CN201284386Y - 静电纺丝取向调节收集装置 - Google Patents

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陈大凯
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Abstract

本实用新型涉及一种静电纺丝取向调节收集装置，该装置包括电机、机架、高压静电发生器、刻度摆动仪、收集器、喷头等。高压静电发生器的阳级和喷头连接，阴级连接收集器；电机固定于机架上，其转动轴连接收集器；刻度摆动仪和喷头连接；溶液流速控制装置和溶液槽相连，位于溶液流速控制装置上的溶液导管一端插入溶液槽，且与喷头连接。收集器采用收集桶或收集板。本实用新型在收集静电纺纤维时，通过收集器的转速和方向调节从而达到静电纺纤维的取向分布，取向收集装置的伸缩功能使得静电纺纤维的分布十分均匀并可以改变静电纺纤维底膜的分布方向。同时可以通过调节收集器的转速和方向调节收集桶或收集板来制得层层直线型分布膜和螺旋型分布膜。

Description

静电纺丝取向调节收集装置
技术领域
本实用新型涉及一种纺丝设备，特别是涉及一种静电纺丝取向调节收集装置。
背景技术
目前广泛使用的静电纺丝接收装置都是以平板铝膜板的形式接收的。所得到的静电纺丝膜以无纺布的形式排列，静电纺丝膜在纺织工业和军事工业有巨大的潜在用途。目前静电纺丝技术在构建组织工程支架中的用途很广泛。目前的研究大多集中在静电纺丝膜材料的选择上，很少有人从人体组织仿生学的角度去考虑这个问题去研究这个问题。人体组织中生物膜的结构是高度有序性的，膜表面是一种脂肪栅、脂类双分子层和由蛋白质-磷脂-蛋白质构成的三夹板结构，膜糖貌似无序地分布在其中。所以取向有序性的静电纺丝膜更符合人体细胞生长的基床结构。如何获得取向度可调节和分布均匀的静电纺丝膜是组织工程仿生学的重要关节。
对于静电纺丝接收装置的研究中，很多专利和文献提到了静电纺丝膜的结构和接受装置的相关性问题，如：
如美国专利US Patent[P].7,134,857，B2公开了了一种旋转静电纺丝喷射装置。该方法的特点是通过构建150rpm到950rpm范围内的不同转速梯度级的喷头，通过转速来克服纤维丝的抖动飞行轨迹而辅助纤维丝在圆盘上充分取向。
美国专利US Patent[P].6,616,435，B2公开了一中新型的通过多喷头静电纺丝技术来连续制作聚合物网膜的装置。该方法的特点是采用矩阵排列喷头，通过两个平行辊子带动传送带的方式来收集纤维丝，可以达到大规模批量生产化。
文献Jamil A.Matthews，Gary E.Wnek，David G.Simpson，and Gary L.Bowlin.Biomacromolecules.2002，3，232-238发明了另外一种收集一维取向排列纤维的方法，通过调节收集桶的转速来得到基本平行分布的静电纺丝膜，并在文献中指出定向分布静电纺丝膜对于组织工程中细胞培养的好处。
文献Bibekananda Sundaray，V.Subramanian，T.S.Natarajana etal.APPLIED PHYSICSLETTERS.2004，84，1222-1224发明了一种也是通过调节收集桶的转速来收集静电纺丝的方法，该方法制得了二维取向收集的静电纺丝膜。
但是，上述结构的取向收集装置，要么只能得到简单的一维取向排列的静电纺丝膜，或者得到二维取向的静电纺丝膜存在着纤维分布不均匀的问题，使得纤维的形状、分布密度不是很好，需要进行进一步优化。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种静电纺丝取向调节收集装置，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本实用新型提出的静电纺丝取向调节收集装置，包括高压静电发生器1、电机2、机架3、溶液流速控制装置4、溶液槽5、溶液导管6、喷头7、刻度摆动仪8、收集器，其中：
所述高压静电发生器1的阳级和喷头7连接，阴级连接收集器；
所述电机2固定于机架3上，其转动轴的输出端连接收集器；
所述刻度摆动仪8和喷头7连接；
所述溶液流速控制装置4和溶液槽5相连，位于溶液流速控制装置4上的溶液导管6一端插入溶液槽5，且与喷头7连接。
本实用新型中，所述收集器为收集桶9或收集板10中任一种。
本实用新型中，所述收集桶9采用圆柱心轴型收集桶，其轴长度可调节，调节范围为0.1cm～5cm，圆柱心轴型收集桶的面积和收集半径相匹配，数量为4～20个。
本实用新型中，所述收集板10采用圆盘心轴型收集板，其轴长度可调节，调节范围为0.1cm～5cm，圆柱心轴型收集板的面积和收集半径相匹配，数量为4～20个。
本实用新型中，所述刻度摆动仪8和喷头7采用滑动连接，其滑动范围为0～30cm。
本实用新型的静电纺丝取向调节收集装置，在收集静电纺纤维时，通过调控滑动喷头的工作半径可以控制静电纺丝膜的厚度范围，通过圆柱心轴型收集桶或圆盘心轴型收集板的转速调节可以得到规则分布的一维取向排列的静电纺丝膜和二维取向的静电纺丝膜。
附图说明
图1为静电纺丝取向调节收集装置结构示意图。
图2为圆柱心轴型收集桶。
图3为圆盘心轴型收集板。
图中标号：1为高压静电发生器，2为电机，3为机架，4为溶液流速控制装置，5为溶液槽，6为溶液导管，7为喷头，8为刻度滑动仪，9为收集桶，10为收集板。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本实用新型。
实施例1：由图1可见，本装置包括高压静电发生器1、电机2、机架3、溶液流速控制装置4、溶液槽5、溶液导管6、喷头7、刻度滑动仪8、收集桶9或收集板10；
所述收集桶9采用圆柱心轴型收集桶，所述收集板10采用圆盘心轴型收集板；
所述电机2的转动轴和圆柱心轴型收集桶9或圆盘心轴型收集板10相接，电机2固定在机架3上；
所述的刻度滑动仪8和喷头7相接；
所述的溶液流速控制装置4和溶液槽5相联，通过溶液导管6和喷头7相通；
所述的高压静电发生器1的阳级和喷头7相接，阴级和圆柱心轴型收集桶9、圆盘心轴型收集板10相接；
参见图2和图3，所述的静电纺丝取向调节收集装置，其特征在于，圆柱心轴型收集桶9和圆盘心轴型收集板10的面积是和收集半径相匹配的，数量为4～20个；
参见图1，所述的刻度滑动仪8和喷头7是滑动连接，滑动范围0～30cm；
参见图1，所述的圆柱心轴型收集桶9和圆盘心轴型收集板10的轴长度是可调节的，调节范围0.1cm～5cm。

