CN108842195B - 一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法，包括高压静电发生器、供液部件、供气部件、喷丝部件和纤维收集部件，高压静电发生器的负极与纤维收集部件电连接，高压静电发生器的正极与供液部件中的前驱体溶液电连接，喷丝部件包括喷丝底板、气流喷嘴和纺丝喷嘴，喷丝底板与供液部件连通，气流喷嘴设置在喷丝底板上，气流喷嘴连通有通气管道，通气管道与供气部件连通，纺丝喷嘴设置在喷丝底板上并通过喷丝底板与供液部件连通，纺丝喷嘴与气流喷嘴之间留有间距，纺丝喷嘴能够喷出前驱体溶液的纺丝射流，纤维收集部件设置在喷丝底板的上方。本发明使纺丝喷嘴不易凝固、长时间顺利纺丝，并使纺丝射流被“吸”入到气流中被拉伸细化。

Description

一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法

技术领域

本发明涉及静电纺丝技术领域，特别是涉及一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法。

背景技术

静电纺丝作为一种新兴纳米纤维制备技术，静电纺丝制备的纳米纤维已经逐渐在各个行业崭露头角，如医用辅料、组织支架、空气过滤、水过滤等行业，其原理主要是聚合物前驱体溶液在高压静电场下形成“泰勒锥”，“泰勒锥”形成射流，射流在高压静电场中经过劈裂拉伸、溶剂挥发过程，细化凝固成纳米纤维膜沉积到收集极上。

静电纺丝设备研发进步是电纺纳米纤维得以应用的基础，对于大多数聚合物而言，静电纺丝制备的纤维直径大多在600纳米以上，少数材料如尼龙等可以达到100-200纳米，为了使绝大多数聚合物能够制备出更细的纳米纤维，气流辅助是一个很好的手段，其在电纺设备中应用也比较广泛，比如中国发明专利：一种静电纺丝用多级引射气流辅助细化装置(CN201711189856.8)，提出了一种利用高速气流携带纺丝纤维通过弯曲管道拉伸细化的装置，该装置能够实现超细化的纳米纤维的制备，但其装置复杂，管道容易堵塞，并且只能针对单个喷头，大规模量产难度很大；中国实用新型专利：一种气流辅助线性齿电极静电纺丝装置(CN201620783593.8)提出了一种下方带有气流孔的线性齿电极静电纺丝装置，该装置气流会急剧加快喷头上溶液的挥发，导致绝大多数溶液无法正常喷丝，直接在喷丝头上凝固；中国实用新型专利：一种气流辅助静电纺丝环形喷嘴和静电纺丝装置(CN201520873723.2)提出了一种环形喷嘴和环形气流辅助的静电纺丝装置，该装置同上一个例子一样喷嘴直接置于气流中极易导致溶液挥发过快，凝固到喷嘴上，无法进行长时间纺丝。

检索目前专利技术发现现有气流辅助电纺技术无一例外的采用将纺丝喷头置于辅助气流中的方法，这也直接导致了纺丝过程中喷丝头容易凝固、纤维细化效果不理想的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使纺丝喷嘴不易凝固、实现长时间顺利纺丝，并使纺丝射流被“吸”入到气流中，实现气流对纤维拉伸细化的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种基于伯努利原理的静电纺丝装置，包括高压静电发生器、供液部件、供气部件、喷丝部件和纤维收集部件，所述高压静电发生器的负极接地并与所述纤维收集部件电连接，所述高压静电发生器的正极与所述供液部件中的前驱体溶液电连接，所述喷丝部件包括喷丝底板、气流喷嘴和纺丝喷嘴，所述喷丝底板与所述供液部件连通，所述气流喷嘴设置在所述喷丝底板上，所述气流喷嘴连通有通气管道，所述通气管道与所述供气部件连通，所述纺丝喷嘴设置在所述喷丝底板上并通过所述喷丝底板与所述供液部件连通，所述纺丝喷嘴与所述气流喷嘴之间留有间距，所述纺丝喷嘴能够喷出前驱体溶液的纺丝射流，所述纤维收集部件设置在所述喷丝底板的上方，所述纤维收集部件用于收集所述纺丝射流。

