專利名稱：氣泡紡絲裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于紡絲領域，尤其涉及ー種氣泡渦流紡絲裝置。
背景技術：
隨著納米科技的興起，人們給予能制備連續納米纖維的靜電紡絲法以極大的關注，并做了較系統的理論研究，靜電紡絲法是通過高壓靜電產生的電場カ拉伸聚合物溶液或熔體來制備納米纖維的重要方法，也是制備納米纖維最直接最簡單的方法，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，但傳統靜電紡產量低，限制了其エ業應用。

發明內容
本發明的目的在于提供ー種氣泡紡絲裝置，其通過渦流發生裝置產生的渦流拉伸聚合物溶液或熔體來制備納米纖維，可有效提高納米紡絲的產量。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案本發明公開了ー種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發生裝置和接收裝置，所述氣泡發生裝置連接于所述貯液池內，并在貯液池內液體的表面產生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產生的射流，其中，還包括一渦流發生裝置，該渦流發生裝置用以在所述貯液池內液體的上方產生渦流。優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述渦流發生裝置包括第一氣泵、多個噴氣ロ以及連接于所述第一氣泵和噴氣ロ之間的第一導氣管，所述噴氣ロ傾斜設于所述貯液池的上端開ロ。優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述噴氣ロ的數量為3或4個。優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述氣泡發生裝置包括氣體發生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發生裝置和噴頭之間的第二導氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內。優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述噴頭于豎直方向設于所述貯液池的底部。優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述氣體發生裝置為氣泵或手風器。 優選的，在上述的氣泡紡絲裝置中，所述接收裝置為接收極板或滾筒。與現有技術相比，本發明利用龍卷風機理，提出了ー種新的氣泡紡絲方法，其通過渦流發生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產生渦流，渦流拉伸氣泡進行紡絲，可實現微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續化生產；為納米纖維的規模化生產打下基礎，生產效率高，生產成本低，設備簡単，易操作，適應性強，為滿足大批量生產及產品應用等對納米纖維及其相關產品的需求提供幫助。


為了更清楚地說明本發明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發明的附圖僅僅是本發明的一些實施例，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所示為本發明具體實施例中氣泡紡絲裝置的結構示意圖；圖2所示為圖I中貯液池的俯視圖(三個噴氣ロ)；圖3所示為本發明另ー實施例中貯液池的俯視圖(四個噴氣ロ)。
具體實施方式
龍卷風的產生機理大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流，與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用，上升氣流旋轉，形成中尺度氣旋。隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展,初生的龍卷在氣旋內部形成，形成龍卷核心，使龍卷一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時，地面氣壓急劇下降，地面風速急劇上升，形成龍卷。本發明即利用龍卷風的形成機理，用于進行氣泡渦流紡絲。利用氣流形成的渦流使得產生的氣泡被拉伸之破裂，形成納米纖維，可有效的提高納米紡絲的產量以及節約能源。本發明實施例中的氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發生裝置和接收裝置，所述氣泡發生裝置連接于所述貯液池內，并在貯液池內液體的表面產生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產生的射流，所述氣泡紡絲裝置還包括一渦流發生裝置，該渦流發生裝置用以在所述貯液池內液體的上方產生渦流。在上述氣泡紡絲裝置中，渦流發生裝置包括第一氣泵、多個噴氣ロ以及連接于所述第一氣泵和噴氣ロ之間的第一導氣管，所述噴氣ロ傾斜設于所述貯液池的上端開ロ。在上述氣泡紡絲裝置中，所述氣泡發生裝置包括氣體發生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發生裝置和噴頭之間的第二導氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內。優選的，所述噴頭于豎直方向設于所述貯液池的底部，所述氣體發生裝置為氣泵或手風器，所述接收裝置為接收極板或滾筒。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明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發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，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，都屬于本發明保護的范圍。