制備納米纖維的噴絲裝置及紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米纖維的制備裝置，具體是利用高壓來制備納米纖維制備裝置。
【背景技術】
[0002]當今是納米科技與納米材料飛速發(fā)展的時代，而納米纖維是納米材料的重要組成元素，因此如何開發(fā)新的制備納米材料的技術，創(chuàng)造新產品是研宄者們在納米纖維制造技術上不斷追求的目標。雖然目前已經有很多紡絲方法在制備納米纖維上具有很大的潛力優(yōu)勢，但是也存在著很多問題。靜電紡絲作為一種簡單地便于工業(yè)化生產的制備納米纖維材料的方法，得到了廣泛的關注，但是靜電紡絲也存在其局限性和問題。主要有以下幾個方面的問題:
[0003]第一:電紡絲需要很高的電壓和對溶液的導電性有一定的要求，一般的靜電紡絲所需要的電壓都在一萬伏以上，通常我們實驗中所用的電壓都一般在一萬五千伏至兩萬伏左右。高壓電源需要對儀器的維護安全等有著更高的要求。第二:電紡絲的產率低，即使改進了的大面積紡絲，也不能滿足工業(yè)化生產所需要的高效益回報。為了擴展傳統(tǒng)紡織工業(yè)的應用領域，進一步推進納米纖維產品的開發(fā)，加速紡織科技與產業(yè)的轉型，因此發(fā)展一種新的，不需要高電壓，對溶液的導電性能沒有要求，可以工業(yè)化生產的制備納米纖維的方法是十分重要的。
[0004]因此，開發(fā)一種對溶液沒有限制、安全并且產量高的納米纖維的制備裝置是十分緊迫的任務。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種操作方便、安全且對可紡溶液無導電要求的噴絲裝置及具有該噴絲裝置的紡絲裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]一種制備納米纖維的噴絲裝置，其特征在于:包括一噴管，在該噴管內設置有拉法爾管形內孔，在該拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口，在法爾管形內孔的另一端為進氣口 ；在所述噴絲口設置有噴絲網。
[0008]所述噴絲網的目數一般在300至500目。
[0009]一種制備納米纖維的紡絲裝置，其特征在于:包括給氣裝置、輸氣管、注液裝置、注液管、噴絲裝置以及接收裝置，所述噴絲裝置包括一噴管，在該噴管內設置有拉法爾管形內孔，在該拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口，在法爾管形內孔的另一端為進氣口，在所述噴絲口設置有噴絲網。
[0010]所述噴絲網的目數一般在300至500目網的孔徑為。
[0011]由給氣裝置給氣后氣體經過輸氣管進入到噴絲裝置的的噴絲管道內，經過噴絲管道往后運動，進入噴管的前段，在這一階段，氣體的運動遵循機械守恒定律，根據連續(xù)性方程，在時間Δ t內，氣體入口流入和氣體出口流出的體積Δ V相同，AV = S1V1 At = S2V2 Δ t，即，氣體在剛進入到噴絲管道內，截面大處流速小，當氣體在運動到窄喉處的過程中，截面變小，流速變大，因此氣流不斷加速。當運動到窄喉處時，流速已經超過了音速。這一結構可使氣流的速度因噴絲截面積的變化而變化，使氣流從亞音速到音速，直至加速至跨音速。而跨音速的流體在運動時卻不再遵循“截面小處流速大，截面大處流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。由于在窄喉處的氣體速度很大，故該出的壓強很小，在該處設置有進液口。在窄喉處的進液口注入液體時，液體流的速度被進一步加速，產生了巨大的推力，進而這個推力來加速液體流使得液體流經過后會在噴絲口附近高速霧化成許多微米大小的液滴。通常情況下，直徑較小的液體流動形成的液滴直徑較小。同時由于噴絲口處的多孔設計，使得液滴再通過多孔結構時由于與多孔的摩擦作用及前面氣體的強大推力使得液滴直接被拉伸為納米纖維。
[0012]發(fā)明的優(yōu)點:
[0013]1:紡絲時裝置對溶液的導電性能沒有要求，擴展了可紡溶液的范圍。
[0014]2:制備納米纖維時裝置不需要高電壓，儀器安全問題得到了保障。
[0015]3:噴絲裝置的設置可以手持，這樣在紡絲時操作方便簡單。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明噴絲裝置內部結構的示意圖
[0017]圖2是本發(fā)明紡絲裝置的示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明噴絲網結構的示意圖。