进一步的，所述喷丝底板为圆形板，所述气流喷嘴为圆形且设置在所述喷丝底板的中心处，围绕所述气流喷嘴均布若干个所述纺丝喷嘴。

进一步的，所述喷丝底板的直径为15cm，所述纺丝喷嘴的高度为5cm，所述气流喷嘴的高度为3cm、直径为5cm。

进一步的，所述喷丝底板为长方形板，所述气流喷嘴为长方形且设置在所述喷丝底板长度方向的中心线处，所述气流喷嘴的两侧交错分布有若干个所述纺丝喷嘴。

进一步的，所述喷丝底板的宽度为15cm，所述纺丝喷嘴的高度为5cm，所述气流喷嘴的高度为3cm、宽度为3cm。

进一步的，所述纺丝喷嘴与所述气流喷嘴的间距为2-6cm。

进一步的，所述供液部件包括空压机和不锈钢高压储液罐，所述空压机通过气管与所述不锈钢高压储液罐连通，所述不锈钢高压储液罐内用于盛放前驱体溶液，所述不锈钢高压储液罐上设有压力表，所述不锈钢高压储液罐通过输液管与所述喷丝底板连通，所述输液管上设有金属鲁尔接头，所述金属鲁尔接头与所述高压静电发生器的正极电连接。

进一步的，所述供气部件包括鼓风机，所述鼓风机与所述通气管道连通，所述鼓风机连接有控制器，所述控制器用于控制所述鼓风机的气体流速和气体温度。

进一步的，所述纤维收集部件包括纤维收集板，所述纤维收集板设置在所述纺丝喷嘴的正上方，所述纤维收集板与所述高压静电发生器的负极连接，所述纤维收集板的一侧有放卷辊，所述纤维收集板的另一侧设有收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊上缠绕有纤维收集衬底膜，所述纤维收集衬底膜位于所述纤维收集板与所述喷丝底板之间，所述纤维收集板连接有电动伸缩杆。

本发明还提供了一种基于伯努利原理的静电纺丝方法，包括如下步骤：

1)将配制好的前驱体溶液存入不锈钢高压储液罐中并进行密封；

2)将纤维收集板与喷丝底板调节至合适间距，打开收卷辊的开关，调节纤维收集衬底膜的移动速度；

3)打开高压静电发生器，调节电压；

4)打开空压机，调节供液气压，所述前驱体溶液在压力作用下经输液管、金属鲁尔接头、喷丝底板到达纺丝喷嘴，并在所述高压静电发生器的作用下形成纺丝射流；

5)打开鼓风机，调节气流喷嘴中的气体温度，并逐渐增大所述鼓风机的气体流速，当所述纺丝射流由发散式逐渐汇聚到中间时，保持所述鼓风机的气体流速；

6)纺丝结束后，先关闭所述空压机，并将所述不锈钢高压储液罐的气压调节至0bar，泄压完成后，依次关闭所述高压静电发生器、所述收卷辊和所述鼓风机。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提出了一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法，从空气动力学角度而言，伯努利原理说明了空气流速越大的地方压强越小，基于这个原理，本发明采用纺丝喷嘴与气流喷嘴同设置在同一喷丝底板上，且分开保持一定的间距的设计方式(而非目前纺丝喷嘴置于气流中间的方式)，通过将纺丝喷嘴与气流喷嘴分开设置在同一个喷丝底板上，第一避免了气流对纺丝喷嘴的影响，保证纺丝喷嘴不易凝固、顺利形成纺丝射流，并能长时间纺丝；第二高速喷射的气流处压强小，同方向运动的纺丝射流会被“吸”入到气流中，达到气流对纤维拉伸细化的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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1为本发明基于伯努利原理的静电纺丝装置的结构示意图一(环形排列纺丝喷嘴)；

