一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115305585A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202211132398.5(22)申请日2022.09.16(71)申请人浙江理工大学地址310000浙江省杭州市杭州经济技术开发区白杨街道2号大街928号(72)发明人李雅刘舒林万里(74)专利代理机构浙江侨悦专利代理有限公司33470专利代理师林燕(51)Int.Cl.D01D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置(57)摘要本发明公开了一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，包括储液池，储液池中的溶液经过空气压缩机外接气流通道后端导出口的气流作用产生气泡，然后气泡沿着喇叭口向上生长直至气泡壁贴合支撑网上有序错列排列的高曲率实心金属辅助电极尖端，产生临界稳态球弧面气泡，同时高压静电发生器连通的导电线产生高压静电，为高曲率实心金属辅助电极尖端提供相对均匀强电场，使得临界稳态球弧面气泡表面薄气泡壁轻微波动直至能量耗尽，接收装置将产生的纳米纤维得以收集。本发明结合有序错列排开的高曲率实心金属电极和空心临界气泡，控制薄气泡壁以一种相对稳定的状态连续出现，在静电场力作用下，形成稳定射流，从而制备小直径窄分布纳米纤维。CN115305585ACN115305585A权利要求书1/1页1.一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：包括储液池(1)、高压静电发生器(4)、与储液池(1)正对的接收装置(5)、空气压缩机(7)、高曲率实心金属辅助电极(11)，所述空气压缩机(7)外接有气流通道(8)，气流通道(8)的后端形成有导出口(6)，所述储液池(1)内设有呈倒置圆台状的喇叭口(10)，导出口(6)通至喇叭口(10)的入口处，所述储液池(1)内设有支撑网(9)，其中支撑网(9)与喇叭口(10)均采用不导电材质，所述高曲率实心金属辅助电极(11)有序错列排列于支撑网(9)上，所述高压静电发生器(4)通过导电线(3)与高曲率实心金属辅助电极(11)电性连接，并为其尖端提供相对均匀强电场。2.根据权利要求1所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述高曲率实心金属辅助电极(11)材质为银、铜、金、铝、钨、镍、铁、铂中的一种或多种混合物合金，数量为一个或多个，其中采用一个高曲率实心金属辅助电极(11)为居中排列，采用多个高曲率实心金属辅助电极(11)位置呈有序错列排开对称状。3.根据权利要求1所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述高曲率实心金属辅助电极(11)的粗细全部一样或者部分对称排列开的粗细一样，长短尺寸由储液池(1)边缘向中部逐渐递增，对应顶点以球弧面排列，顶端为圆锥尖端针状结构。4.根据权利要求1所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述支撑网(9)与喇叭口(10)均为网状结构。5.根据权利要求1所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述空气压缩机(7)外接的导气管(8)连通至所述储液池(1)的底部并横向水平设置，通至储液池(1)底端中间由横向转为竖直向上，形成开口向上的气流导出口(6)，所述导出口(6)向上通至喇叭口(10)，喇叭口(10)上接储液池(1)的开口。6.根据权利要求5所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述高曲率实心金属辅助电极(11)位于支撑网(9)上，支撑网(9)与所述导出口(6)之间的距离范围为0—10cm；所述导出口(6)开口直径范围为0—20cm，所述导出口(6)的最下端与储液池(1)底部的距离范围为0—10cm，空气压缩机(7)气流强度范围为5—1000L/min。7.根据权利要求1所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述导电线(3)外包裹有导电线通道(2)，所述导电线(3)沿所述导电线通道(2)一同连通至所述储液池(1)内，所述导电线通道(2)的外径与导电线(3)的内径相匹配。8.根据权利要求7所述的一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置，其特征在于：所述导电线通道(2)最上端开口高于储液池(1)最上端开口或至少高于液面设置。2CN115305585A说明书1/4页一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置技术领域[0001]本发明涉及纺丝技术领域，具体为一种球弧面强电场稳态气泡静电纺丝装置。背景技术[0002]聚合物纤维直径越细、比表面积越大，单位质量材料对应的尺寸效应越明显，发挥的功能性越强，高新技术领域对较小直径窄分布的纳米纤维应用需求与日俱增，大量使用的纳米纤维口罩依靠更细的纤维来实现病毒颗粒的物理过滤，纤维膜孔径更小，孔隙率更高，拦截效率越高，且其批量化生产也是最近几年的一个热点和