[0019]其中:1、給氣裝置；2、輸氣管；3、噴絲裝置；3.1、進氣口 ；3.2、進液口 ；3.3、噴絲口 ；3.4、噴管；3.5、拉法爾管形內孔；3.6、噴絲網；4、注液管；5、注液裝置；6、接收裝置。
【具體實施方式】
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[0020]下面結合附圖，對本發(fā)明作詳細說明:
[0021]如圖1所述，本發(fā)明噴絲裝置3包括一噴管3.4，在噴管3.4內設置有拉法爾管形內孔3.5，在拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口 3.2，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口3.3，在法爾管形內孔的另一端為進氣口 3.1，在噴絲口安裝有噴絲網.36。
[0022]所述噴絲網的目數一般在300至500目。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明一種制備納米纖維的紡絲裝置，包括給氣裝置1、輸氣管2、噴絲裝置3、注液裝置4、注液管5以及接收裝置6，噴絲裝置3包括一噴管3.4，在噴管內設置有拉法爾管形內孔3.5，在該拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口 3.2，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口 3.3，在法爾管形內孔的另一端為進氣口 3.1，在噴絲口安裝有噴絲網3.6。
[0024]所述噴絲網的目數一般在300至500目。
[0025]本發(fā)明紡絲裝置在使用時，首先打開給氣裝置I的開關，氣體進入經過輸氣管2進入到噴絲裝置3的噴絲管道內，然后打開注液裝置5的開關，液體通過注液管4被注入到噴絲裝置3的噴絲管到內部，在噴絲管內部氣流經過內部的窄喉時速度突然變大，此時在窄喉處的進液口 3.2有液體注入，氣體的速度變大之后，進而這個推力來加速液體流使得液體流經過后會在噴絲口 3.3附近高速霧化成許多微米大小的液滴。通常情況下，直徑較小的液體流動形成的液滴直徑較小。同時由于噴絲網3.6的多孔設計，使得液滴再通過多孔結構時由于與多孔的摩擦作用及前面氣體的強大推力使得液滴直接被拉伸為納米纖維。
【主權項】
1.一種制備納米纖維的噴絲裝置，其特征在于:包括一噴管，在該噴管內設置有拉法爾管形內孔，在該拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口，在法爾管形內孔的另一端為進氣口 ；在所述噴絲口設置有噴絲網。2.根據權利要求1所述的制備納米纖維的噴絲裝置，其特征在于:所述噴絲網的目數一般在300至500目。3.一種制備納米纖維的紡絲裝置，其特征在于:包括給氣裝置、輸氣管、注液裝置、注液管、噴絲裝置以及接收裝置，所述噴絲裝置包括一噴管，在該噴管內設置有拉法爾管形內孔，在該拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口，在法爾管形內孔的另一端為進氣口，在所述噴絲口設置有噴絲網。4.根據權利要求3所述的制備納米纖維的紡絲裝置，其特征在于:所述噴絲網的目數一般在300至500目。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備納米纖維的噴絲裝置及紡絲裝置，其中噴絲裝置包括一噴管，在該噴管內設置有拉法爾管形內孔，在該拉法爾管形內孔的喉部連通有進液口，拉法爾管形內孔的一端為噴絲口，在法爾管形內孔的另一端為進氣口；在所述噴絲口設置有噴絲網；所述噴絲網的目數一般在300至500目。與現有技術相比，本發(fā)明紡絲裝置對溶液的導電性能沒有要求，擴展了可紡溶液的范圍。制備納米纖維時裝置不需要高電壓，儀器安全問題得到了保障；噴絲裝置的設置可以手持，這樣在紡絲時操作方便簡單。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN104947208
【申請?zhí)枴緾N201510382451
【發(fā)明人】何春輝, 司娜, 李學偉, 李雅, 蔡娟娟, 陳柔羲
【申請人】南通百博絲納米科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月2日