[實(shí)用新型]氣流輔助靜電紡絲裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520726304.6
• 申請(qǐng)日: 2015-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN204939670U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭高峰;孫玲玲;陳冬陽;姜佳昕;吳珍;孫道恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 劉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種靜電紡絲裝置，尤其是涉及一種具有輔助氣流、可調(diào)節(jié)氣流出口處與噴嘴出口處的距離實(shí)現(xiàn)不同的氣流輔助效果的氣流輔助靜電紡絲裝置。

背景技術(shù)

利用靜電紡絲技術(shù)是利用電場(chǎng)力和溶液的黏性力進(jìn)行拉伸溶液，可以制備納米級(jí)的纖維，并且其溶液的使用范圍廣，從高分子溶液到金屬溶液均可以利用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維，并利用納米纖維高比表面積和高孔隙率等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用到相應(yīng)的領(lǐng)域，包括微電子技術(shù)領(lǐng)域的導(dǎo)線噴印、化學(xué)化工領(lǐng)域的催化應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)的組織工程、過濾和凈水處理等。傳統(tǒng)的靜電紡絲方法主要利用具有微細(xì)溶液通道的噴嘴在注射泵的定量供液下產(chǎn)生溶液溢出形成懸滴，懸滴在高壓電源的作用下極化產(chǎn)生電荷，并且電荷在高壓電源的電場(chǎng)中受力，帶動(dòng)溶液克服表面張力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)形成射流，射流在空間電場(chǎng)中受力進(jìn)行鞭動(dòng)細(xì)化，最終形成納米纖維進(jìn)行沉積。目前靜電紡絲技術(shù)目前仍處于探索階段，國內(nèi)外的課題組和研究所進(jìn)行了關(guān)于靜電紡絲各個(gè)發(fā)展方向的相關(guān)研究。但是也已經(jīng)有相應(yīng)的利用納米纖維進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)并商業(yè)化，比如利用納米纖維沉積成膜進(jìn)行過濾處理。在過濾領(lǐng)域，一般來說平均直徑較小的納米纖維成型的膜能夠具有較高的過濾效率，并且研究表明具有較寬的直徑分布寬度的納米纖維的膜具有更高的過濾效率。為了減小靜電紡絲納米纖維的直徑，可以適當(dāng)減小紡絲噴頭的內(nèi)徑、增大空間電場(chǎng)的強(qiáng)度、提高極間距和減小供液速率等措施，但是通過改變靜電紡絲過程的工藝參數(shù)只能在一定程度上進(jìn)行細(xì)化納米纖維，具有局限性；因此有較多的研究者開始引入一些其他的方法進(jìn)行輔助靜電紡絲細(xì)化納米纖維，比如引入流場(chǎng)和磁場(chǎng)，研究表明引入流場(chǎng)利用氣流進(jìn)行輔助靜電紡絲有較好的效果。本實(shí)用新型提出了一種基于流場(chǎng)輔助靜電紡絲的裝置，具有輔助氣流，且可調(diào)節(jié)氣流出口處與噴嘴出口處的距離實(shí)現(xiàn)不同的氣流輔助效果；通過噴嘴與一定長徑比的通孔同軸安裝構(gòu)成鞘層進(jìn)而形成環(huán)繞噴嘴的鞘層氣流輔助形成紡絲射流并細(xì)化納米纖維；增設(shè)有氣液間距調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整氣流出口處與噴嘴出口處的距離實(shí)現(xiàn)不同的氣流輔助效果；設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼針頭作為噴嘴，便于清洗和更換不同內(nèi)徑的噴嘴，增加了本實(shí)用新型紡絲的靈活性；通過規(guī)范化設(shè)計(jì)裝置的進(jìn)液、進(jìn)氣和供電通道，提高裝置使用的簡便性和安全性。本裝置可用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行靜電紡絲相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，也可用于制備細(xì)化直徑的納米纖維膜拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種可調(diào)節(jié)氣流出口處與噴嘴出口處的距離實(shí)現(xiàn)不同的氣流輔助效果的基于流場(chǎng)輔助靜電紡絲的裝置。

本實(shí)用新型包括噴頭、供液泵、高壓電源、氣泵、減壓閥和收集板；

噴頭設(shè)有進(jìn)液筒、調(diào)節(jié)片、轉(zhuǎn)接頭、針頭和氣罩；進(jìn)液筒與氣罩垂直同軸連接，并構(gòu)成氣流緩沖室，調(diào)節(jié)片設(shè)于進(jìn)液筒與氣罩接合面之間，進(jìn)液筒設(shè)有進(jìn)液通道，進(jìn)液通道與供液泵連通，轉(zhuǎn)接頭位于氣流緩沖室內(nèi)且與進(jìn)液筒底部連接，轉(zhuǎn)接頭與進(jìn)液通道連通，針頭與轉(zhuǎn)接頭的底部連接且與轉(zhuǎn)接頭連通，針頭穿過氣罩底壁所設(shè)通孔，針頭與氣罩同軸，針頭與氣罩底部通孔之間形成鞘層，氣罩側(cè)壁所設(shè)進(jìn)氣通道與氣泵連通，氣罩內(nèi)腔底部設(shè)有導(dǎo)向流道，氣罩底壁設(shè)有約束流道，導(dǎo)向流道與約束流道之間光滑過度，氣罩的進(jìn)氣通道上方側(cè)壁設(shè)有進(jìn)電通道，進(jìn)電通道安裝有接線柱，接線柱一端與位于氣罩內(nèi)的轉(zhuǎn)接頭觸接；接線柱一端與導(dǎo)線一端連接，導(dǎo)線的另一端與高壓電源連接；高壓電源負(fù)極接地；收集板位于噴頭正下方且接地。

進(jìn)一步地：

所述進(jìn)液筒和氣罩為絕緣體。

所述進(jìn)液筒與氣罩垂直同軸螺接。

所述進(jìn)液筒的進(jìn)液通道設(shè)于頂部，進(jìn)液通道安裝有直通接頭，直通接頭通過供液管與供液泵出口連接。

所述進(jìn)氣通道安裝有直通接頭，直通接頭通過供氣管經(jīng)減壓閥與氣泵出口連接。

所述針頭為不銹鋼針頭，可直接采用標(biāo)準(zhǔn)件；所述針頭尾端可露出氣罩0～6mm。

所述接線柱由螺柱和螺母構(gòu)成，螺柱與所述進(jìn)電通道螺接，螺母鎖緊螺柱。

1.所述氣罩底壁通孔的長徑比可為8～10。氣罩底面呈圓錐面，錐面與水平面的角度可為30°～60°。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的有益效果如下：