CN114959924A - 一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，涉及生物质纤维技术领域，包括主体装置，所述主体装置的内部设置有实验台，所述实验台的上表面设置有溶液放置格，所述溶液放置格的一侧设置有搅拌组件，所述溶液放置格的左侧设置有负高压导体。本发明通过将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格内，然后通过操作盘调控启动高压电源，为正高压导体和负高压导体进行通电，使得两者之间形成高强磁场，通过正高压导体和负高压导体形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化正负极从而发生取向行为，解决现有的排列装置在使用过程中，无法生物质纤维自主地进行排列，导致生物质纤维在输出时发生混乱的问题。
Description
技术领域
本发明涉及生物质纤维技术领域，具体涉及一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统。
背景技术
生物质纤维基本可分为生物质原生纤维、生物质再生纤维、生物质合成纤维三大类。以棉、毛、麻、丝为代表的生物质原生纤维是我国的传统优势品种；竹浆、麻浆纤维、蛋白纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、直接溶剂法纤维素纤维等生物质再生纤维迅速发展，能基本满足我国经济发展及纺织工业发展的需求；PTT、PLA、PHA等生物质合成纤维已突破关键技术，部分产品产能世界领先。
针对现有技术存在以下问题：
现有技术中，存在现有的排列装置在使用过程中，无法生物质纤维自主地进行排列，导致生物质纤维在输出时发生混乱的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，包括主体装置，所述主体装置的内部设置有实验台，所述实验台的上表面设置有溶液放置格，所述溶液放置格的一侧设置有搅拌组件。
所述溶液放置格的左侧设置有负高压导体，所述溶液放置格的右侧设置有正高压导体，所述搅拌组件的底面固定连接有溶液通管。
所述搅拌组件的内壁活动连接有搅拌杆，所述搅拌组件的内壁底面固定连接有加热底环，所述搅拌组件的外壁固定连接有透明观察弧板。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述正高压导体的底端固定连接有高压电源，所述负高压导体的外壁与所述实验台的内壁固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述溶液通管的外壁固定连接有控制阀，所述实验台的上表面开设有放置滑槽，所述放置滑槽的内壁活动连接有数据显示屏，所述放置滑槽的内壁固定连接有橡胶组球。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述搅拌杆的底面中心处固定连接有驱动电机，所述溶液放置格的上表面活动连接有透明封盖，所述实验台的正面活动连接有操作盘，所述操作盘靠近所述实验台的一侧活动连接有电推杆。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述数据显示屏的顶端一侧活动连接有支撑板，所述支撑板底面固定连接有卡接杆，所述卡接杆的两端固定连接有侧位阻球，所述侧位阻球的外壁与所述橡胶组球的外壁活动连接，所述支撑板的一侧开设有拉槽。
本发明技术方案的进一步改进在于：该纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统的步骤如下：
步骤一：纳米甲壳素溶液的制备；
步骤二：磁性纳米纤维的制备；
步骤三：进行纳米甲壳素纤维取向排列。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤一中，纳米甲壳素溶液的制备包括以下步骤：
A1：将甲壳素原料去蛋白、去矿物质、漂白后烘干，将烘干后的甲壳素进行部分脱乙酰处理，然后加入质子酸调节PH＝3-4之间对部分脱乙酰的甲壳素进行质子化处理；
A2：测定质子化后的甲壳素的固含量，配制甲壳素分散液置于超细胞粉碎机中超声即得带正电荷的纳米甲壳素分散液，低温密封保存；
A3：将纳米甲壳素分散液加入纳米纤维素分散液中，并搅拌使纳米甲壳素与纳米纤维素形成混合溶液。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤二中，磁性纳米纤维的制备包括以下步骤：
