专利名称：一种磁流体静电纺丝装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纺丝装置，具体涉及一种高压静电纺丝装置。
背景技术：
高压静电纺丝是一种直接获取亚微米、纳米尺度的纺丝技术。静电纺丝的优点在于能够直接获得几纳米至几十微米的纤维。在静电纺丝过程中，溶液细流受较大倍数的牵引拉伸，具有一定的取向结构。静电纺丝速度快，溶液细流速度通常达到数十米每秒。传统静电纺丝装置需要喷丝孔直径处于微米尺度的喷头(喷嘴)。容易出现喷丝孔堵塞现象，导致生产中断，不易维护。受喷丝孔加工空间的影响，喷丝孔分布密度不能过密，制约了生产效率。
发明内容
本发明的需要解决的技术问题是公开一种磁流体静电纺丝装置，解决传统静电纺丝装置存在的上述问题，以满足超细纤维生产领域的需要。
本发明的静电纺丝装置包括聚合物溶液输送机构；含磁流体的料盘；连接于料盘底部的扰动磁场发生装置；位于料盘上方的纤维接收传送带；高压静电发生器。
本发明可用于聚合物纺丝，纺丝的具体过程如下聚合物溶液输送机构将溶液聚合物溶液输入料盘的磁流体层上，磁流体在垂直于磁流体自由面的扰动磁场作用下产生扰动微锥。扰动微锥顶推位于磁流体层上的聚合物溶液生成泰勒锥。料盘与高压发生器的高压端相连，纤维接收传送带与高压发生器的地相连。泰勒锥顶端的聚合物溶液在静电作用下形成细流向纤维接收传送带流动，溶液细流高速流动，溶剂挥发，细流固化形成超细纤维。
纺丝电压10KV-40KV本发明的效果十分明显本发明采用磁流体在磁场扰动作用下产生的微锥顶推来获得泰勒锥，避免了使用传统静电纺丝装置中的纺丝喷头、喷丝孔等故障易发结构，大大提高了装置的可靠性。磁流体扰动方式可在自由面上产生密集的泰勒锥，其生产效率高于传统静电纺丝装置。
附图1为本发明装置结构示意图。
具体实施例方式由图1可见，本发明静电纺丝装置包括聚合物输送机构1，可用常规计量泵；料盘2及位于料盘内底层的磁流体层3，磁流体层可由磁性截至与液体混合而成，如硅油和Fe3O4粉；位于料盘底部的扰动磁场发生器4，可以是电磁铁或永磁材料；料盘上方的接收传送带5；
高压发生器6高压端电极601埋入料盘中，接地极602与接收传送带相连，在料盘聚合物与接收传送带之间形成静电场。
实施案例采用图1所示磁流体静电纺丝装置进行纺丝。溶液为20wt％的聚苯乙烯杜香油溶液，经计量泵输入料盘磁流体层上，磁流体在垂直于磁流体自由面的扰动磁场作用下产生扰动微锥。扰动微锥顶推位于磁流体层上的聚合物溶液生成泰勒锥。料盘与高压发生器的高压端相连，纤维接收传送带与高压发生器的地相连。泰勒锥顶端的聚合物溶液在静电作用下形成细流向纤维接收传送带流动，溶液细流高速流动，溶剂挥发，细流固化形成超细纤维，被接收带接收。
纺丝电压30KV接收带与料盘底面间距27厘米采用透射电镜检查，纤维尺度50纳米至600纳米。
权利要求
1.一种静电纺丝装置，其特征包括聚合物输送机构(1)；料盘(2)及位于料盘内底层的磁流体层(3)；位于料盘底部的扰动磁场发生器(4)；料盘上方的接收传送带(5)；高压发生器(6)高压端电极(601)埋入料盘中，接地极(602)与接收传送带相连，在料盘聚合物与接收传送带之间形成静电场。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，磁流体为磁性液相介质或磁性介质液相混合形成的磁性流体；
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，电纺丝时聚合物位于磁流体上方；
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，扰动磁场发生器产生的工作磁场垂直或接近垂直磁流体自由面，磁流体发生器指可产生上述磁场的电磁铁、永磁材料及磁场发生装置；
5.权利要求以上1-4任一项所述装置在聚合物静电纺丝中的应用。
6.根据权利要求5所述应用，其特征在于，包括如下步骤聚合物溶液输送机构将溶液聚合物溶液输入料盘的磁流体层上，磁流体在垂直于磁流体自由面的扰动磁场作用下产生扰动微锥。扰动微锥顶推位于磁流体层上的聚合物溶液生成泰勒锥。料盘与高压发生器的高压端相连，纤维接收传送带与高压发生器的地相连。泰勒锥顶端的聚合物溶液在静电作用下形成细流向纤维接收传送带流动，溶液细流高速流动，溶剂挥发，细流固化形成超细纤维。
全文摘要
一种磁流体静电纺丝装置，其装置包括聚合物输送机构；料盘及位于料盘内底层的磁流体层；位于料盘底部的扰动磁场发生器；料盘上方的接收传送带；高压发生器高压端电极埋入料盘中，接地极与接收传送带相连，在料盘聚合物与接收传送带之间形成静电场。本发明可用于聚合物静电纺丝。本发明采用磁流体在磁场扰动作用下产生的微锥顶推来获得泰勒锥，避免了使用传统静电纺丝装置中的纺丝喷头、喷丝孔等故障易发结构，大大提高了装置的可靠性。磁流体扰动方式可在自由面上产生密集的泰勒锥，其生产效率高于传统静电纺丝装置。
文档编号D01D5/00GK101089254SQ20061001018
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月16日 优先权日2006年6月16日
发明者陈芳, 赵学增, 王伟杰, 代礼周, 黄文涛 申请人:哈尔滨神州惠泽电力自动化有限公司