一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及靜電紡絲裝置，尤其涉及一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電紡絲技術(shù)是目前世界上使用最普遍的生產(chǎn)納米纖維的方法。靜電紡絲技術(shù)操作簡便、生產(chǎn)效率高、適用范圍廣，紡制出的納米纖維直徑小，比表面積大，孔隙率高，因此眾多領(lǐng)域都有研究和應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的靜電紡制備的納米纖維多是無序的，并且力學(xué)性能很低，限制了產(chǎn)品在生物醫(yī)學(xué)、高性能過濾、微納米電子器件等方面的應(yīng)用。因此如何制備高強(qiáng)有序的納米纖維成為了研究的重點(diǎn)和發(fā)展趨勢。目前制備平行纖維的方法主要有轉(zhuǎn)盤法、水浴法、平行電極法、磁場法、輥筒法、附加導(dǎo)電環(huán)法。其中輥筒法可以對纖維產(chǎn)生牽伸，提高纖維力學(xué)性能，并在旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)纖維，是纖維有序排列。但是，現(xiàn)有技術(shù)的該些方法仍舊存在射流角度大，射流不穩(wěn)的問題，導(dǎo)致紡絲條件不容易控制，原料浪費(fèi)，紡絲環(huán)境受污等問題，限制了其在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用。
[0004]因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種能夠制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，以解決靜電紡絲過程中射流不穩(wěn)定，收集纖維無序，纖維強(qiáng)力很低的技術(shù)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶、設(shè)于料桶內(nèi)的活塞、與活塞連接的推桿、設(shè)于料桶一端的噴絲頭、與噴絲頭連接的高壓供電裝置、旋轉(zhuǎn)輥筒、與旋轉(zhuǎn)輥筒連接的接地電極，所述高壓供電裝置的負(fù)極連在旋轉(zhuǎn)輥筒上，所述高壓供電裝置的正極連接在噴絲頭上，所述靜電紡絲裝置在噴絲頭下方設(shè)有若干個(gè)導(dǎo)電線圈及與導(dǎo)電線圈連接的電源，所述導(dǎo)電線圈通正電荷，所述噴絲頭通正電荷。
[0008]優(yōu)選的，在上述制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置中，所述導(dǎo)電線圈包括X個(gè)，其中，X為大于等于2且小于等于4的整數(shù)。
[0009]優(yōu)選的，在上述制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置中，所述導(dǎo)電線圈由多個(gè)等間距排列的線圈組成。
[0010]優(yōu)選的，在上述制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置中，所述氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)輥筒與氣泡之間距離的第一位置調(diào)節(jié)裝置。
[0011]優(yōu)選的，在上述制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置中，所述氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有調(diào)節(jié)導(dǎo)電線圈相對旋轉(zhuǎn)輥筒與氣泡位置的第二位置調(diào)節(jié)裝置。
[0012]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置通過導(dǎo)電線圈與旋轉(zhuǎn)輥筒結(jié)合可以穩(wěn)定射流，調(diào)節(jié)射流運(yùn)動(dòng)軌跡，使納米纖維有序排列并提高纖維的力學(xué)性能。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(guān)本實(shí)用新型的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本實(shí)用新型制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置的示意圖。
[0015]其中:料桶1、活塞2、推桿3、針頭4、高壓供電裝置5、電源6、導(dǎo)電線圈7、輥筒8、接地電極9。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型公開了一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，通過導(dǎo)電線圈與旋轉(zhuǎn)輥筒結(jié)合可以穩(wěn)定射流，調(diào)節(jié)射流運(yùn)動(dòng)軌跡，使納米纖維有序排列并提高纖維的力學(xué)性能。
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型公開的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶
1、設(shè)于料桶I內(nèi)的活塞2、與活塞2連接的推桿3、設(shè)于料桶I 一端的噴絲頭4、與噴絲頭4連接的高壓供電裝置5、圓柱形旋轉(zhuǎn)輥筒8、與旋轉(zhuǎn)輥筒8連接的接地電極9。
[0019]繼續(xù)如圖1所示，所述高壓供電裝置5的負(fù)極連在旋轉(zhuǎn)輥筒8上，所述高壓供電裝置5的正極連接在噴絲頭4上，所述靜電紡絲裝置在噴絲頭4下方設(shè)有若干個(gè)導(dǎo)電線圈7及與導(dǎo)電線圈7連接的電源6，所述導(dǎo)電線圈7通正電荷，所述噴絲頭4通正電荷。本實(shí)用新型收集裝置是由可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的圓柱形旋轉(zhuǎn)輥筒8組成，高壓供電裝置5的負(fù)極連在旋轉(zhuǎn)輥筒8上，使得旋轉(zhuǎn)輥筒8帶負(fù)電，帶正電荷的射流下落至此，受到異性相吸的作用，并在旋轉(zhuǎn)輥筒8的帶動(dòng)下，有規(guī)律的卷繞在旋轉(zhuǎn)輥筒8上；調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)輥筒8轉(zhuǎn)速與紡絲速度吻合，可以進(jìn)一步提尚纖維有序度。