B1：将一定量的FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O溶解于去离子水中，在室温下投入主体装置中的搅拌组件内搅拌分散均匀，然后启动搅拌组件内的加热底环对溶液进行加热，当达到40℃时，提高驱动电机的输出功率，带动搅拌杆剧烈搅拌，之后加入一定量的纳米纤维，搅拌分散均匀，向体系中加入氨水调节pH值，然后通过溶液通管排出到水浴容器中，并在50-80℃下水浴搅拌反应，当沉淀物冷却至室温时，用去离子水和乙醇洗涤，获得磁性纳米纤维溶液。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤三中，进行纳米甲壳素纤维取向排列包括以下步骤：
C1：将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格内，然后通过操作盘调控启动高压电源，为正高压导体和负高压导体进行通电，使得两者之间形成高强磁场；
C2：纳米纤维分散液置于电场之间，通过正高压导体和负高压导体形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化(正负极)从而发生取向行为。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格内，然后通过操作盘调控启动高压电源，为正高压导体和负高压导体进行通电，使得两者之间形成高强磁场，通过正高压导体和负高压导体形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化正负极从而发生取向行为，解决现有的排列装置在使用过程中，无法生物质纤维自主地进行排列，导致生物质纤维在输出时发生混乱的问题。
2、本发明提供一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，当实验台在运行的过程中，通过拉动支撑板上开设的拉槽来调节数据显示屏与实验台之间的夹角，来调整数据显示屏显示的视角，同时利用放置滑槽内壁安装的橡胶组球对卡接杆两端的侧位阻球进行弹性限位，方便卡接杆的移动。
3、本发明提供一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，通过操作盘上的控制旋钮启动电推杆，推动或拉动操作盘，用来调控操作盘的倾斜角度，来适应不同的操作者的身高，提高装置的使用舒适度，同时能够减少空间占比，从而减少磕碰的几率，侧面延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主体装置结构示意图；
图2为本发明的实验台结构细节示意图；
图3为本发明的搅拌组件俯视结构示意图；
图4为本发明的放置滑槽俯视结构示意图；
图5为本发明的实验台右视结构示意图；
图6为本发明的步骤流程示意图。
图中：1、主体装置；2、实验台；3、搅拌组件；4、溶液放置格；5、透明封盖；6、数据显示屏；7、放置滑槽；8、操作盘；9、电推杆；10、支撑板；11、高压电源；12、正高压导体；13、负高压导体；21、橡胶组球；22、卡接杆；23、侧位阻球；24、拉槽；31、驱动电机；32、搅拌杆；33、溶液通管；34、加热底环；35、透明观察弧板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-6所示，本发明提供了一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，包括主体装置1，主体装置1的内部设置有实验台2，实验台2的上表面设置有溶液放置格4，溶液放置格4的一侧设置有搅拌组件3，溶液放置格4的左侧设置有负高压导体13，溶液放置格4的右侧设置有正高压导体12，搅拌组件3的底面固定连接有溶液通管33，搅拌组件3的内壁活动连接有搅拌杆32，搅拌组件3的内壁底面固定连接有加热底环34，搅拌组件3的外壁固定连接有透明观察弧板35，启动搅拌组件3内的加热底环34对溶液进行加热，当达到40℃时，利用测温器对搅拌组件3内溶液进行侧位，提高驱动电机31的输出功率，带动搅拌杆32剧烈搅拌，之后加入一定量的纳米纤维，搅拌分散均匀，透明观察弧板35，方便操作者对搅拌组件33内溶液混合的情况进行观察。
正高压导体12的底端固定连接有高压电源11，负高压导体13的外壁与实验台2的内壁固定连接，溶液通管33的外壁固定连接有控制阀，实验台2的上表面开设有放置滑槽7，放置滑槽7的内壁活动连接有数据显示屏6，放置滑槽7的内壁固定连接有橡胶组球21，搅拌杆32的底面中心处固定连接有驱动电机31，溶液放置格4的上表面活动连接有透明封盖5，实验台2的正面活动连接有操作盘8，操作盘8靠近实验台2的一侧活动连接有电推杆9，通过操作盘8上的控制旋钮启动电推杆9，推动或拉动操作盘8，用来调控操作盘8的倾斜角度，来适应不同的操作者的身高，提高装置的使用舒适度，同时能够减少空间占比，从而减少磕碰的几率，侧面延长了使用寿命。
数据显示屏6的顶端一侧活动连接有支撑板10，支撑板10底面固定连接有卡接杆22，卡接杆22的两端固定连接有侧位阻球23，侧位阻球23的外壁与橡胶组球21的外壁活动连接，利用放置滑槽7内壁安装的橡胶组球21对卡接杆22两端的侧位阻球23进行弹性限位，方便卡接杆22的移动，支撑板10的一侧开设有拉槽24，通过拉动支撑板10上开设的拉槽24来调节数据显示屏6与实验台2之间的夹角，来调整数据显示屏6显示的视角。
