一種線性靜電紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于靜電紡絲技術領域，尤其是涉及一種線性靜電紡絲裝置。
【背景技術】
[0002]靜電紡絲原理就是在噴頭和接收裝置間施加高壓靜電場，高壓靜電在聚合物溶液或熔體中施加壓力，使針頭頂端的液滴變形形成泰勒錐，聚合物溶液或熔體克服表面張力形成帶電射流，射流在電場中彎曲并旋轉，最終形成納米纖維并固化在接收板上。
[0003]近年來，隨著納米技術的不斷發展，通過靜電紡絲技術制備納米纖維材料已經成為世界材料科學技術領域最重要的課題之一。靜電紡絲法應用廣泛，從工業用的合成聚合物到纖維素、骨膠原、蛋白質、DNA復合體等各種原料都能進行紡絲，并可以在紡絲過程中加入抗生物質、納米粒子等，制備出各種功能性纖維。
[0004]現有技術中的靜電紡絲系統，單針尖噴頭靜電紡絲裝置僅用一個紡絲噴頭噴射紡絲，效率較低，產量小，無法進行大批量生產；采用多針尖噴頭靜電紡絲裝置雖在一定程度上提高了產量，但由于噴絲頭之間的間距小，各噴頭間易產生靜電干擾，使得紡絲過程不穩定，且有的噴絲頭不進行紡絲。因此，低產率是靜電紡絲不能大規模工業化生產或者應用的主要原因。
[0005]O O Dosunmu(Dosunmu O 0， Chase G G，Kataphinan W，et al.Electrospinningof polymer nanofibres from multiple jets on a porous tubular surface 〔J〕.Nanotechnology，2006，17: 1123-1127)等采用多孔管無噴頭靜電紡絲方式制備納米纖維，產量比傳統的靜電紡絲提高了 250倍左右。但是，這種方法的制備過程不穩定，容易出現工作事故。
【發明內容】
[0006]為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作簡便、紡絲產率高的線性靜電紡絲裝置。
[0007]為實現上述發明目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]一種線性靜電紡絲裝置，其包括高壓靜電發生器、支撐框架、以及設置在支撐框架上的線性紡絲噴頭組件和接收器，高壓靜電發生器為線性紡絲噴頭組件與接收器之間提供電場，線性紡絲噴頭組件安裝在支撐框架下部，接收器位于線性紡絲噴頭組件正上方；線性紡絲噴頭組件包括涂液塊、長條形金屬薄片、燕尾槽導軌和絕緣隔離板，隔離板固定在支撐框架上，燕尾槽導軌固定安裝在隔離板上，長條形金屬薄片沿燕尾槽導軌長度方向垂直固定在燕尾槽導軌上，涂液塊與燕尾槽導軌滑動配合，隔離板下方設置有驅動涂液塊在燕尾槽導軌上做往返運動的驅動機構，驅動機構固定在支撐框架上，涂液塊上沿涂液塊運動方向開設有中心槽，沿與中心槽垂直方向開設有通液通道，通液通道一端與涂液塊外端面的導液孔相通，另一端與中心槽相通，長條形金屬薄片穿過涂液塊的中心槽且上沿與中心槽頂端接觸。
[0009]所述的線性靜電紡絲裝置，其支撐框架為由橫桿和立桿組成的立柱式框架結構。
[0010]所述的線性靜電紡絲裝置，其接收器頂部設置的連接桿通過螺栓固定在支撐框架上。
[0011]所述的線性靜電紡絲裝置，其接收器頂部設置的連接桿為伸縮式結構。
[0012]所述的線性靜電紡絲裝置，其涂液塊通過設置在隔離板外圍的方框形連接座固定在驅動機構上。
[0013]所述的線性靜電紡絲裝置，其驅動涂液塊在燕尾槽導軌上做往返運動的驅動機構采用氣缸或液壓缸。
[0014]由于采用如上所述的技術方案，本實用新型具有如下優越性:
[0015]該線性靜電紡絲裝置，其結構簡單，設計合理新穎，安全性高，操作簡便，提高紡絲產率，降低生產成本，同時減少紡絲液揮發，提高紡絲液利用率，適合規模化工業生產。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的立體結構示意圖；
[0018]圖3是圖1中的線性紡絲噴頭組件的結構示意圖；
[0019]圖中:1 一支撐框架；2 —接收器；3 —長條形金屬薄片；4 一隔離板；5 —驅動機構；6 —涂液塊；7 —連接桿；8 —連接座；9 一燕尾槽導軌；10 —導液孔。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。
