CN204550807U - 线性静电纺丝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种线性静电纺丝装置，其包括高压静电发生器、支撑框架、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器；线性纺丝喷头组件包括涂液块、金属导线、两个电极座和固定在支撑框架上的绝缘隔离板，两个电极座固定在隔离板上，涂液块设置在隔离板上方且位于两个电极座之间，隔离板下方设置有驱动涂液块在两个电极座之间做往返运动的驱动机构，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道与涂液块外端面的导液孔、中心槽相通，金属导线两端分别固定在两个电极座上且水平穿过涂液块的中心槽。本实用新型提高纺丝产率，同时减少纺丝液挥发，提高纺丝液利用率，适合规模化工业生产。

Description

线性静电纺丝装置

技术领域

本实用新型属于静电纺丝技术领域，尤其是涉及一种线性静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝原理就是在喷头和接收装置间施加高压静电场，高压静电在聚合物溶液或熔体中施加压力，使针头顶端的液滴变形形成泰勒锥，聚合物溶液或熔体克服表面张力形成带电射流，射流在电场中弯曲并旋转，最终形成纳米纤维并固化在接收板上。

近年来，随着纳米技术的不断发展，通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料已经成为世界材料科学技术领域最重要的课题之一。静电纺丝法应用广泛，从工业用的合成聚合物到纤维素、骨胶原、蛋白质、DNA复合体等各种原料都能进行纺丝，并可以在纺丝过程中加入抗生物质、纳米粒子等，制备出各种功能性纤维。

现有技术中的静电纺丝系统，单针尖喷头静电纺丝装置仅用一个纺丝喷头喷射纺丝，效率较低，产量小，无法进行大批量生产；采用多针尖喷头静电纺丝装置虽在一定程度上提高了产量，但由于喷丝头之间的间距小，各喷头间易产生静电干扰，使得纺丝过程不稳定，且有的喷丝头不进行纺丝。因此，低产率是静电纺丝不能大规模工业化生产或者应用的主要原因。

O O Dosunmu（Dosunmu O O, Chase G G，Kataphinan W，et al. Electrospinning of polymer nanofibres from multiple jets on a porous tubular surface〔J〕.Nanotechnology，2006，17: 1123-1127）等采用多孔管无喷头静电纺丝方式制备纳米纤维，产量比传统的静电纺丝提高了250倍左右。但是，这种方法的制备过程不稳定，容易出现工作事故。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简便、纺丝产率高的线性静电纺丝装置。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种线性静电纺丝装置，其包括高压静电发生器、支撑框架、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器，高压静电发生器为线性纺丝喷头组件与接收器之间提供电场，线性纺丝喷头组件安装在支撑框架下部，接收器位于线性纺丝喷头组件正上方；线性纺丝喷头组件包括涂液块、金属导线、两个电极座和绝缘隔离板，隔离板固定在支撑框架上，两个电极座固定安装在隔离板上，涂液块设置在隔离板上方且位于两个电极座之间，隔离板下方设置有驱动涂液块在两个电极座之间做往返运动的驱动机构，驱动机构固定在支撑框架上，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道一端与涂液块外端面的导液孔相通，另一端与中心槽相通，金属导线两端分别固定在两个电极座上且水平穿过涂液块的中心槽。

所述的线性静电纺丝装置，其支撑框架为由横杆和立杆组成的立柱式框架结构。

所述的线性静电纺丝装置，其接收器顶部设置的连接杆通过螺栓固定在支撑框架上。

所述的线性静电纺丝装置，其接收器顶部设置的连接杆为伸缩式结构。

所述的线性静电纺丝装置，其涂液块通过设置在隔离板外围的方框形连接座固定在驱动机构上。

所述的线性静电纺丝装置，其驱动涂液块在两个电极座之间做往返运动的驱动机构采用气缸或液压缸。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：

