層次結構超細纖維制備方法及裝置制造方法及圖紙

一種制備層次結構超細纖維的裝置，包括多個旋轉貯液池、高壓靜電發生器、氣源裝置、多個噴頭、接收裝置、導氣管、金屬電極和接地電極，旋轉貯液池上方開口，底面設有垂直向上的噴頭，旋轉貯液池和噴頭的數量一致，噴頭通過導氣管與氣源裝置相連，導氣管與氣源裝置相連處高于旋轉貯液池的液面，旋轉貯液池通過金屬電極與高壓靜電發生器相連，上方設有接收裝置，接收裝置與接地電極相連。采用該裝置可實現層次結構的超細纖維的高效率、低耗能、連續化生產，通過多個旋轉貯液池同時紡絲，通過旋轉，納米纖維纏繞，可實現層次超細纖維的大量生產，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及紡織
，尤其涉及一種層次結構超細纖維的制備方法以及制備層次結構超細纖維的裝置。
技術介紹
層次結構的超細纖維具有非常優越的性能，如碳納米管。碳納米管質量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。研究表明碳納米管具有極高的強度、韌性，并且十分柔軟。碳納米管具有納米尺度的尖端，有利于電子發射，具有幾何的場致電子發射效應。碳納米管不同的直徑和螺旋度可以使其呈現金屬導電性或半導體特性，具有獨特的導電性、很高的熱穩定性和本征遷移率，比表面積大，具有極好的吸附能力。同時在催化研究方面，碳納米管也有應用。 靜電紡絲技術是目前制備超細纖維和納米纖維最直接也是最基本的方法之一，由靜電紡絲技術制備的納米纖維具有超高的比表面積、極大長徑比、高表面活性、優越的機械性能(高強高韌)等特點，在紡織工程、環境工程、生物科技、醫療與衛生健康、能源貯存、軍事與反恐安全等不同領域都具有十分廣闊的應用前景。目前實驗室和工業界制備納米纖維，廣泛采用單噴頭或多噴頭針筒式靜電紡納米纖維的裝置。如中國專利 ZL200410025622. 6、ZL200420107832. 5，美國專利 US6713001、US7326043、US6616435。有不少改良或改變針筒式噴頭設計，采用其他噴絲方式進行紡絲的裝置，如中國專利 ZL200610117671. I、ZL200710036447. 4、ZL200710040316. 3、ZL200420020596. 3、ZL200820058415. 4，美國專利 US7535019、US7390452,日本專利JP2009120971-A、JP2009120972-A，世界專利 W02008060675-A2、W02008060675_A3。還有改進接收裝置的，如美國專利US5042789、US4589186。層次結構的超細纖維，具有非常優越的性能，制備層次結構超細纖維成為當前迫切需要解決的問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種制備層次結構超細纖維的裝置以及采用該裝置制備層次結構超細纖維的方法，以彌補現有技術的不足與缺陷，滿足生產和生活的需要。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案一種制備層次結構超細纖維的裝置，包括多個旋轉貯液池、高壓靜電發生器、氣源裝置、多個噴頭、接收裝置、導氣管、金屬電極和接地電極，旋轉貯液池上方開口，底面設有垂直向上的噴頭，旋轉貯液池和噴頭的數量一致，噴頭通過導氣管與氣源裝置相連，導氣管與氣源裝置相連處高于旋轉貯液池的液面，旋轉貯液池通過金屬電極與高壓靜電發生器相連，上方設有接收裝置，接收裝置與接地電極相連。所述的接收裝置為接收滾筒或接收極板。所述的接收裝置與旋轉貯液池上端面的距離調節范圍是O. Icm^lOOcm0 所述的氣源裝置為氣泵或手風器。所述的氣源裝置輸出的氣流流速是(TlOOm/s。所述的高壓靜電發生器的輸出電壓是1KV100KV。所述的旋轉貯液池形狀為圓柱體或正方體。一種采用上述的裝置制備層次結構超細纖維的方法，包括以下步驟在旋轉貯液池中注入溶液或熔體；打開氣源裝置，低氣壓排出導氣管中液體，再慢慢加大氣壓，通過噴頭使液面出現有規律的氣泡狀凸起；打開高壓靜電發生器，極化液體內部和氣泡表面自由電荷；射流從氣泡頂端射出，旋轉貯液池旋轉帶動納米纖維旋轉、纏繞、沉積在接收裝置上，得到層次結構超細纖維。 打開高壓靜電發生器，調節到一定電壓，液體內部自由電荷在高壓靜電作用下將被極化，特別是氣泡表面；距旋轉貯液池上端口一定距離是接收裝置，接收裝置與接地電極形成負極，并與旋轉貯液池液面之間形成電場，當電場力大于溶液表面張力時，將有射流從氣泡頂端射出，射向負電極的接收裝置。