图2为本发明基于伯努利原理的静电纺丝装置的结构示意图二(线形排列纺丝喷嘴)；

图3为本发明中气流条件下环形排列纺丝喷嘴的射流分布；

图4为本发明中气流条件下线形排列纺丝喷嘴的射流分布；

图5为本发明中无气流条件下环形排列纺丝喷嘴的射流分布；

图6为本发明中无气流条件下线形排列纺丝喷嘴的射流分布；

图7为PAN电纺纳米纤维的SEM照片；

图8为壳聚糖电纺纳米纤维的SEM照片；

图9为PVDF电纺纳米纤维的SEM照片；

图10为CA电纺纳米纤维的SEM照片；

其中：1：喷丝部件，1-1：喷丝底板，1-2：气流喷嘴，1-3：通气管道，1-4：纺丝喷嘴，1-5：纺丝射流，2：纤维收集衬底膜，3：放卷辊，4：纤维收集板，5：电动伸缩杆，6：收卷辊，7：负极，8：高压静电发生器，9：正极，10：输液管，11：压力表，12：气管，13：空压机，14：前驱体溶液，15：不锈钢高压储液罐，16：金属鲁尔接头，17：鼓风机，18：控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使纺丝喷嘴不易凝固、实现长时间顺利纺丝，并使纺丝射流被“吸”入到气流中，实现气流对纤维拉伸细化的效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图10所示：本实施例提供了一种基于伯努利原理的静电纺丝装置，包括高压静电发生器8、供液部件、供气部件、喷丝部件1和纤维收集部件，高压静电发生器8的负极7接地并与纤维收集部件电连接，高压静电发生器8的正极9与供液部件中的前驱体溶液14电连接。其中，喷丝部件1包括喷丝底板1-1、气流喷嘴1-2和纺丝喷嘴1-4，喷丝底板1-1与供液部件连通，气流喷嘴1-2设置在喷丝底板1-1上，气流喷嘴1-2连通有通气管道1-3，通气管道1-3与供气部件连通，纺丝喷嘴1-4设置在喷丝底板1-1上并通过喷丝底板1-1与供液部件连通，纺丝喷嘴1-4与气流喷嘴1-2之间留有间距，纺丝喷嘴1-4与气流喷嘴1-2的间距优选为2-6cm，纺丝喷嘴1-4能够喷出前驱体溶液14的纺丝射流1-5，纤维收集部件设置在喷丝底板1-1的上方。高压静电发生器8的高压静电荷导入到供液部件内的前驱体溶液14中，在纺丝喷嘴1-4和纤维收集板4之间形成高压静电场，并激发了纺丝射流1-5的形成。纺丝喷嘴1-4与气流喷嘴1-2同喷丝底板1-1分开一定间距，不仅能够避免气流对纺丝喷嘴1-4的影响，保证纺丝喷嘴1-4处的前驱体溶液14不易凝固且顺利形成纺丝射流1-5，并能长时间的进行纺丝；而且基于伯努利原理(高速喷射的气流处压强小)，气流喷嘴1-2正上方的压强小，同方向运动的纺丝射流1-5会被“吸”入到气流中，并在气流中达到气流对纤维拉伸细化的效果，最终被拉伸细化的纺丝射流1-5被纤维收集部件收集。

喷丝底板1-1可以为圆形板，气流喷嘴1-2为圆形且设置在喷丝底板1-1的中心处，围绕气流喷嘴1-2均布若干个纺丝喷嘴1-4。喷丝底板1-1的直径为15cm，纺丝喷嘴1-4的高度为5cm，气流喷嘴1-2的高度为3cm、直径为5cm。喷丝底板1-1还可以为长方形板，气流喷嘴1-2为长方形且设置在喷丝底板1-1长度方向的中心线处，气流喷嘴1-2的两侧交错分布有若干个纺丝喷嘴1-4。喷丝底板1-1的宽度为15cm，纺丝喷嘴1-4的高度为5cm，气流喷嘴1-2的高度为3cm、宽度为3cm。利用以上圆周排列或线性排列若干个纺丝喷嘴1-4的方案，能够实现电纺纳米纤维的批量生产。

