[發(fā)明專利]一種制備皮芯單纖維的靜電紡裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610006421.4
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105463593A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 俞昊;俞彬
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D5/34
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備皮芯單纖維的靜電紡裝置。

背景技術

靜電紡絲法是制備聚合物納米纖維的常見方法，有設備簡單，易于操作且所得纖維穩(wěn)定等優(yōu)點，一般的靜電紡裝置是將聚合物溶液或熔體以一定的速度從較細的針管中擠出，靜電力使紡絲液形成泰勒錐，纖維從泰勒錐頂端射出，射流中溶劑在飛行過程中揮發(fā)，從而在負極接受極板上收集到納米纖維。

一般情況下，負極的接受極板為垂直于射流的金屬板，具有一定轉速的輥筒，或是液體接收極，同時傳統(tǒng)的靜電紡一般設定接收距離較長，以使得紡絲液有足夠的時間凝固，這樣由于靜電紡射流存在不穩(wěn)定擾動，使得最終所得的納米纖維以無序或具有一定取向的無紡布氈形式存在，大大限制了納米纖維的應用領域。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種制備皮芯單纖維的靜電紡裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種制備皮芯單纖維的靜電紡裝置，其特征在于，包括推進裝置、高壓發(fā)生器和接收裝置，所述的接收裝置包括金屬絲和能夠以金屬絲為軸心旋轉的漏斗，所述的推進裝置包括針頭，所述的高壓發(fā)生器的正負極分別與所述的針頭和金屬絲連接。

優(yōu)選地，所述的推進裝置還包括聚四氟乙烯導管和推進泵，所述的聚四氟乙烯導管和針頭構成注射器，所述的注射器中設有紡絲液，所述的推進泵用于控制所述的注射器中紡絲液的擠出速度；所述的接收裝置還包括退繞輥、電機、皮帶和卷繞輥，金屬絲的一端固定于退繞輥上，另一端固定在卷繞輥上，金屬絲穿過所述的漏斗，電機可通過皮帶帶動所述的漏斗以金屬絲為軸心旋轉。

更優(yōu)選地，所述的接收裝置還包括用于保證纖維在卷繞輥中排列均勻，避免相互纏繞的橫動裝置。

優(yōu)選地，所述的電壓發(fā)生器能產生0～50kV的電壓。

優(yōu)選地，所述的針頭被固定在一個上下左右可調節(jié)的電極架上。

優(yōu)選地，所述的針頭末端與金屬絲之間的距離為5～300mm之間。

優(yōu)選地，所述的針頭與金屬絲垂直設置。

優(yōu)選地，所述的注射器的規(guī)格為5～20ml。

優(yōu)選地，所述的金屬絲的直徑為0.05～1mm。

優(yōu)選地，所述的漏斗的最大直徑為5～30cm。

本發(fā)明還提供了一種制備皮芯單纖維的靜電紡方法，采用上述的制備皮芯單纖維的靜電紡裝置，其特征在于，包括：用注射器抽取紡絲液，由推進泵以一定的擠出速度將溶液擠出注射器，被擠出的紡絲液受高壓發(fā)生器產生的靜電力作用形成射流，射向接收裝置中的金屬絲和以金屬絲為軸心旋轉的漏斗的邊緣處，通過卷繞輥和退繞輥的轉動，連續(xù)生產皮芯單纖維。

優(yōu)選地，所述的擠出速度為0.01～5ml/h。

優(yōu)選地，所述的紡絲液的質量分數為6～20％。

優(yōu)選地，所述的漏斗的轉速為1～2000rpm。

優(yōu)選地，所述的卷繞輥的卷繞速度為1～1000mm/min。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明主要通過改變負極接收端的接收裝置，將接受裝置改變?yōu)橐桓c負極相連的金屬絲，同時在其外延架設了一個同軸的一定規(guī)格的漏斗型輔助接受裝置，再通過調整靜電紡過程中的其他參數，制備出了一種以金屬絲為芯層，以聚合物納米纖維為皮層的皮芯單纖維，在過濾、催化、能量轉換、藥物負載等方面有很好的應用前景。

附圖說明

圖1為制備皮芯單纖維的靜電紡裝置示意圖，包括正視圖(圖1a)和俯視圖(圖1b)。

圖2為實施例1中所得的單纖維的電子顯微鏡照片。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1