[0021]如圖1、2、3所示，該線性靜電紡絲裝置，其包括高壓靜電發生器、支撐框架1、以及設置在支撐框架上的線性紡絲噴頭組件和接收器2，高壓靜電發生器為線性紡絲噴頭組件與接收器之間提供電場，線性紡絲噴頭組件安裝在支撐框架下部，接收器位于線性紡絲噴頭組件正上方；線性紡絲噴頭組件包括涂液塊6、長條形金屬薄片3、燕尾槽導軌9和絕緣隔離板4，隔離板固定在支撐框架上，燕尾槽導軌固定安裝在隔離板上，長條形金屬薄片3沿燕尾槽導軌長度方向垂直固定在燕尾槽導軌9上，涂液塊6與燕尾槽導軌9滑動配合，隔離板下方設置有驅動涂液塊在燕尾槽導軌上做往返運動的驅動機構5，驅動機構固定在支撐框架上，涂液塊上沿涂液塊運動方向開設有中心槽，沿與中心槽垂直方向開設有通液通道，通液通道一端與涂液塊外端面的導液孔10相通，另一端與中心槽相通，長條形金屬薄片穿過涂液塊的中心槽且長條形金屬薄片上沿與中心槽頂端接觸。
[0022]上述的支撐框架為由橫桿和立桿組成的立柱式框架結構，支撐框架內還設置有便于安裝上述接收器2、隔離板4、驅動機構5的支撐桿。
[0023]上述的接收器2頂部設置的連接桿7通過螺栓固定在支撐框架I上，依據不同的紡織情況可以調節接收器的上下高度，或者接收器頂部設置的連接桿采用伸縮式結構，也能夠調節接收器的上下高度，以達到改變接收器與線性紡絲噴頭組件的垂直距離。
[0024]上述的涂液塊6通過設置在隔離板4外圍的方框形連接座8固定在驅動機構5上。
[0025]上述的驅動涂液塊6在燕尾槽導軌9上做往返運動的驅動機構5采用氣缸或液壓缸。
[0026]紡絲液從涂液塊3外端面的導液孔10注入，經由通液通道流至中心槽上端，在驅動機構5的動力作用下，涂液塊在燕尾槽導軌9上做往返運動，使流至中心槽上端的紡絲液均勻地涂至長條形金屬薄片3上沿；紡絲時，高壓靜電發生器正極接長條形金屬薄片、負極接接收器，在強電場的作用下，紡絲液在長條形金屬薄片與接收器之間形成電紡絲，固化在接收器上，最終形成納米纖維薄膜。
【主權項】
1.一種線性靜電紡絲裝置，包括高壓靜電發生器、支撐框架、以及設置在支撐框架上的線性紡絲噴頭組件和接收器，高壓靜電發生器為線性紡絲噴頭組件與接收器之間提供電場，其特征是:其線性紡絲噴頭組件安裝在支撐框架(I)下部，接收器(2)位于線性紡絲噴頭組件正上方；線性紡絲噴頭組件包括涂液塊(6)、長條形金屬薄片(3)、燕尾槽導軌(9)和絕緣隔離板(4)，隔離板固定在支撐框架上，燕尾槽導軌固定安裝在隔離板上，長條形金屬薄片沿燕尾槽導軌長度方向垂直固定在燕尾槽導軌上，涂液塊與燕尾槽導軌滑動配合，隔離板下方設置有驅動涂液塊在燕尾槽導軌上做往返運動的驅動機構(5)，驅動機構固定在支撐框架上，涂液塊上沿涂液塊運動方向開設有中心槽，沿與中心槽垂直方向開設有通液通道，通液通道一端與涂液塊外端面的導液孔(10)相通，另一端與中心槽相通，長條形金屬薄片穿過涂液塊的中心槽且上沿與中心槽頂端接觸。
2.根據權利要求1所述的線性靜電紡絲裝置，其特征是:其支撐框架為由橫桿和立桿組成的立柱式框架結構。
3.根據權利要求1所述的線性靜電紡絲裝置，其特征是:其接收器(2)頂部設置的連接桿(7 )通過螺栓固定在支撐框架(I)上。
4.根據權利要求3所述的線性靜電紡絲裝置，其特征是:其接收器(2)頂部設置的連接桿(7)為伸縮式結構。
5.根據權利要求1所述的線性靜電紡絲裝置，其特征是:其涂液塊(6)通過設置在隔離板(4)外圍的方框形連接座(8)固定在驅動機構(5)上。
6.根據權利要求1所述的線性靜電紡絲裝置，其特征是:其驅動涂液塊(3)在燕尾槽導軌(9)上做往返運動的驅動機構(5)采用氣缸或液壓缸。
【專利摘要】本實用新型公開一種線性靜電紡絲裝置，其包括高壓靜電發生器、支撐框架、以及設置在支撐框架下部的線性紡絲噴頭組件和中上部的接收器；線性紡絲噴頭組件包括涂液塊、長條形金屬薄片、燕尾槽導軌和固定在支撐框架上的絕緣隔離板，導軌固定在隔離板上，金屬薄片垂直固定在導軌上，涂液塊與導軌滑動配合，隔離板下方設置有驅動涂液塊在導軌上做往返運動的驅動機構，涂液塊上沿涂液塊運動方向開設有中心槽，沿與中心槽垂直方向開設有通液通道，通液通道與涂液塊外端面的導液孔、中心槽相通，金屬薄片穿過涂液塊的中心槽且上沿與中心槽頂端接觸。本實用新型提高紡絲產率，同時減少紡絲液揮發，提高紡絲液利用率，適合規模化工業生產。
【IPC分類】D01D7-00, D01D5-00
【公開號】CN204550808
【申請號】CN201520081989
【發明人】李欣, 孫欣, 黃景山, 邢家歡, 胡懿, 黃輝, 黃小娟, 陳智敏
【申請人】廈門大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月5日