具体的，供液部件包括空压机13和不锈钢高压储液罐15，空压机13通过气管12与不锈钢高压储液罐15连通，不锈钢高压储液罐15内用于盛放前驱体溶液14，不锈钢高压储液罐15上设有压力表11，以实时显示不锈钢高压储液罐15中的压力值，调节空压机13可以进行不锈钢高压储液罐15中压力的控制与调节。不锈钢高压储液罐15通过输液管10与喷丝底板1-1连通，输液管10上设有金属鲁尔接头16，金属鲁尔接头16与高压静电发生器8的正极9电连接，即从金属鲁尔接头16处将高压静电发生器8的高压静电荷导入至前驱体溶液14中。

供气部件包括鼓风机17，鼓风机17与通气管道1-3连通，鼓风机17连接有控制器18，控制器18可以控制鼓风机17的气体流速和气体温度。

纤维收集部件包括纤维收集板4，纤维收集板4设置在纺丝喷嘴1-4的正上方，纤维收集板4与高压静电发生器8的负极7连接，纤维收集板4的一侧有放卷辊3，纤维收集板4的另一侧设有收卷辊6，放卷辊3和收卷辊6上缠绕有纤维收集衬底膜2，纤维收集衬底膜2位于纤维收集板4与喷丝底板1-1之间，纤维收集板4连接有电动伸缩杆5，可以调节纤维收集板4与喷丝底板1-1的间距，使纺丝射流1-5能够与纤维收集板4接触，并使纺丝射流1-5能够裹敷在纤维收集衬底膜2上随着纤维收集衬底膜2的移动而被收卷在收卷辊6上。

本实施例还提供了一种基于伯努利原理的静电纺丝方法，包括如下步骤：

1)将配制好的前驱体溶液14存入不锈钢高压储液罐15中并进行密封，具体配制方法参见以下应用案例一～应用案例四；

2)将纤维收集板4与喷丝底板1-1调节至合适间距，使纺丝射流1-5能够与纤维收集板4接触，并打开收卷辊6的开关，调节纤维收集衬底膜2的移动速度，使纺丝射流1-5能够裹敷在纤维收集衬底膜2上随着纤维收集衬底膜2的移动而被收卷在收卷辊6上；

3)打开高压静电发生器8，调节纺丝电压，是前驱体溶液14能够产生纺丝射流1-5；

4)打开空压机13，调节供液气压，前驱体溶液14在压力作用下经输液管10、金属鲁尔接头16、喷丝底板1-1到达纺丝喷嘴1-4，并在高压静电发生器8的作用下形成纺丝射流1-5；

5)打开鼓风机17，调节气流喷嘴1-2中的气体温度，并逐渐增大鼓风机17的气体流速，当纺丝射流1-5由发散式逐渐汇聚到中间时，保持鼓风机17的气体流速，具体参见以下应用案例一～应用案例四以及图3和图4；

6)纺丝结束后，应先关闭空压机13，并将不锈钢高压储液罐15的气压调节至0bar(压力表表显为零)，泄压完成后，依次关闭高压静电发生器8、收卷辊6和鼓风机17。

基于以上实施例中提供的基于伯努利原理的静电纺丝装置及方法，进行了如下实验：

应用案例一：

以电纺10wt％PAN(聚丙烯腈，分子量：30万)纳米纤维为例，介绍基于伯努利原理的静电纺丝方法的具体操作方法。

称取500gPAN粉末置于溶液桶中，称量4500gDMF(氮氮二甲基甲酰胺)溶剂，打开搅拌器，开始搅拌，并缓缓倒入称量好的DMF溶剂，搅拌5小时至PAN粉末完全溶解，制成前驱体溶液14，且前驱体溶液14呈均一透明状，关闭搅拌器，静止1小时，使前驱体溶液14内部气泡在浮力作用下排出。

