[實用新型]一種手持式熔融電紡裝置

有效

• 申請號: 201320797227.4
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203583027U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 鄭高峰;余兆杰;林奕宏;王霖潔;莊明鳳;黃偉偉;孫道恒
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本實用新型涉及一種紡絲裝置，尤其是涉及一種手持式熔融電紡裝置。

背景技術

靜電紡絲法是一種高效制備納米纖維的方法，靜電紡絲制造裝置簡單，成本低廉，原料來源廣泛，聚合物、金屬、陶瓷等多種材料都可通過靜電紡絲制成納米纖維。在靜電紡絲工藝中，施加高壓，從而在噴嘴與收集裝置之間形成強電場分布。紡絲原料在電場力的作用下將被拉伸變形，在電場力和表面張力的共同作用下紡絲原料將在噴嘴下方形成錐體形狀稱為泰勒錐(Taylor?cone)。當施加電壓超過臨界啟動電壓時，電場力突破表面張力約束打破力平衡，將從泰勒錐錐尖產生射流噴射。紡絲射流經電場拉伸與溶劑的揮發(或熔體凝固)，射流直徑快速減小，形成固體納米纖維。納米纖維直徑小、比表面積大、材料來源廣泛，并己經在過眾多領域獲得了應用研究，并顯出了巨大的市場潛力。目前，靜電紡絲技術主要可分為溶液靜電紡絲和熔融靜電紡絲兩大類。相比于溶液靜電紡絲，熔融靜電紡絲無需溶劑，排除了溶劑對紡絲過程的干擾，在提高纖維均勻性、擴展其應用范圍等方面都著明顯的優勢。

在熔融靜電紡絲裝置方面，中國專利200920105827.3公開了一種高效噴絲頭，使熔融靜電紡絲的效率得到大幅度的提高；中國專利201220111418.6公開了一種熔融靜電紡絲裝置，解決了實驗用熔融靜電紡絲裝置成本高，結構復雜，并且無法對整個實驗裝置進行調溫恒溫的問題；中國專利201110240911.8公開一種絲刷式微分熔融靜電紡絲裝置及方法，引入微分絲刷技術，改變了傳統使用多噴頭或毛細管組件提高靜電紡絲效率的方式，極大地提高了紡絲效率，降低了制造和安裝成本，有望實現熔融靜電紡絲大規模工業化。在裝置的微小化方面，中國專利201310025425.3公開了一種小型靜電紡絲裝置，具有體質小，質量輕和便于攜帶等優點，但此裝置生產效率較低，實用性能較差，僅可作為教學演示裝置。且上述裝置仍主要為桌面式，不方便攜帶使用。

發明內容

本實用新型的目的在于提供噴射穩定、便于操作的一種手持式熔融電紡裝置。

本實用新型設有收集板、電極、熔融噴頭、加熱電阻絲、齒輪、電機、物料棒、齒條、與外部高壓電源連接的電源線、與外部低壓電源連接的電源線、控制芯片、電源啟動按鈕和壓接開關；所述電極固定在熔融噴頭，熔融噴頭的側壁上纏繞有加熱電阻絲，紡絲熔體置于熔融噴頭的內腔，熔融噴頭的后端與物料棒鏈接；電源啟動按鈕與加熱電源連接；壓接開關與高壓電源連接；高壓電源的正極與熔融噴頭前的電極電連通，收集板接地；齒輪固定在動力裝置的驅動軸上，齒輪上設置有齒條，齒條與送料組件活動鏈接。

本實用新型的體積和重量小，便于攜帶，使用更加方便，將熔融噴頭、熔體存儲和加熱裝置制成一體化，提高了紡絲的穩定性，有利于實現熔融靜電紡絲技術的小批量化生產與便捷式應用。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構組成示意圖。

圖2為本實用新型實施例的熔融噴頭結構示意圖。

具體實施方式

以下實施例將結合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實施例的主體結構包括收集板1、電極2、熔融噴頭3、加熱電阻絲4、齒輪5、電機6、物料棒7、齒條8、與外部高壓電源連接的電源線9、與外部低壓電源連接的電源線10、控制芯片11、電源啟動按鈕12和壓接開關13，熔融噴頭3的前端固定有電極2，熔融噴頭3的側壁上纏繞有加熱電阻絲4，熔融噴頭3的內腔中置有紡絲熔體，熔融噴頭3的后端與物料棒7鏈接；電源啟動按鈕12用于控制加熱電源的按鈕；壓接開關13用于控制高壓電源的開關，在受到外部輕微壓力時開關接通，壓力消失后開關斷開；高壓電源的正極與熔融噴頭前的電極2電連通，收集板1接地；裝置上固定有動力裝置，動力裝置的驅動軸上固定有驅動齒輪5，齒輪5上設置有齒條8，齒條8與送料組件活動鏈接。

本實用新型實施例使用時，先用手握住手槍式殼體16的把手14，通過激光測距儀15將本實用新型置于收集板1前的10cm處，方向指向收集板1；將物料棒7伸入手槍式殼體16中，按下電源啟動按鈕12，加熱電阻絲4通電加熱，5～10min后，用拇指按住壓接開關13，拇指的壓力控制動力裝置的電機6的功率，推動熔融噴頭3內腔的紡絲熔體緩慢流出，同時接通壓接開關13，使電極2處帶有高壓，并從熔融噴頭處噴出纖維沉積在收集板1上；待紡絲完畢后，將手松開，壓力消失，壓接開關13斷開，紡絲溶液停止流出，關閉電源啟動按鈕12，紡絲結束。