[0020]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，導(dǎo)電線圈7包括X個(gè)，其中，X為大于等于2且小于等于4的整數(shù)，導(dǎo)電線圈7通正電，噴絲頭4也通正電，這樣射流通過導(dǎo)線線圈7時(shí)同種電荷相互排斥，使射流的噴射角度減小，起到穩(wěn)定射流的作用。
[0021]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，導(dǎo)電線圈7由多個(gè)等間距排列的線圈組成。所述氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)輥筒8與氣泡之間距離的第一位置調(diào)節(jié)裝置。所述氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有調(diào)節(jié)導(dǎo)電線圈7相對旋轉(zhuǎn)輥筒8與氣泡位置的第二位置調(diào)節(jié)裝置。
[0022]本實(shí)用新型的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置的工作原理是:聚合物在料桶I內(nèi)，通過推桿3推動(dòng)活塞2進(jìn)入噴絲頭4紡絲，高壓供電裝置5連接在噴絲頭4上，電源6正極連接在導(dǎo)電線圈7上，旋轉(zhuǎn)輥筒8與高壓供電裝置5的負(fù)極相連，并通過接地電源線9接地，打開高壓供電裝置5的開關(guān)，在噴絲頭4和旋轉(zhuǎn)輥筒8之間形成了一個(gè)電場，使噴絲頭4出口處的聚合物溶液在高壓的作用下形成連續(xù)射流，射流經(jīng)過擺動(dòng)、蒸發(fā)、細(xì)化過程，并受到帶同種電荷導(dǎo)電線圈的排斥作用，相對穩(wěn)定地?cái)[動(dòng)，最后在旋轉(zhuǎn)輥筒8的帶動(dòng)作用下收集到有序卷繞在旋轉(zhuǎn)輥筒8上的納米纖維，與此同時(shí)，旋轉(zhuǎn)輥筒8轉(zhuǎn)動(dòng)對纖維產(chǎn)生牽伸，提高了纖維的力學(xué)性能。
[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置通過將導(dǎo)電線圈7和旋轉(zhuǎn)輥筒8結(jié)合起來作為接收裝置，在導(dǎo)電線圈7穩(wěn)定射流的同時(shí)，可以通過旋轉(zhuǎn)輥筒8進(jìn)一步使纖維有序排列，在旋轉(zhuǎn)輥筒8的牽伸作用下，還可提高納米纖維的力學(xué)性能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工藝流程短。
[0024]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0025]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶(I)、設(shè)于料桶(I)內(nèi)的活塞(2)、與活塞(2)連接的推桿(3)、設(shè)于料桶(I) 一端的噴絲頭(4)、與噴絲頭(4)連接的高壓供電裝置(5)、旋轉(zhuǎn)輥筒(8)、與旋轉(zhuǎn)輥筒(8)連接的接地電極(9)，其特征在于:所述高壓供電裝置(5)的負(fù)極連在旋轉(zhuǎn)輥筒(8)上，所述高壓供電裝置(5)的正極連接在噴絲頭(4)上，所述靜電紡絲裝置在噴絲頭(4)下方設(shè)有若干個(gè)導(dǎo)電線圈(7)及與導(dǎo)電線圈(7)連接的電源(6)，所述導(dǎo)電線圈(7)通正電荷，所述噴絲頭⑷通正電荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述導(dǎo)電線圈(7)包括X個(gè)，其中，X為大于等于2且小于等于4的整數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述導(dǎo)電線圈(7)由多個(gè)等間距排列的線圈組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述靜電紡絲裝置設(shè)有調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)輥筒(8)與氣泡之間距離的第一位置調(diào)節(jié)裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述靜電紡絲裝置設(shè)有調(diào)節(jié)導(dǎo)電線圈(7)相對旋轉(zhuǎn)輥筒(8)與氣泡位置的第二位置調(diào)節(jié)裝置。
【專利摘要】一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶、設(shè)于料桶內(nèi)的活塞、與活塞連接的推桿、設(shè)于料桶一端的噴絲頭、與噴絲頭連接的高壓供電裝置、旋轉(zhuǎn)輥筒、與旋轉(zhuǎn)輥筒連接的接地電極，所述高壓供電裝置的負(fù)極連在輥筒上，所述高壓供電裝置的正極連接在噴絲頭上，所述靜電紡絲裝置在噴絲頭下方設(shè)有X個(gè)導(dǎo)電線圈及與導(dǎo)電線圈連接的電源，X為大于等于2且小于等于4的整數(shù)，所述導(dǎo)電線圈通正電荷，所述噴絲頭通正電荷。本實(shí)用新型通過導(dǎo)電線圈與旋轉(zhuǎn)輥筒結(jié)合可以穩(wěn)定射流，調(diào)節(jié)射流運(yùn)動(dòng)軌跡，使納米纖維有序排列并提高纖維的力學(xué)性能。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN204752925
【申請?zhí)枴緾N201520016735
【發(fā)明人】徐嵐, 趙江惠, 王萍, 劉福娟, 何吉?dú)g
【申請人】蘇州大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年1月9日