CN101871133B - 一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置 - Google Patents

一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101871133B
CN101871133B CN 201010191330 CN201010191330A CN101871133B CN 101871133 B CN101871133 B CN 101871133B CN 201010191330 CN201010191330 CN 201010191330 CN 201010191330 A CN201010191330 A CN 201010191330A CN 101871133 B CN101871133 B CN 101871133B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmitter
electrostatic spinning
discoid
static
emitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201010191330
Other languages
English (en)
Other versions
CN101871133A (zh
Inventor
俞昊
郭建
朱美芳
陈彦模
郑阳
何媛
马准
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
Original Assignee
Donghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN 201010191330 priority Critical patent/CN101871133B/zh
Publication of CN101871133A publication Critical patent/CN101871133A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101871133B publication Critical patent/CN101871133B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin

Abstract

本发明涉及一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，包括电机、绝缘支架、静电发射电极和接收电极，该装置还包括圆盘状静电发射器、弹簧片、溶液存储装置、收集装置、旋转轴和传动装置；旋转轴穿过圆盘状静电发射器的中心；圆盘状静电发射器上连接有弹簧片；圆盘状静电发射器位于溶液存储装置的正上方；弹簧片和溶液存储装置均固定在绝缘支架上；弹簧片上连有静电发射电极；收集装置位于圆盘状静电发射器的正上方；收集装置上连有接收电极；传动装置一端连有旋转轴，另一端与电机相连；电机固定在绝缘支架外部。本发明解决了针头作为静电纺丝发射器所带来的不便，提高了纺丝效率，有利于大规模工业化生产。