该线性静电纺丝装置，其结构简单，设计合理新颖，安全性高，操作简便，提高纺丝产率，降低生产成本，同时减少纺丝液挥发，提高纺丝液利用率，适合规模化工业生产。

附图说明

图1是本实用新型线性静电纺丝装置的结构示意图；

图2是本实用新型线性静电纺丝装置的立体结构示意图；

图3是图1中的线性纺丝喷头组件的结构示意图；

图中：1－支撑框架；2－接收器；3－涂液块；4（a、b）－电极座；5－隔离板；6－驱动机构；7－金属导线；8－连接杆；9（a、b、c）－支撑杆；10－连接座；11－导液孔；12－中心槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如图1、2、3所示，该线性静电纺丝装置，其包括高压静电发生器、支撑框架1、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器2，高压静电发生器为线性纺丝喷头组件与接收器之间提供电场，线性纺丝喷头组件安装在支撑框架下部，接收器安装在支撑框架中上部且位于线性纺丝喷头组件正上方；线性纺丝喷头组件包括涂液块3、金属导线7、电极座4a、电极座4b和绝缘隔离板5，隔离板固定在支撑框架上，电极座4a、电极座4b沿隔离板长度方向固定安装在隔离板上，涂液块3设置在隔离板5上方且位于上述两个电极座之间，隔离板下方设置有驱动涂液块在两个电极座之间做往返运动的驱动机构6，驱动机构固定在支撑框架上，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽12，沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道一端与涂液块外端面的导液孔11相通，另一端与中心槽相通，金属导线7两端分别固定在电极座4a、电极座4b上且水平穿过涂液块的中心槽12，金属导线穿过涂液块的中心槽的圆心处。

上述的支撑框架为由横杆和立杆组成的立柱式框架结构，支撑框架内还设置有便于安装上述接收器2、隔离板5、驱动机构6的支撑杆9a、支撑杆9b、支撑杆9c。

上述的接收器2顶部设置的连接杆8通过螺栓固定在支撑框架1上，依据不同的纺织情况可以调节接收器的上下高度，或者接收器顶部设置的连接杆采用伸缩式结构，也能够调节接收器的上下高度，以达到改变接收器与线性纺丝喷头组件的垂直距离。

上述的涂液块3通过设置在隔离板5外围的方框形连接座10固定在驱动机构6上。

上述的驱动涂液块在两个电极座之间做往返运动的驱动机构采用气缸或液压缸。

纺丝液从涂液块3外端面的导液孔11注入，经由通液通道流至中心槽12内，在驱动机构6的动力作用下，涂液块在电极座4a、电极座4b之间做往返运动，使流至中心槽内的纺丝液均匀地涂至金属导线7上；纺丝时，高压静电发生器正极接两个电极座、负极接接收器，在强电场的作用下，纺丝液在两个电极座与接收器之间形成电纺丝，固化在接收器上，最终形成纳米纤维薄膜。

Claims (6)

1.一种线性静电纺丝装置，包括高压静电发生器、支撑框架、以及设置在支撑框架上的线性纺丝喷头组件和接收器，高压静电发生器为线性纺丝喷头组件与接收器之间提供电场，其特征是：其线性纺丝喷头组件安装在支撑框架（1）下部，接收器（2）位于线性纺丝喷头组件正上方；线性纺丝喷头组件包括涂液块（3）、金属导线（7）、电极座（4a、4b）和绝缘隔离板（5），隔离板固定在支撑框架上，电极座固定安装在隔离板上，涂液块设置在隔离板上方且位于两个电极座之间，隔离板下方设置有驱动涂液块在两个电极座之间做往返运动的驱动机构（6），驱动机构固定在支撑框架上，涂液块上沿涂液块运动方向开设有中心槽（12），沿与中心槽垂直方向开设有通液通道，通液通道一端与涂液块外端面的导液孔（11）相通，另一端与中心槽相通，金属导线两端分别固定在两个电极座上且水平穿过涂液块的中心槽。

2.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是：其支撑框架为由横杆和立杆组成的立柱式框架结构。

3.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是：其接收器（2）顶部设置的连接杆（8）通过螺栓固定在支撑框架（1）上。

4.根据权利要求3所述的线性静电纺丝装置，其特征是：其接收器（2）顶部设置的连接杆（8）为伸缩式结构。

5.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是：其涂液块（3）通过设置在隔离板（5）外围的方框形连接座（10）固定在驱动机构（6）上。

6.根据权利要求1所述的线性静电纺丝装置，其特征是：其驱动涂液块（3）在电极座（4a、4b）之间做往返运动的驱动机构（6）采用气缸或液压缸。