CN202595357U - 用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，包括金属箔，圆筒和导线，所述金属箔密封在圆筒的一端，所述导线紧紧缠绕在圆筒侧壁的金属箔上，并在导线的端部形成接线柱，该金属箔设置有沿圆筒轴向外凸的通孔。通过在金属箔上设置通孔，利用每个孔处凸起的尖端，在静电纺丝过程中形成有效的“泰勒锥”，从而达到批量化制备纳米材料，同时满足制作过程简易、快速、成本低的目的。

Description

用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头

技术领域

本实用新型涉及纳米制造领域，具体地，涉及一种用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头。 

背景技术

静电纺丝技术是一维纳米材料的主要制备方法之一，材料可以包括无机或有机纳米纤维。而且与其他技术相结合，静电纺丝技术还可以用来制备其他形貌纳米材料，包括纳米球、纳米管、纳米纤维膜和三维支架等。 

为了提高静电纺丝制备纳米材料的速率、将静电纺丝技术进行商业应用，需要大量地增加静电纺丝过程中前驱物溶液微小射流的数量。针对这方面问题，目前人们主要从单喷头多射流、多喷头多射流和无喷头多射流等方面进行解决，从而在一定的程度上提高了产量，但是这些喷丝头设计都比较繁琐，增加了制造成本，而且给实际的制作带来难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，以实现批量化制备纳米材料，且具有制作过程简易、快速、成本低的优点。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

一种用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，包括金属箔，圆筒和导线，所述金属箔密封在圆筒的一端，所述导线紧紧缠绕在圆筒侧壁的金属箔上，并在导线的端部形成接线柱，该金属箔设置有沿圆筒轴向外凸的通孔。

进一步的，所述通孔之间的距离相等，每相邻的三个通孔组成一个等边三角形。 

进一步的，所述通孔（3）的内直径小于1mm。 

进一步的，所述金属箔为铝箔或铜箔。 

进一步的，所述圆筒为塑料管、玻璃管或石英管。 

本实用新型的技术方案通过在金属箔上，设置通孔，利用每个孔处凸起的尖端，在静电纺丝过程中形成有效的“泰勒锥”，从而达到了批量化制备纳米材料，同时满足制作过程简易、快速、成本低的目的。 

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中： 

图1为本实用新型实施例所述的用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头结构示意图；

图2为图1所示的通孔的结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下： 

1-圆筒；2-导线；3-通孔；4-金属箔；5-连接柱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

如图1、图2所示，一种用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，包括金属箔4，圆筒1和导线2，金属箔4密封在圆筒1的一端，导线2紧紧缠绕在圆筒1侧壁的金属箔4上，并在导线2的端部形成接线柱5，该金属箔4设置有沿圆筒1轴向外凸的通孔3。 

其中通孔3之间的距离相等，每相邻的三个通孔3组成一个等边三角形，金属箔4为铝箔或铜箔，圆筒1为塑料管、玻璃管或石英管。 

其制作喷丝头的主要步骤如下： 

首先，利用透明胶带将准备好的相应尺寸的金属箔，如铝箔或铜箔等，并根据实际情况，可以折叠其多次，垂直包裹在已准备的储液用的塑料管、玻璃管或石英管的上端口，将其密封，并且使得金属箔与管口的接触处完全平整，得到“金属箔冒”，然后在塑料管、玻璃管或石英管的侧壁用导线紧紧缠绕“金属箔冒”，并留一部分做接线柱，为了在电纺过程中与高压电源相连接，通过导线给“金属箔多孔喷丝头”供电；

然后，利用金属针的针尖部位在 “金属箔冒”上按一定的距离扎孔，为了使前驱物溶液在所制作的喷丝孔处容易形成 “泰勒锥”，要求在每个通孔处向外凸起，根据形状，称之为“类冠形凸起喷丝孔”。为了制作这样的“类冠形凸起喷丝孔”，金属针必须从圆柱管体内部向外在“金属箔冒”上扎孔，并且扎孔的过程中注意孔径的大小。从而得到静电纺丝用的简易金属箔的多孔喷丝头。

其中，为了减小孔与孔间电场的干扰，促进每个孔处“泰勒锥”的形成，相邻的通孔间有一个临界距离。 

通孔与通孔间的距离相等，其中每相邻的三个通孔组成一个等边三角形，这样能使得一定面积上形成的“泰勒锥”数目最多。通孔的内直径为0.4mm或0.6mm。 

静电纺丝过程中，当给喷丝头供电以后，在整个喷丝头面，这些通孔“凸起”部分的曲率极大，从而导致通孔处的电场强度高于周围其他平面处的电场强度，当前驱物溶液运动到通孔的喷口处形成半球状液滴后，抑制液滴横向扩散，在强电场作用下迅速形成“泰勒锥”，产生射流。 

此处，通孔的内直径应该尽量小，一般小于1mm，从而制得直径较小的静电纺丝纳米纤维。 

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，其特征在于，包括金属箔（4），圆筒（1）和导线（2），所述金属箔（4）密封在圆筒（1）的一端，所述导线（2）紧紧缠绕在圆筒（1）侧壁的金属箔（4）上，并在导线（2）的端部形成接线柱（5），该金属箔（4）设置有沿圆筒（1）轴向外凸的通孔（3）。

2.根据权利要求1所述的用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，其特征在于，所述通孔（3）之间的距离相等，每相邻的三个通孔（3）组成一个等边三角形。

3.根据权利要求1或2所述的用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，其特征在于，所述通孔（3）的内直径小于1mm。

4.根据权利要求1或2所述的用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，其特征在于，所述金属箔（4）为铝箔或铜箔。

5.根据权利要求1或2所述的用于静电纺丝技术的简易多孔喷丝头，其特征在于，所述圆筒（1）为塑料管、玻璃管或石英管。

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