Description

一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置
技术领域
本发明涉及静电纺丝领域，特别是涉及一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置。
背景技术
目前，使用最广泛的静电纺丝装置(如图1所示)包括四部分：电源系统，推进器，针管和针头，接收器。
它的过程涉及到了静电场的应用，是将电场连接在针头上，而针头则是连接在一个盛有聚合物溶液或熔体的针管上。在静电场的作用下，在毛细管端部的聚合物小液滴会形成圆锥状即泰勒锥。如果电压超过一个临界值，静电力就会克服表面张力，这样一个带电荷的射流就会喷出，且射流会喷向充当接收电极的接地圆盘上。当射流形成时，溶剂会立刻蒸发，结果纳米纤维就会形成在接收电极的表面，通过此种方法可以得到一系列连续的不同半径的纳米纤维。
但是，同样令人关注的还包括上述静电纺丝技术存在的问题，即它的产量极低，如果溶液的粘度调整不当，部分溶液会从喷口以液体形式滴出，而且针头还会出现经常堵塞的情况。根据初步印象，静电纺丝的生产速度非常慢，仅以cm/s来计算。这意味着每个喷丝头形成1g纤维，需耗时几天甚至几星期的时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，解决了针头作为静电纺丝发射器所带来的不便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，包括电机、绝缘支架、静电发射电极和接收电极，所述的静电纺丝装置还包括圆盘状静电发射器、弹簧片、溶液存储装置、收集装置、旋转轴和传动装置；所述的旋转轴穿过所述的圆盘状静电发射器的中心；所述的圆盘状静电发射器上连接有所述的弹簧片；所述的圆盘状静电发射器位于所述的溶液存储装置的正上方；所述的弹簧片和溶液存储装置均固定在所述的绝缘支架上；所述的弹簧片连有所述的静电发射电极；所述的收集装置位于所述的圆盘状静电发射器的正上方；所述的收集装置上连有所述的接收电极；所述的传动装置一端连有所述的旋转轴，另一端与所述的电机相连；所述的电机固定在所述的绝缘支架外部。
所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置的圆盘状静电发射器由导电金属制成。
所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置的圆盘状静电发射器的数量为1-10000个。
所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置的溶液存储装置为长方体玻璃缸或立方体玻璃缸。
所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置的收集装置通过铁架台安装在所述的圆盘状静电发射器的正上方。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明在进行静电纺丝时，可以通过调节圆盘静电发射器的直径和转速来控制产物的排列和取向，而且它对溶液的适用范围很广，解决了针头作为静电纺丝喷射器所带来的不便。再者，由于使用了特殊的静电发射器和溶液储存装置决定了它更有利于大规模工业化生产。
附图说明
图1是现有技术中静电纺丝装置结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，如图2所示，包括电机6、绝缘支架4、静电发射电极9和接收电极8，所述的静电纺丝装置还包括圆盘状静电发射器1、弹簧片10、溶液存储装置3、收集装置7、旋转轴2和传动装置5；所述的旋转轴2穿过所述的圆盘状静电发射器1的中心；所述的圆盘状静电发射器1与所述的弹簧片10相连，并位于所述的溶液存储装置3的正上方；所述的弹簧片10和溶液存储装置3均固定在所述的绝缘支架4上；所述的弹簧片10上连有所述的静电发射电极9；所述的收集装置7位于所述的圆盘状静电发射器1的正上方；所述的收集装置7上连有所述的接收电极8；所述的传动装置5一端连有所述的旋转轴2，另一端与所述的电机6相连；所述的电机6固定在所述的绝缘支架4外部。其中，圆盘状静电发射器1采用导电金属制成。
下面对整个装置的装配进行说明，首先，在导电金属圆盘的中心开一个大小适中的孔。其次，用一根绝缘轴穿过该导电金属圆盘的圆心，如此导电金属圆盘就可作为静电发射器1使用；绝缘轴可作为旋转轴2使用。接着，在圆盘状静电发射器1上连接方便施加电压的弹簧片10，并将弹簧片10与静电发射电极9相连。再将一个大小合适的玻璃缸作为溶液存储装置3固定在绝缘支架4上，其中，玻璃缸的形状可以根据实际使用时的需要选择是长方体还是立方体。同样将弹簧片10固定在绝缘支架4上，将旋转轴2穿过绝缘支架4使圆盘状静电发射器1位于溶液存储装置3的上方。然后，通过传动装置5将旋转轴2和电机6连接在一起，这样电机6便可以带动旋转轴2旋转，从而驱动圆盘状静电发射器1旋转，其中，电机6安装在绝缘支架4的外部，并且电机6的转速是可以进行调节的。最后，将作为收集装置7的圆盘通过铁架台11安装在圆盘状静电发射器1的正上方，并与接收电极8相连，其中，收集装置7的高度可通过铁架台11来进行调节。
在进行静电纺丝时，先将聚合物溶液倒入溶液存储装置3中，聚合物溶液的高度要保证能浸渍到圆盘状静电发射器1的边缘，但是不能浸没得太深。对静电发射电极9通上电源电压，如此电源电压施加在弹簧片10上，这样圆盘状静电发射器1就会相应的带电，于是圆盘状静电发射器1与其正上方的收集装置7之间形成电场，打开电机6，在电机6的带动下，圆盘状静电发射器1会带动在溶液存储装置3中的聚合物溶液运动，从而在场强的驱使下形成纺丝。需要说明的是，在纺丝过程中，可以通过使用不同直径的圆盘状静电发射器1来控制产物的排列和取向。为了提高纺丝的效率，可以增加圆盘状静电发射器1的数量，一般可使用1-12个，最多可以达到10000个，具体个数可根据实际情况来决定。在使用时只需将旋转轴2依次穿过若干个圆盘状静电发射器1的中心即可。
不难发现，将静电发射器由针头改为可旋转的金属圆盘，这样一方面提高了纺丝效率，另一方面又避免了针头堵塞的不便，使静电纺丝的适用范围大大增加。在进行静电纺丝时，可以通过调节圆盘静电发射器的直径和转速来控制产物的排列和取向，并且对溶液的适用范围很广，增加了应用的灵活性。由于使用了与现有技术不同的静电发射器和溶液储存装置决定了它更有利于大规模工业化生产。

Claims (5)

1.一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，包括电机(6)、绝缘支架(4)、静电发射电极(9)和接收电极(8)，其特征在于，所述的静电纺丝装置还包括圆盘状静电发射器(1)、弹簧片(10)、溶液存储装置(3)、收集装置(7)、旋转轴(2)和传动装置(5)；所述的旋转轴(2)穿过所述的圆盘状静电发射器(1)的中心；所述的圆盘状静电发射器(1)上连接有所述的弹簧片(10)；所述的圆盘状静电发射器(1)位于所述的溶液存储装置(3)的正上方；所述的弹簧片(10)和溶液存储装置(3)均固定在所述的绝缘支架(4)上；所述的弹簧片(10)连有所述的静电发射电极(9)；所述的收集装置(7)位于所述的圆盘状静电发射器(1)的正上方；所述的收集装置(7)上连有所述的接收电极(8)；所述的传动装置(5)一端连有所述的旋转轴(2)，另一端与所述的电机(6)相连；所述的电机(6)固定在所述的绝缘支架(4)外部。
2.根据权利要求1所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，其特征在于，所述的圆盘状的静电发射器(1)由导电金属制成。
3.根据权利要求1所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，其特征在于，所述的圆盘状的静电发射器(1)的数量为1-10000个。
4.根据权利要求1所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，其特征在于，所述的溶液存储装置(3)为长方体玻璃缸或立方体玻璃缸。
5.根据权利要求1所述的使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置，其特征在于，所述的收集装置(7)通过铁架台(11)安装在所述的圆盘状静电发射器(1)的正上方。
CN 201010191330 2010-06-02 2010-06-02 一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置 Expired - Fee Related CN101871133B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010191330 CN101871133B (zh) 2010-06-02 2010-06-02 一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010191330 CN101871133B (zh) 2010-06-02 2010-06-02 一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101871133A CN101871133A (zh) 2010-10-27
CN101871133B true CN101871133B (zh) 2013-07-10