如图1所示，将配制好的前驱体溶液14倒入不锈钢高压储液罐15，拧紧不锈钢高压储液罐15上的螺丝进行密封；调节电动伸缩杆5使纤维收集板4与喷丝底板1-1距离为40cm，打开收卷辊6开关，调节纤维收集衬底膜2的移动速度为5m/h；打开高压静电发生器8，调节纺丝电压40kV；打开空压机13，调节不锈钢高压储液罐15的气压为4bar，前驱体溶液14在压力作用下经过输液管10、金属鲁尔接头16和喷丝底板1-1，到达纺丝喷嘴1-4，并在高压静电场的作用下形成纺丝射流1-5；打开鼓风机17，调节控制器18使出风温度为60℃，逐渐增大风量，观察射流由发散式(如图5所示)逐渐汇聚到中间(如图3所示)为止。

电纺1小时，纺丝结束后，先关闭空压机13，并调节不锈钢高压储液罐15的气压至0bar，泄压完成后，纺丝喷嘴1-4不再有溶液流出，关闭高压静电发生器8，关闭收卷辊6停止打卷，关闭鼓风机17，实验完毕。

取PAN纳米纤维样品拍摄SEM照片，如图7所示，纤维直径均匀，平均直径在300纳米左右，相比普通电纺装置直径下降大约300纳米。

应用案例二：

以电纺7wt％壳聚糖(分子量10万，溶剂甲酸，添加剂100万分子量PEO)纳米纤维为例，介绍基于伯努利原理的静电纺丝方法的具体操作方法。

称取350g壳聚糖和17.5gPEO(壳聚糖：PEO＝20:1)置于溶液桶中，称量4632.5g甲酸溶剂，打开搅拌器，开始搅拌，并缓缓倒入称量好的甲酸溶剂，搅拌5小时至壳聚糖完全溶解，制成前驱体溶液14，且前驱体溶液14呈均一透明状，关闭搅拌器，静止1小时，使前驱体溶液14内部气泡在浮力作用下排出。

如图2所示，将配制好的前驱体溶液14倒入不锈钢高压储液罐15，拧紧不锈钢高压储液罐15上的螺丝进行密封；调节电动伸缩杆5使纤维收集板4与喷丝底板1-1距离为30cm，打开收卷辊6开关，调节纤维收集衬底膜2的移动速度为3m/h；打开高压静电发生器8，调节纺丝电压40kV；打开空压机13，调节不锈钢高压储液罐15的气压为5bar，前驱体溶液14在压力作用下经过输液管10、金属鲁尔接头16和喷丝底板1-1，到达纺丝喷嘴1-4，并在高压静电场的作用下形成纺丝射流1-5；打开鼓风机17，调节控制器18使出风温度为80℃，逐渐增大风量，观察射流由发散式(如图6所示)逐渐汇聚到中间(如图4所示)为止。

电纺1小时，纺丝结束后，先关闭空压机13，并调节不锈钢高压储液罐15的气压至0bar，泄压完成后，纺丝喷嘴1-4不再有溶液流出，关闭高压静电发生器8，关闭收卷辊6停止打卷，关闭鼓风机17，实验完毕。

