[發(fā)明專利]一種靜電紡絲裝置

無效

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• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102719906A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 徐嵐;司娜;劉福娟;何吉歡
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D7/00;D01D13/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發(fā)明涉及一種靜電紡絲裝置，尤其涉及一種可抗干擾紡制有序纖維的靜電紡絲裝置。

背景技術

靜電紡絲就是高分子流體靜電霧化的特殊形式，此時霧化分裂出的物質不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以運行相當長的距離，最終固化成纖維。靜電霧化較靜電紡絲而言，在于這二者采用的工作介質不同，靜電霧化采用的是低粘度的牛頓流體，而靜電紡絲采用的則是較高粘度的非牛頓流體。相對應的，靜電霧化技術的深入研究也為靜電紡絲體系提供了一定的理論依據和知識基礎。“靜電紡絲”一詞來源于“electrospinning”或更早一些的“electrostatic?spinning”，國內一般將其簡稱為“靜電紡”、“電紡”等。

近年來，通過靜電紡絲技術制備納米纖維材料已經成為世界材料科學技術領域的最重要的學術與技術活動之一。靜電紡絲技術以其制造裝置簡單、紡絲成本低廉、可紡物質種類繁多、工藝可控性等優(yōu)點，成為了有效制備納米纖維材料的主要途徑之一。當下，靜電紡絲技術已經制備出了種類豐富的納米纖維，包括有機納米纖維、無機納米纖維和有機/無機復合納米纖維。

對靜電紡絲過程的深入研究目前已經涉及到靜電學、電流體力學、流變學、空氣動力學等領域。然而，隨著工藝技術精密化進程的加速，從事靜電紡絲制備納米纖維技術的科研人員開始著手面對一些電紡技術上一直隱藏多時且必須要先行解決的問題。首先，關于制備有機納米纖維，可以用于靜電紡絲的天然高分子品種十分有限，對所制備的產品結構和性能的研究仍然不夠完善，所生產出來的最終產品應用大都只是處于實驗階段，尤其是這些產品的產業(yè)化生產方面還存在更大的問題。其次，靜電紡絲有機/無機復合納米纖維的性能不僅與納米粒子的結構有關，還與納米粒子的聚集方式和協(xié)同性能、聚合物基體的結構性能、粒子與基體的界面結構性能及加工復合工藝等各個方面有著相應關系，如何制備出高性能、多功能且適合需要的復合納米纖維是研究的關鍵。再次，靜電紡絲無機納米纖維的研究基本處于起始階段，無機納米纖維在高效催化、高溫過濾、生物組織工程、航天器材、光電器件等多個領域具有潛在的用途，靜電紡絲無機納米纖維較大的脆性限制了其應用性能和范圍，因此，開發(fā)具有柔韌性、連續(xù)性的無機纖維成為一個重要的課題。

傳統(tǒng)的靜電紡絲法是利用電場力將聚合物溶液或熔體從毛細管口處抽出形成射流，經過擺動、蒸發(fā)、細發(fā)過程，最終得到納米級無序的纖維。由靜電紡絲技術制備的納米纖維已經廣泛的應用在光電子器件、傳感器技術、催化、過濾以及醫(yī)學等方面。在很多情況下，控制纖維的有序排列對于纖維獲得的預想的功能相當重要，特別是在蛋白質的釋放和生長中起著決定性的作用，并且射流在運動的過程中會受到氣流的作用而發(fā)生大幅度的擺動。因此，紡制有序的納米纖維來滿足實際應用上的要求已經成為了關鍵點。

因此，針對上述技術問題，有必要提供一種具有改良結構的靜電紡絲裝置，以克服上述缺陷。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種靜電紡絲裝置，該靜電紡絲裝置可抗干擾紡制有序纖維，用以解決靜電紡絲過程中射流不穩(wěn)定及纖維有序排列的技術問題。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種靜電紡絲裝置，其包括料桶、設于料桶內且能在料桶內運動的活塞、設于料桶一端且與料桶連通的噴絲頭、連接在噴絲頭上的高壓供電裝置、對應噴絲頭位置設置的接收板以及給接收板接地的接地電源線，所述靜電紡絲裝置還包括包圍著噴絲頭及接收板的一片密閉紡絲區(qū)域，所述密閉紡絲區(qū)域中在纖維的接收區(qū)域設有形成平行磁場的磁場發(fā)生裝置。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述磁場發(fā)生裝置由兩塊平行放置的磁鐵形成，所述兩塊磁鐵之間設有若干平行的形成所述平行磁場的磁場線，所述磁場線從磁鐵的N極發(fā)出回到磁鐵的S極。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述兩塊磁鐵安裝在接收板上。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述兩塊磁鐵分別位于噴絲頭的外側，所述兩塊磁鐵之間形成所述纖維的接收區(qū)域。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述噴絲頭的外圍罩有一個玻璃罩以形成所述密閉紡絲區(qū)域。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述玻璃罩設有前壁以及與前壁位置相對的后壁，所述噴絲頭設置于前壁處，所述接收板與后壁固定連接在一起。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述玻璃罩上對應噴絲頭的位置設有供噴絲頭伸入玻璃罩內的第一開口。

優(yōu)選的，在上述靜電紡絲裝置中，所述靜電紡絲裝置還包括探測密閉紡絲區(qū)域內濕度的濕度探測器以及調節(jié)密閉紡絲區(qū)域內濕度的濕度調節(jié)裝置。