Family

ID=42996210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010191330 Expired - Fee Related CN101871133B (zh) 2010-06-02 2010-06-02 一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101871133B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321927A (zh) * 2011-08-31 2012-01-18 青岛大学 一种旋转圆盘感应起电式静电纺丝装置
WO2013115896A2 (en) 2011-11-17 2013-08-08 President And Fellows Of Harvard College Systems, devices and methods for fabrication of polymeric fibers
CN102517654B (zh) * 2011-12-31 2014-07-30 福建农林大学 悬臂式纳米纤维静电纺丝系统
US10519569B2 (en) 2013-02-13 2019-12-31 President And Fellows Of Harvard College Immersed rotary jet spinning devices (IRJS) and uses thereof
CN103215665B (zh) * 2013-04-27 2015-06-17 青岛大学 一种复式环形电极静电纺丝装置
CN103668488B (zh) * 2013-12-05 2015-10-14 厦门大学 纤维喷射装置
CN104894661A (zh) * 2015-07-06 2015-09-09 苏州大学 一种静电纺丝装置
CZ306772B6 (cs) * 2015-12-21 2017-06-28 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby polymerních nanovláken elektrickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny polymeru, zvlákňovací elektroda pro tento způsob, a zařízení pro výrobu polymerních nanovláken osazené alespoň jednou touto zvlákňovací elektrodou
CN106591968B (zh) * 2016-12-21 2019-05-07 暨南大学 应用于静电纺丝的多方向旋转收丝器及其应用装置与方法
CN115110159B (zh) * 2021-12-30 2023-09-22 青岛大学 一种滑轮电极静电纺丝方法与装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888154A (zh) * 2006-07-24 2007-01-03 厦门大学 聚合物纳米纤维批量喷吐装置
CZ299549B6 (cs) * 2006-09-04 2008-08-27 Elmarco, S. R. O. Rotacní zvláknovací elektroda
CN101476167B (zh) * 2008-12-10 2011-01-19 天津工业大学 一种静电纺纳米纤维非织造布生产装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101871133A (zh) 2010-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101871133B (zh) 一种使用旋转圆盘作为发射器的静电纺丝装置
CN103668488B (zh) 纤维喷射装置
CN204918858U (zh) 一种批量生产纳米纤维的静电纺丝装置
CN1908255A (zh) 静电纺丝仪
CN103849946A (zh) 一种旋转供液静电纺丝装置
CN103993370B (zh) 一种琴弦式静电纺丝装置及方法
CN104911721A (zh) 一种批量生产纳米纤维的静电纺丝装置
CN104358029A (zh) 一种利用静电纺丝制备微纳波纹结构的方法及装置
CN203827937U (zh) 驱鸟装置
CN201572619U (zh) 一种多缸分散机
CN200985371Y (zh) 一种用于静电纺丝设备中的圆管状收集器
CN202744668U (zh) 一种托盘式带有实时图像显示功能的静电纺丝仪
CN201570503U (zh) 一种太阳能电池板方向调节装置
CN208512678U (zh) 一种行星球磨机
CN204752925U (zh) 一种制备有序纳米纤维的静电纺丝装置
CN216452424U (zh) 一种组装式水利工程用多功能灌溉装置
CN207630893U (zh) 一种陆空两用四旋翼飞行器
CN207090647U (zh) 电缆自动放送装置
CN213113608U (zh) 一种具有可旋转喷头的静电纺丝装置
CN203238354U (zh) 一种带凸起旋转轴作为发射器的上纺式熔体静电纺丝装置
CN211367825U (zh) 一种多功能供液的旋转式静电纺丝设备
CN105312126A (zh) 用于碾磨辣椒的电动碾子
CN203431440U (zh) 一种小家电的底座
CN204898131U (zh) 一种气泡静电纺丝装置
CN107653498A (zh) 静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法、静电纺丝机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130710

Termination date: 20160602