圖I所示為本發明具體實施例中氣泡紡絲裝置的結構示意圖。氣泡紡絲裝置10包括貯液池11、氣泡發生裝置12、渦流發生裝置13和接收裝置14。貯液池11的形狀為圓柱體，易于想到的是，在其他實施例中，貯液池11也可以為正方體等其他形狀。貯液池11中收容有聚合物溶液或熔體。氣泡發生裝置12包括氣體發生裝置121、噴頭122以及連接在氣體發生裝置121和噴頭122之間的第二導氣管123。氣體發生裝置121優選為氣泵，也可以為手風器等其他其他產生裝置。氣體發生裝置121輸出的氣流流速可以在(TlOOm/s進行調節。噴頭122于豎直方向設于貯液池11的底部，噴頭122可以部分延伸于貯液池11內，也可全部位于貯液池11內。渦流發生裝置13用以在貯液池11內液體的上方產生渦流，其包括第一氣泵131、多個噴氣ロ 132以及連接于第一氣泵131和噴氣ロ 132之間的第一導氣管133。第一氣泵131輸出的氣流流速可以在(TlOOm/s進行調節。參圖2所示，噴氣ロ 132傾斜設于貯液池11的上端開ロ，多個噴氣ロ 132沿貯液池11的開ロ端以一定的間距設置。噴氣ロ 132不僅向貯液池11內傾斜，而且沿貯液池11開ロ的環形方向傾斜，多個噴氣ロ 132產生的氣流相遇從而產生渦流，也就是小型的“龍卷風”，渦流對貯液池11內液體表面的氣泡進行拉伸并使其破裂，進而實現紡絲。噴氣ロ 132的數量可以根據需要以及規模大小進行設置，以使得產生渦流的大小·滿足生產需要。作為優選的，噴氣ロ設置為三個(參圖2)或四個(參圖3)。接收裝置14為ー接收極板,呈平板狀,在其他實施例中,接收裝置14也可為ー滾筒。接收裝置14與貯液池11頂端的距離優選為O. Icm^lOOcm0氣泡紡絲裝置10工作時，首先在貯液池11中注入溶液或熔體；打開氣體發生裝置121，開始時氣壓較低，先將第二導氣管123中液體排出，再慢慢加大氣壓，使液面出現有規律的氣泡狀凸起；然后打開第一氣泵131，調節到一定氣壓，使其產生渦流，將液面的氣泡拉伸破裂進行紡絲。貯液池11上方設有接收裝置14，射流射向接收裝置14后冷卻固化，沉積在接收裝置14上。綜上所述，本發明利用龍卷風機理，提出了ー種新的氣泡紡絲方法，其通過渦流發生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產生渦流，渦流拉伸氣泡進行紡絲，可實現微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續化生產；為納米纖維的規模化生產打下基礎，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強，為滿足大批量生產及產品應用等對納米纖維及其相關產品的需求提供幫助。對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此g在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含ー個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為ー個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
權利要求
1.ー種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發生裝置和接收裝置，所述氣泡發生裝置連接于所述貯液池內，并在貯液池內液體的表面產生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產生的射流，其特征在干還包括ー渦流發生裝置，該渦流發生裝置用以在所述貯液池內液體的上方產生渦流。
2.根據權利要求I所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述渦流發生裝置包括第一氣泵、多個噴氣ロ以及連接于所述第一氣泵和噴氣ロ之間的第一導氣管，所述噴氣ロ傾斜設于所述貯液池的上端開ロ。
3.根據權利要求2所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述噴氣ロ的數量為3個或4個。
4.根據權利要求I所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述氣泡發生裝置包括氣體發生裝置、噴頭以及連接于所述氣體發生裝置和噴頭之間的第二導氣管，所述噴頭至少部分延伸于所述貯液池內。
5.根據權利要求4所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述噴頭于豎直方向設于所述貯液池的底部。
6.根據權利要求4所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述氣體發生裝置為氣泵或手風器。
7.根據權利要求I所述的氣泡紡絲裝置，其特征在于所述接收裝置為接收極板或滾筒。
全文摘要
本發明公開了一種氣泡紡絲裝置，包括貯液池、氣泡發生裝置和接收裝置，所述氣泡發生裝置連接于所述貯液池內，并在貯液池內液體的表面產生氣泡，所述接收裝置接收所述氣泡破裂產生的射流，所述氣泡紡絲裝置還包括一渦流發生裝置，該渦流發生裝置用以在所述貯液池內液體的上方產生渦流。本發明利用龍卷風機理，提出了一種新的氣泡紡絲方法，其通過渦流發生裝置在聚合物溶液或熔體的上方產生渦流，渦流拉伸氣泡進行紡絲，可實現微米或納米纖維的高效率、低耗能、連續化生產；為納米纖維的規模化生產打下基礎，生產效率高，生產成本低，設備簡單，易操作，適應性強，為滿足大批量生產及產品應用等對納米纖維及其相關產品的需求提供幫助。
文檔編號D01D5/14GK102864509SQ201210407119
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者何吉歡, 孔海燕, 周麗霞 申請人:蘇州大學