一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及靜電紡絲裝置，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】
[0002]靜電紡絲技術是目前世界上使用最普遍的生產納米纖維的方法。靜電紡絲技術操作簡便、生產效率高、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，因此眾多領域都有研宄和應用。
[0003]傳統的靜電紡制備的納米纖維多是無序的，并且力學性能很低，限制了產品在生物醫學、高性能過濾、微納米電子器件等方面的應用。因此如何制備高強有序的納米纖維成為了研宄的重點和發展趨勢。目前制備平行纖維的方法主要有轉盤法、水浴法、平行電極法、磁場法、輥筒法、附加導電環法。其中輥筒法可以對纖維產生牽伸，提高纖維力學性能，并在旋轉時帶動纖維，是纖維有序排列。但是，現有技術的該些方法仍舊存在射流角度大，射流不穩的問題，導致紡絲條件不容易控制，原料浪費，紡絲環境受污等問題，限制了其在工業化生產中的應用。
[0004]因此，針對上述技術問題，有必要提供一種能夠制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，以解決現有技術中存在的問題。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明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定，收集纖維無序，纖維強力很低的技術問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶、設于料桶內的活塞、與活塞連接的推桿、設于料桶一端的噴絲頭、與噴絲頭連接的高壓供電裝置、旋轉輥筒、與旋轉輥筒連接的接地電極，所述高壓供電裝置的負極連在旋轉輥筒上，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有若干個導電線圈及與導電線圈連接的電源，所述導電線圈通正電荷，所述噴絲頭通正電荷。
[0008]優選的，在上述制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置中，所述導電線圈包括2-4個。
[0009]優選的，在上述制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置中，所述導電線圈由多個等間距排列的線圈組成。
[0010]優選的，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有調節旋轉輥筒與氣泡之間距離的第一位置調節裝置。
[0011]優選的，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有調節導電線圈相對旋轉輥筒與氣泡位置的第二位置調節裝置。
[0012]從上述技術方案可以看出，本發明實施例的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置通過導電線圈與旋轉輥筒結合可以穩定射流，調節射流運動軌跡，使納米纖維有序排列并提高纖維的力學性能。
【附圖說明】
[0013]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。
[0014]圖1是本發明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、導電線圈7、輥筒8、接地電極9。
【具體實施方式】
[0016]本發明公開了一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，通過導電線圈與旋轉輥筒結合可以穩定射流，調節射流運動軌跡，使納米纖維有序排列并提高纖維的力學性能。
[0017]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。
[0018]如圖1所示，本發明公開的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶1、設于料桶I內的活塞2、與活塞2連接的推桿3、設于料桶I 一端的噴絲頭4、與噴絲頭4連接的高壓供電裝置5、圓柱形旋轉輥筒8、與旋轉輥筒8連接的接地電極9。
[0019]繼續如圖1所示，所述高壓供電裝置5的負極連在旋轉輥筒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下方設有若干個導電線圈7及與導電線圈7連接的電源6，所述導電線圈7通正電荷，所述噴絲頭4通正電荷。本發明收集裝置是由可調節轉速的圓柱形旋轉輥筒8組成，高壓供電裝置5的負極連在旋轉輥筒8上，使得旋轉輥筒8帶負電，帶正電荷的射流下落至此，受到異性相吸的作用，并在旋轉輥筒8的帶動下，有規律的卷繞在旋轉輥筒8上；調節旋轉輥筒8轉速與紡絲速度吻合，可以進一步提尚纖維有序度。
[0020]在本發明的實施例中，導電線圈7包括2-4個，導電線圈7通正電，噴絲頭4也通正電，這樣射流通過導線線圈7時同種電荷相互排斥，使射流的噴射角度減小，起到穩定射流的作用。
[0021]在本發明的實施例中，導電線圈7由多個等間距排列的線圈組成。所述氣泡靜電紡絲裝置設有調節旋轉輥筒8與氣泡之間距離的第一位置調節裝置。所述氣泡靜電紡絲裝置設有調節導電線圈7相對旋轉輥筒8與氣泡位置的第二位置調節裝置。
[0022]本發明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，通過推桿3推動活塞2進入噴絲頭4紡絲，高壓供電裝置5連接在噴絲頭4上，電源6正極連接在導電線圈7上，旋轉輥筒8與高壓供電裝置5的負極相連，并通過接地電源線9接地，打開高壓供電裝置5的開關，在噴絲頭4和旋轉輥筒8之間形成了一個電場，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射流，射流經過擺動、蒸發、細化過程，并受到帶同種電荷導電線圈的排斥作用，相對穩定地擺動，最后在旋轉輥筒8的帶動作用下收集到有序卷繞在旋轉輥筒8上的納米纖維，與此同時，旋轉輥筒8轉動對纖維產生牽伸，提高了纖維的力學性能。
[0023]本發明實施例的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置通過將導電線圈7和旋轉輥筒8結合起來作為接收裝置，在導電線圈7穩定射流的同時，可以通過旋轉輥筒8進一步使纖維有序排列，在旋轉輥筒8的牽伸作用下，還可提高納米纖維的力學性能。本發明結構簡單，操作方便，工藝流程短。
[0024]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，因此旨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。
[0025]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一個獨立的技術方案，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一個整體，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。
【主權項】
1.一種制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶(I)、設于料桶(I)內的活塞(2)、與活塞(2)連接的推桿(3)、設于料桶(I) 一端的噴絲頭(4)、與噴絲頭(4)連接的高壓供電裝置(5)、旋轉輥筒(8)、與旋轉輥筒(8)連接的接地電極(9)，其特征在于:所述高壓供電裝置(5)的負極連在旋轉輥筒(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⑷下方設有若干個導電線圈(7)及與導電線圈(7)連接的電源(6)，所述導電線圈(7)通正電荷，所述噴絲頭(4)通正電荷。
2.根據權利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述導電線圈(7)包括2-4個。
3.根據權利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述導電線圈(7)由多個等間距排列的線圈組成。
4.根據權利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述氣泡靜電紡絲裝置設有調節旋轉輥筒(8)與氣泡之間距離的第一位置調節裝置。
5.根據權利要求1所述的制備有序納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于:所述氣泡靜電紡絲裝置設有調節導電線圈(7)相對旋轉輥筒(8)與氣泡位置的第二位置調節裝置。
【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、設于料桶內的活塞、與活塞連接的推桿、設于料桶一端的噴絲頭、與噴絲頭連接的高壓供電裝置、旋轉輥筒、與旋轉輥筒連接的接地電極，所述高壓供電裝置的負極連在輥筒上，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有若干個導電線圈及與導電線圈連接的電源，所述導電線圈通正電荷，所述噴絲頭通正電荷。本發明通過導電線圈與旋轉輥筒結合可以穩定射流，調節射流運動軌跡，使納米纖維有序排列并提高纖維的力學性能。
【IPC分類】D01D5-00
【公開號】CN104562232
【申請號】CN201510012576
【發明人】徐嵐, 趙江惠, 王萍, 劉福娟, 何吉歡
【申請人】蘇州大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月9日