专利名称：气泡静电纺丝装置的制作方法
技术领域：
本发明属于静电纺丝领域，尤其涉及一种可改变气泡内部气体温度的气泡静电纺丝装置。
背景技术：
纳米纤维具有超高的比表面积、极大长径比、高表面活性、优越的机械性能(高强高韧)等特点，在纺织工程、环境工程、生物科技等不同领域都具有十分广阔的应用前景。相对于传统的静电纺丝技术，气泡静电纺丝技术的优势更大，具有可以提高纳米纤维的纺丝效率及产量等优点。研究表明，除了尖端电位、流体粘度、电导率、接收距离和表面张力等因素，环境因素包括温度对气泡静电纺丝得到的纤维尺度也有一定影响，但现有设备极少涉及对环境温度的控制与调节，大部分的气泡静电纺丝装置都没有温度调节与控制装置，生产可控制性较差，易造成产品质量差异性大，生产效率降低等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种可改变气泡内部气体温度的气泡静电纺丝装置，以降低温度因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高生产的可控性和生产效率。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种气泡静电纺丝装置，包括贮液池、高压静电发生器、气泵和接收极板，其中，所述贮液池的底部设有喷气管，所述喷气管通过导气管连接于所述气泵，所述气泡静电纺丝装置还包括一温度控制装置，所述温度控制装置设于所述导气管上。作为本发明的进一步改进，所述温度控制装置为一电加热器。作为本发明的进一步改进，所述电加热器包括一电阻丝，所述电阻丝绕设于所述导气管上。作为本发明的进一步改进，所述温度控制装置为一恒温箱。作为本发明的进一步改进，所述导气管弯折延伸于所述恒温箱内。作为本发明的进一步改进，所述温度控制装置为一溶液池。作为本发明的进一步改进，所述导气管弯折延伸于所述溶液池内。作为本发明的进一步改进，所述接收极板设于所述贮液池的上方，其面向贮液池的一侧设有铝箔纸。作为本发明的进一步改进，所述喷气管沿竖直方向延伸。作为本发明的进一步改进，所述温度控制装置设于所述喷气管与导气管的连接处。与现有技术相比，本发明的气泡静电纺丝装置，包括贮液池、高压静电发生器、气泵和接收极板，所述贮液池的底部设有喷气管，所述喷气管通过导气管连接于所述气泵，所述气泡静电纺丝装置还包括一温度控制装置，所述温度控制装置设于所述导气管上。通过、温度控制装置以控制气泡内气体的温度，可以降低温度因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高生产的可控性和生产效率，有利于实现纳米纤维的大规模工业化生产。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明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I所示为本发明第一实施例中气泡静电纺丝装置的原理示意图；图2所示为本发明第二实施例中气泡静电纺丝装置的原理示意图；图3所示为本发明第三实施例中气泡静电纺丝装置的原理示意图。
具体实施例方式本发明实施例公开了一种气泡静电纺丝装置，包括贮液池、高压静电发生器、气泵和接收极板，所述贮液池的底部设有喷气管，所述喷气管通过导气管连接于所述气泵，所述气泡静电纺丝装置还包括一温度控制装置，所述温度控制装置设于所述导气管上。通过温度控制装置以控制气泡内气体的温度，可以降低温度因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高生产的可控性和生产效率，有利于实现纳米纤维的大规模工业化生产；在贮液池的底部设有喷气管，可以引导气体的流向。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详细的描述，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做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。图I所示为本发明第一实施例中气泡静电纺丝装置的原理示意图。参图I所示，气泡静电纺丝装置10包括贮液池11、高压静电发生器12、气泵13、喷气管14、导气管15、温度控制装置16、金属电极17、接收极板18和接地电极19。喷气管14沿竖直方向设于贮液池11的底部，其通过导气管15与气泵13相连。喷气管14用以引导气体的沿竖直方向进入贮液池11。喷气管14与导气管15连接处设有温度控制装置16，温度控制装置16为一电加热器，该电加热器包括一电阻丝，电阻丝绕设于导气管15上。通过电阻丝的作用，以加热导气管15的气体，进而实现对气泡中气体温度的控制。金属电极17设于喷气管14中，贮液池11通过金属电极17与高压静电发生器12相连，贮液池11上方设有连接接地电极19的接收极板18，接收极板18上贴有铝箔纸。工作时，首先在贮液池11中加入溶液或熔体，接着打开气泵13与温度控制装置16，在溶液或熔体表面出现有规律的气泡；然后打开高压静电发生器12，溶液或熔体内部自由电荷在高压静电作用下被极化，特别是气泡顶端，在适当条件下，由于静电力的作用，气泡顶端就会产生喷射细流射向与接地电极19相连的接收极板18，即可得到大量的纳米纤维。图2所示为本发明第二实施例中气泡静电纺丝装置的原理示意图。
