时，打开高压直流电源4，由于储液池2接正极，接收装置3接地，两者之间形成静电场，在静电场的作用下所述毛细管1表面实现静电纺丝，纺丝所得纤维集中收集在接收装置3上。

综上所述：通过在毛细管1上方设置气流，使得毛细管1内的液面上升至临界状态，并将储液池2接正极、接收装置3接地，使得两者之间形成静电场，毛细管1液面表面在静电场的作用下实现静电纺丝，达到解决纺丝针头堵塞现象；本发明装置结构简单、方法操作方便，毛细管1的毛细现象同时实现持续供液。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种毛细管静电纺丝装置，所述毛细管静电纺丝装置设置在密闭空间里，其特征在于，所述毛细管静电纺丝装置包括储液池、设置在所述储液池上的若干根毛细管、与所述储液池连接的高压直流电源及设置在毛细管一侧的接收装置；所述毛细管静电纺丝装置还包括设置在所述储液池一侧并向所述毛细管上方输送气流的吹气机构。

2.如权利要求1所述的毛细管静电纺丝装置，其特征在于，所述毛细管设置有喷射口，所述喷射口朝向所述接收装置。

3.如权利要求1所述的毛细管静电纺丝装置，其特征在于，所述储液池与所述高压直流电源的正极连接。

4.如权利要求1所述的毛细管静电纺丝装置，其特征在于，所述吹气机构包括气泵及与所述气泵连接的导气管。

5.如权利要求1所述的毛细管静电纺丝装置，其特征在于，所述接收装置接地。

6.一种纺丝方法，其特征在于，所述纺丝方法采用如权利要求1至5中任意一项所述的毛细管静电纺丝装置，所述方法包括如下步骤：

S1：打开气泵，所述气泵通过导气管向毛细管上方输送小气流；

S2：毛细管内的溶液高于储液池内的液体，在上方气流的作用下，毛细管内的溶液上升至所述毛细管表面；此时，打开高压直流电源，由于储液池接正极，接收装置接地，两者之间形成静电场，在静电场的作用下所述毛细管表面实现静电纺丝，纺丝所得纤维集中收集在接收装置上。