取壳聚糖纳米纤维样品拍摄SEM照片，如图8所示，纤维直径均匀，平均直径在150纳米左右，相比普通电纺装置直径下降大约200纳米。

应用案例三：

以电纺PVDF(聚偏氟乙烯，质量分数：10wt％，分子量：80万)纳米纤维为例，介绍基于伯努利原理的静电纺丝方法的具体操作方法。

称取500gPVDF粉末置于溶液桶中，称量4500gDMF(氮氮二甲基甲酰胺)溶剂，打开搅拌器，开始搅拌，并缓缓倒入称量好的DMF溶剂，搅拌3小时至PVDF粉末完全溶解，制成前驱体溶液14，且前驱体溶液14呈均一透明状，关闭搅拌器，静止1小时，使前驱体溶液14内部气泡在浮力作用下排出。

如图1所示，将配制好的前驱体溶液14倒入不锈钢高压储液罐15，拧紧不锈钢高压储液罐15上的螺丝进行密封；调节电动伸缩杆5使纤维收集板4与喷丝底板1-1距离为50cm，打开收卷辊6开关，调节纤维收集衬底膜2的移动速度为5m/h；打开高压静电发生器8，调节纺丝电压40kV；打开空压机13，调节不锈钢高压储液罐15的气压为3bar，前驱体溶液14在压力作用下经过输液管10、金属鲁尔接头16和喷丝底板1-1，到达纺丝喷嘴1-4，并在高压静电场的作用下形成纺丝射流1-5；打开鼓风机17，调节控制器18使出风温度为50℃，逐渐增大风量，观察射流由发散式(如图5所示)逐渐汇聚到中间(如图3所示)为止。

电纺1小时，纺丝结束后，先关闭空压机13，并调节不锈钢高压储液罐15的气压至0bar，泄压完成后，纺丝喷嘴1-4不再有溶液流出，关闭高压静电发生器8，关闭收卷辊6停止打卷，关闭鼓风机17，实验完毕。

取PVDF纳米纤维样品拍摄SEM照片，如图9所示，纤维直径均匀，平均直径在400纳米左右，相比普通电纺装置直径下降大约300纳米。

应用案例四：

以电纺20wt％CA(醋酸纤维素，分子量3000，溶剂丙酮和冰乙酸)纳米纤维为例，介绍基于伯努利原理的静电纺丝方法的具体操作方法。

称取1000gCA置于溶液桶中，称量2667g丙酮和1333g冰乙酸溶剂混合(丙酮：冰乙酸＝2：1)，打开搅拌器，开始搅拌，并缓缓倒入称量好的甲酸溶剂，搅拌5小时至醋酸纤维素完全溶解，制成前驱体溶液14，且前驱体溶液14呈均一透明状，关闭搅拌器，静止1小时，使前驱体溶液14内部气泡在浮力作用下排出。

如图2所示，将配制好的前驱体溶液14倒入不锈钢高压储液罐15，拧紧不锈钢高压储液罐15上的螺丝进行密封；调节电动伸缩杆5使纤维收集板4与喷丝底板1-1距离为40cm，打开收卷辊6开关，调节纤维收集衬底膜2的移动速度为3m/h；打开高压静电发生器8，调节纺丝电压45kV；打开空压机13，调节不锈钢高压储液罐15的气压为4bar，前驱体溶液14在压力作用下经过输液管10、金属鲁尔接头16和喷丝底板1-1，到达纺丝喷嘴1-4，并在高压静电场的作用下形成纺丝射流1-5；打开鼓风机17，调节控制器18使出风温度为70℃，逐渐增大风量，观察射流由发散式(如图6所示)逐渐汇聚到中间(如图4所示)为止。

电纺1小时，纺丝结束后，先关闭空压机13，并调节不锈钢高压储液罐15的气压至0bar，泄压完成后，纺丝喷嘴1-4不再有溶液流出，关闭高压静电发生器8，关闭收卷辊6停止打卷，关闭鼓风机17，实验完毕。