下面具体说一下该纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统的工作原理。
如图1-6所示，将一定量的FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O溶解于去离子水中，在室温下投入主体装置1中的搅拌组件3内搅拌分散均匀，然后启动搅拌组件3内的加热底环34对溶液进行加热，当达到40℃时，提高驱动电机31的输出功率，带动搅拌杆32剧烈搅拌，之后加入一定量的纳米纤维，搅拌分散均匀，向体系中加入氨水调节pH值，然后通过溶液通管33排出到水浴容器中，并在50-80℃下水浴搅拌反应，当沉淀物冷却至室温时，用去离子水和乙醇洗涤，获得磁性纳米纤维溶液，将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格4内，然后通过操作盘8调控启动高压电源11，为正高压导体12和负高压导体13进行通电，使得两者之间形成高强磁场，纳米纤维分散液置于电场之间，通过正高压导体12和负高压导体13形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化正负极从而发生取向行为，而在溶液投入到溶液放置格4时，将透明封盖5翻转盖在溶液放置格4上进行封闭，即可进行观察，防止其他杂物进入溶液之内。
而当实验台2在运行的过程中，通过拉动支撑板10上开设的拉槽24来调节数据显示屏6与实验台2之间的夹角，来调整数据显示屏6显示的视角，同时利用放置滑槽7内壁安装的橡胶组球21对卡接杆22两端的侧位阻球23进行弹性限位，方便卡接杆22的移动。
通过操作盘8上的控制旋钮启动电推杆9，推动或拉动操作盘8，用来调控操作盘8的倾斜角度，来适应不同的操作者的身高，提高装置的使用舒适度，同时能够减少空间占比，从而减少磕碰的几率，侧面延长了使用寿命。
实施例2
如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，该纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统的步骤如下：
步骤一：纳米甲壳素溶液的制备：
A1：将甲壳素原料去蛋白、去矿物质、漂白后烘干，将烘干后的甲壳素进行部分脱乙酰处理，然后加入质子酸调节PH＝3-4之间对部分脱乙酰的甲壳素进行质子化处理；
A2：测定质子化后的甲壳素的固含量，配制甲壳素分散液置于超细胞粉碎机中超声即得带正电荷的纳米甲壳素分散液，低温密封保存；
A3：将纳米甲壳素分散液加入纳米纤维素分散液中，并搅拌使纳米甲壳素与纳米纤维素形成混合溶液。
步骤二：磁性纳米纤维的制备：
B1：将一定量的FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O溶解于去离子水中，在室温下投入主体装置1中的搅拌组件3内搅拌分散均匀，然后启动搅拌组件3内的加热底环34对溶液进行加热，当达到40℃时，提高驱动电机31的输出功率，带动搅拌杆32剧烈搅拌，之后加入一定量的纳米纤维，搅拌分散均匀，向体系中加入氨水调节pH值，然后通过溶液通管33排出到水浴容器中，并在50-80℃下水浴搅拌反应，当沉淀物冷却至室温时，用去离子水和乙醇洗涤，获得磁性纳米纤维溶液。
步骤三：进行纳米甲壳素纤维取向排列：
C1：将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格4内，然后通过操作盘8调控启动高压电源11，为正高压导体12和负高压导体13进行通电，使得两者之间形成高强磁场；
C2：纳米纤维分散液置于电场之间，通过正高压导体12和负高压导体13形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化正负极从而发生取向行为。
有益效果：
将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格4内，然后通过操作盘8调控启动高压电源11，为正高压导体12和负高压导体13进行通电，使得两者之间形成高强磁场，通过正高压导体12和负高压导体13形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化正负极从而发生取向行为，解决现有的排列装置在使用过程中，无法生物质纤维自主地进行排列，导致生物质纤维在输出时发生混乱的问题。
当实验台2在运行的过程中，通过拉动支撑板10上开设的拉槽24来调节数据显示屏6与实验台2之间的夹角，来调整数据显示屏6显示的视角，同时利用放置滑槽7内壁安装的橡胶组球21对卡接杆22两端的侧位阻球23进行弹性限位，方便卡接杆22的移动。