Claims (5)

1.一种静电纺丝取向调节收集装置，包括高压静电发生器(1)、电机(2)、机架(3)、溶液流速控制装置(4)、溶液槽(5)、溶液导管(6)、喷头(7)、刻度摆动仪(8)、收集器，其特征在于：
所述高压静电发生器(1)的阳级和喷头(7)连接，阴级连接收集器；
所述电机(2)固定于机架(3)上，其转动轴的输出端连接收集器；
所述刻度摆动仪(8)和喷头(7)连接；
所述溶液流速控制装置(4)和溶液槽(5)相连，位于溶液流速控制装置(4)上的溶液导管(6)一端插入溶液槽(5)，且与喷头(7)连接。
2、根据权利要求1所述的静电纺丝取向调节收集装置，其特征在于所述收集器为收集桶(9)或收集板(10)中任一种。
3、根据权利要求2所述的静电纺丝取向调节收集装置，其特征在于所述收集桶(9)采用圆柱心轴型收集桶，其轴长度可调节，调节范围为0.1cm～5cm，圆柱心轴型收集桶的面积和收集半径相匹配，数量为4～20个。
4、根据权利要求2所述的静电纺丝取向调节收集装置，其特征在于所述收集板(10)采用圆盘心轴型收集板，其轴长度可调节，调节范围为0.1cm～5cm，圆柱心轴型收集板的面积和收集半径相匹配，数量为4～20个。
5、根据权利要求1或2所述的静电纺丝取向调节收集装置，其特征在于所述刻度摆动仪(8)和喷头(7)采用滑动连接，其滑动范围为0～30cm。
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