從上述技術方案可以看出，本專利技術的制備層次結構超細纖維的裝置以及采用該裝置制備層次結構超細纖維的方法可實現層次結構的超細纖維的高效率、低耗能、連續化生產，通過多個旋轉貯液池同時紡絲，通過旋轉，納米纖維纏繞，可實現層次超細纖維的大量生產，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術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，下面描述中的有關本專利技術的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，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。圖I是每一個小單元體由三股纖維組成的層次結構超細纖維的結構示意圖；圖2是每一個小單元體由六股纖維組成的層次結構超細纖維的結構示意圖；圖3是本專利技術的一種制備層次結構超細纖維裝置的結構示意圖；圖4是本專利技術的另一種制備層次結構超細纖維裝置的結構示意圖；圖5是本專利技術制備層次結構超細纖維裝置設置兩個旋轉貯液池時的位置和旋轉方向示意圖；圖6是本專利技術制備層次結構超細纖維裝置設置四個旋轉貯液池時的位置和旋轉方向示意圖；圖7是本專利技術制備層次結構超細纖維裝置設置六個旋轉貯液池時的位置和旋轉方向示意圖。具體實施例方式本專利技術公開了一種制備層次結構超細纖維的裝置，包括多個旋轉貯液池I、高壓靜電發生器2、氣源裝置3、多個噴頭4、接收裝置、導氣管6、金屬電極7和接地電極8，旋轉貯液池I上方開口，底面設有垂直向上的噴頭4，旋轉貯液池I和噴頭4的數量一致，噴頭4通過導氣管6與氣源裝置3相連，導氣管6與氣源裝置3相連處高于旋轉貯液池I的液面，旋轉貯液池I通過金屬電極7與高壓靜電發生器2相連，上方設有接收裝置，接收裝置與接地電極8相連。所述的接收裝置為接收滾筒5或接收極板9。所述的接收裝置與旋轉貯液池I上端面的距離調節范圍是O. Icm^lOOcm0所述的氣源裝置3為氣泵或手風器。所述的氣源裝置3輸出的氣流流速是(TlOOm/s。所述的高壓靜電發生器2的輸出電壓是1KV100KV。所述的旋轉貯液池I形狀為圓柱體或正方體。 一種采用上述的裝置制備層次結構超細纖維的方法，包括以下步驟在旋轉貯液池I中注入溶液或熔體；打開氣源裝置3，低氣壓排出導氣管6中液體，再慢慢加大氣壓，通過噴頭4使液面出現有規律的氣泡狀凸起；打開高壓靜電發生器2，極化液體內部和氣泡表面自由電荷；射流從氣泡頂端射出，旋轉貯液池I旋轉帶動納米纖維旋轉、纏繞、沉積在接收裝置上，得到層次結構超細纖維。下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例I如圖3所示，該層次結構超細纖維制備裝置，包括三個旋轉貯液池I、高壓靜電發生器2、氣源裝置3、三個噴頭4、接收滾筒5、導氣管6、金屬電極7和接地電極8，三個旋轉貯液池I上方均開口，底面共設有垂直向上的三個噴頭4，三個噴頭4通過導氣管6與氣源裝置3相連，導氣管6與氣源裝置3相連處高于三個旋轉貯液池I的液面，每個旋轉貯液池I通過金屬電極7與高壓靜電發生器2相連，三個旋轉貯液池I上方設有接收滾筒5，接收滾筒5與接地電極8相連。本裝置工作時，首先在旋轉貯液池I中注入溶液或熔體；打開氣源裝置3，開始時氣壓較低，先將導氣管6中液體排出，再慢慢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備層次結構超細纖維的裝置，其特征在于：包括多個旋轉貯液池（1）、高壓靜電發生器（2）、氣源裝置（3）、多個噴頭（4）、接收裝置、導氣管（6）、金屬電極（7）和接地電極（8），旋轉貯液池（1）上方開口，底面設有垂直向上的噴頭（4），旋轉貯液池（1）和噴頭（4）的數量一致，噴頭（4）通過導氣管（6）與氣源裝置（3）相連，導氣管（6）與氣源裝置（3）相連處高于旋轉貯液池（1）的液面，旋轉貯液池（1）通過金屬電極（7）與高壓靜電發生器（2）相連，上方設有接收裝置，接收裝置與接地電極（8）相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何吉歡，孔海燕，周麗霞，
申請(專利權)人：蘇州大學，
類型：發明
國別省市：