参图2所示，气泡静电纺丝装置20包括贮液池21、高压静电发生器22、气泵23、喷气管24、导气管25、温度控制装置26、金属电极27、接收极板28和接地电极29。喷气管24沿竖直方向设于贮液池21的底部，其通过导气管25与气泵23相连。喷气管24用以引导气体的沿竖直方向进入贮液池21。喷气管24与导气管25连接处设有温度控制装置26，温度控制装置26为一恒温箱，导气管25弯折延伸于恒温箱内，以增大加热面积，使得导气管25内气体的温度最大化接近恒温箱内的温度。通过恒温箱的控温作用，以控制导气管25内气体温度，进而实现对气泡中气体温度的控制。金属电极27设于喷气管24中，贮液池21通过金属电极27与高压静电发生器22相连，贮液池21上方设有连接接地电极29的接收极板28，接收极板28上贴有铝箔纸。 工作时，首先在贮液池21中加入溶液或熔体，接着打开气泵23与温度控制装置26，在溶液或熔体表面出现有规律的气泡；然后打开高压静电发生器22，溶液或熔体内部自由电荷在高压静电作用下被极化，特别是气泡顶端，在适当条件下，由于静电力的作用，气泡顶端就会产生喷射细流射向与接地电极29相连的接收极板28，即可得到大量的纳米纤维。图3所示为本发明第三实施例中气泡静电纺丝装置的原理示意图。参图3所示，气泡静电纺丝装置30包括贮液池31、高压静电发生器32、气泵33、喷气管34、导气管35、温度控制装置36、金属电极37、接收极板38和接地电极39。喷气管34沿竖直方向设于贮液池31的底部，其通过导气管35与气泵33相连。喷气管34用以引导气体的沿竖直方向进入贮液池31。喷气管34与导气管35连接处设有温度控制装置36，温度控制装置36为一溶液池，溶液池内设有加热器，加热器用以对溶液池中的液体进行加热，进而控制溶液池内液体的温度。溶液池内的液体可以为水，也可以为其他溶液。导气管35弯折延伸于溶液池内，以增大加热面积，使得导气管35内气体的温度最大化接近溶液池内的温度。通过溶液池的控温作用，以控制导气管35内气体温度，进而实现对气泡中气体温度的控制。金属电极37设于喷气管34中，贮液池31通过金属电极37与高压静电发生器32相连，贮液池31上方设有连接接地电极39的接收极板38，接收极板38上贴有铝箔纸。工作时，首先在贮液池31中加入溶液或熔体，接着打开气泵33与温度控制装置36，在溶液或熔体表面出现有规律的气泡；然后打开高压静电发生器32，溶液或熔体内部自由电荷在高压静电作用下被极化，特别是气泡顶端，在适当条件下，由于静电力的作用，气泡顶端就会产生喷射细流射向与接地电极39相连的接收极板38，即可得到大量的纳米纤维。综上所述，本发明的有益效果在于通过温度控制装置以控制气泡内气体的温度，可以降低温度因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高生产的可控性和生产效率，有利于实现纳米纤维的大规模工业化生产；在贮液池的底部设有喷气管，可以引导气体的流向。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
权利要求
1.一种气泡静电纺丝装置，包括贮液池、高压静电发生器、气泵和接收极板，其特征在于所述贮液池的底部设有喷气管，所述喷气管通过导气管连接于所述气泵，所述气泡静电纺丝装置还包括一温度控制装置，所述温度控制装置设于所述导气管上。
2.根据权利要求I所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述温度控制装置为一电加热器。
3.根据权利要求2所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述电加热器包括一电阻丝，所述电阻丝绕设于所述导气管上。
4.根据权利要求I所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述温度控制装置为一恒温箱。
5.根据权利要求4所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述导气管弯折延伸于所述恒温箱内。
6.根据权利要求I所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述温度控制装置为一溶液池。
7.根据权利要求6所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述导气管弯折延伸于所述溶液池内。
8.根据权利要求I所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述接收极板设于所述贮液池的上方，其面向贮液池的一侧设有铝箔纸。
9.根据权利要求I所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述喷气管沿竖直方向延伸。
10.根据权利要求I所述的气泡静电纺丝装置，其特征在于所述温度控制装置设于所述喷气管与导气管的连接处。
全文摘要
本发明公开了一种气泡静电纺丝装置，包括贮液池、高压静电发生器、气泵和接收极板，所述贮液池的底部设有喷气管，所述喷气管通过导气管连接于所述气泵，所述气泡静电纺丝装置还包括一温度控制装置，所述温度控制装置设于所述导气管上。通过温度控制装置以控制气泡内气体的温度，可以降低温度因素对气泡静电纺丝过程的影响，提高生产的可控性和生产效率，有利于实现纳米纤维的大规模工业化生产。
文档编号D01D5/00GK102660785SQ20121017713
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者何吉欢, 周丽霞, 孔海燕 申请人:苏州大学