取醋酸纤维素纳米纤维样品拍摄SEM照片，如图10所示，纤维直径均匀，平均直径在200纳米左右，相比普通电纺装置直径下降大约400纳米。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：包括高压静电发生器、供液部件、供气部件、喷丝部件和纤维收集部件，所述高压静电发生器的负极接地并与所述纤维收集部件电连接，所述高压静电发生器的正极与所述供液部件中的前驱体溶液电连接，所述喷丝部件包括喷丝底板、气流喷嘴和纺丝喷嘴，所述喷丝底板与所述供液部件连通，所述气流喷嘴设置在所述喷丝底板上，所述气流喷嘴连通有通气管道，所述通气管道与所述供气部件连通，所述纺丝喷嘴设置在所述喷丝底板上并通过所述喷丝底板与所述供液部件连通，所述纺丝喷嘴与所述气流喷嘴之间留有间距，所述纺丝喷嘴能够喷出前驱体溶液的纺丝射流，所述纤维收集部件设置在所述喷丝底板的上方，所述纤维收集部件用于收集所述纺丝射流。

2.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述喷丝底板为圆形板，所述气流喷嘴为圆形且设置在所述喷丝底板的中心处，围绕所述气流喷嘴均布若干个所述纺丝喷嘴。

3.根据权利要求2所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述喷丝底板的直径为15cm，所述纺丝喷嘴的高度为5cm，所述气流喷嘴的高度为3cm、直径为5cm。

4.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述喷丝底板为长方形板，所述气流喷嘴为长方形且设置在所述喷丝底板长度方向的中心线处，所述气流喷嘴的两侧交错分布有若干个所述纺丝喷嘴。

5.根据权利要求4所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述喷丝底板的宽度为15cm，所述纺丝喷嘴的高度为5cm，所述气流喷嘴的高度为3cm、宽度为3cm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述纺丝喷嘴与所述气流喷嘴的间距为2-6cm。

7.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述供液部件包括空压机和不锈钢高压储液罐，所述空压机通过气管与所述不锈钢高压储液罐连通，所述不锈钢高压储液罐内用于盛放前驱体溶液，所述不锈钢高压储液罐上设有压力表，所述不锈钢高压储液罐通过输液管与所述喷丝底板连通，所述输液管上设有金属鲁尔接头，所述金属鲁尔接头与所述高压静电发生器的正极电连接。

8.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述供气部件包括鼓风机，所述鼓风机与所述通气管道连通，所述鼓风机连接有控制器，所述控制器用于控制所述鼓风机的气体流速和气体温度。

9.根据权利要求1所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，其特征在于：所述纤维收集部件包括纤维收集板，所述纤维收集板设置在所述纺丝喷嘴的正上方，所述纤维收集板与所述高压静电发生器的负极连接，所述纤维收集板的一侧有放卷辊，所述纤维收集板的另一侧设有收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊上缠绕有纤维收集衬底膜，所述纤维收集衬底膜位于所述纤维收集板与所述喷丝底板之间，所述纤维收集板连接有电动伸缩杆。

10.一种基于伯努利原理的静电纺丝方法，其特征在于：基于权利要求1-9中任一项所述的基于伯努利原理的静电纺丝装置，包括如下步骤：

1)将配制好的前驱体溶液存入不锈钢高压储液罐中并进行密封；

2)将纤维收集板与喷丝底板调节至合适间距，打开收卷辊的开关，调节纤维收集衬底膜的移动速度；

3)打开高压静电发生器，调节电压；

4)打开空压机，调节供液气压，所述前驱体溶液在压力作用下经输液管、金属鲁尔接头、喷丝底板到达纺丝喷嘴，并在所述高压静电发生器的作用下形成纺丝射流；

5)打开鼓风机，调节气流喷嘴中的气体温度，并逐渐增大所述鼓风机的气体流速，当所述纺丝射流由发散式逐渐汇聚到中间时，保持所述鼓风机的气体流速；

6)纺丝结束后，先关闭所述空压机，并将所述不锈钢高压储液罐的气压调节至0bar，泄压完成后，依次关闭所述高压静电发生器、所述收卷辊和所述鼓风机。