通过操作盘8上的控制旋钮启动电推杆9，推动或拉动操作盘8，用来调控操作盘8的倾斜角度，来适应不同的操作者的身高，提高装置的使用舒适度，同时能够减少空间占比，从而减少磕碰的几率，侧面延长了使用寿命。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，包括主体装置(1)，其特征在于：所述主体装置(1)的内部设置有实验台(2)，所述实验台(2)的上表面设置有溶液放置格(4)，所述溶液放置格(4)的一侧设置有搅拌组件(3)；
所述溶液放置格(4)的左侧设置有负高压导体(13)，所述溶液放置格(4)的右侧设置有正高压导体(12)，所述搅拌组件(3)的底面固定连接有溶液通管(33)；
所述搅拌组件(3)的内壁活动连接有搅拌杆(32)，所述搅拌组件(3)的内壁底面固定连接有加热底环(34)，所述搅拌组件(3)的外壁固定连接有透明观察弧板(35)。
2.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述正高压导体(12)的底端固定连接有高压电源(11)，所述负高压导体(13)的外壁与所述实验台(2)的内壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述溶液通管(33)的外壁固定连接有控制阀，所述实验台(2)的上表面开设有放置滑槽(7)，所述放置滑槽(7)的内壁活动连接有数据显示屏(6)，所述放置滑槽(7)的内壁固定连接有橡胶组球(21)。
4.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述搅拌杆(32)的底面中心处固定连接有驱动电机(31)，所述溶液放置格(4)的上表面活动连接有透明封盖(5)，所述实验台(2)的正面活动连接有操作盘(8)，所述操作盘(8)靠近所述实验台(2)的一侧活动连接有电推杆(9)。
5.根据权利要求3所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述数据显示屏(6)的顶端一侧活动连接有支撑板(10)，所述支撑板(10)底面固定连接有卡接杆(22)，所述卡接杆(22)的两端固定连接有侧位阻球(23)，所述侧位阻球(23)的外壁与所述橡胶组球(21)的外壁活动连接，所述支撑板(10)的一侧开设有拉槽(24)。
6.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：该纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统的步骤如下：
步骤一：纳米甲壳素溶液的制备；
步骤二：磁性纳米纤维的制备；
步骤三：进行纳米甲壳素纤维取向排列。
7.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述步骤一中，纳米甲壳素溶液的制备包括以下步骤：
A1：将甲壳素原料去蛋白、去矿物质、漂白后烘干，将烘干后的甲壳素进行部分脱乙酰处理，然后加入质子酸调节PH＝3-4之间对部分脱乙酰的甲壳素进行质子化处理；
A2：测定质子化后的甲壳素的固含量，配制甲壳素分散液置于超细胞粉碎机中超声即得带正电荷的纳米甲壳素分散液，低温密封保存；
A3：将纳米甲壳素分散液加入纳米纤维素分散液中，并搅拌使纳米甲壳素与纳米纤维素形成混合溶液。
8.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述步骤二中，磁性纳米纤维的制备包括以下步骤：
B1：将一定量的FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O溶解于去离子水中，在室温下投入主体装置(1)中的搅拌组件(3)内搅拌分散均匀，然后启动搅拌组件(3)内的加热底环(34)对溶液进行加热，当达到40℃时，提高驱动电机(31)的输出功率，带动搅拌杆(32)剧烈搅拌，之后加入一定量的纳米纤维，搅拌分散均匀，向体系中加入氨水调节pH值，然后通过溶液通管(33)排出到水浴容器中，并在50-80℃下水浴搅拌反应，当沉淀物冷却至室温时，用去离子水和乙醇洗涤，获得磁性纳米纤维溶液。
9.根据权利要求1所述的一种纳米甲壳素纤维取向排列的高强磁场系统，其特征在于：所述步骤三中，进行纳米甲壳素纤维取向排列包括以下步骤：
C1：将获取的磁性纳米纤维溶液添加一定量到溶液放置格(4)内，然后通过操作盘(8)调控启动高压电源(11)，为正高压导体(12)和负高压导体(13)进行通电，使得两者之间形成高强磁场；
C2：纳米纤维分散液置于电场之间，通过正高压导体(12)和负高压导体(13)形成高强磁场，诱导纳米纤维分子极化(正负极)从而发生取向行为。
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