[發明專利]一種磁流體紡絲裝置

有效

• 申請號: 201710946277.7
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107604451B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 鄒鵬;譚睿哲;楊習鋒;曾晨光
• 申請（專利權）人: 廣州新誠生物科技有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

本發明公開了一種磁流體紡絲裝置,包括送料機構和接收機構，所述接收機構位于所述送料機構的上方；所述送料機構包括儲液槽、設于儲液槽底部的氣體噴頭、與氣體噴頭連接的供氣源，所述氣體噴頭的噴氣孔朝上設置；所述接收機構包括位于所述儲液槽上方的轉盤、驅動所述轉盤水平旋轉的驅動裝置；所述轉盤上設有磁鐵。本發明的磁流體紡絲裝置采用永磁鐵產生磁場的方式替代了現有技術用高壓電源產生靜電場的方式，紡絲過程更安全、穩定，生產成本更低；其中的送料機構不會發生堵塞問題，供料持續、流暢，保證納米纖維的可持續生產，而且儲液槽的氣泡在磁場中破裂可同時形成多股射流，大大地提高了紡絲效率。

技術領域

本發明涉及一種納米纖維制備裝置，尤其涉及一種磁流體紡絲裝置。

背景技術

納米纖維是指直徑處在納米尺度范圍(1～100nm)內的纖維，根據其組成成分可分為聚合物納米纖維、無機納米纖維及有機/無機復合納米纖維。納米纖維具有孔隙率高、比表面積大、長徑比大、表面能和活性高、纖維精細程度和均一性高等特點，同時納米纖維還具有納米材料的一些特殊性質，如由量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應帶來的特殊的電學、磁學、光學性質。納米纖維主要應用在分離和過濾、生物及醫學治療、電池材料、聚合物增強、電子和光學設備和酶及催化作用等方面。

隨著納米纖維材料在各領域應用技術的不斷發展，納米纖維的制備技術也得到了進一步開發與創新。到目前為止，納米纖維的制備方法主要有：自組裝法、拉伸法、模板合成法、微相分離法和靜電紡絲法等。其中，靜電紡絲法以操作簡單、適用范圍廣、生產效率相對較高等優點而被廣泛應用。靜電紡絲法是一種利用靜電力生產納米纖維的紡絲方法，該方法的關鍵是使聚合物溶液在高壓靜電場中產生變形和射流運動，溶劑在射流運動過程中揮發，使聚合物固化，從而獲得納米纖維。靜電紡絲法所用的整個裝置一般由儲液管或注射器、高壓電源、接地收集板三部分組成。聚合物溶液儲存在注射器或儲液管中并插入與高壓電源相連的電極，使液體帶電。然后借助注射器針頭或毛細管使聚合物溶液在末端形成泰勒錐形狀的液滴，當電場力大于溶液的表面張力時，泰勒錐頂端產生不穩定，形成射流，射流在電場力的作用下飛向收集板。射流在運動過程中，通過鞭動效應被不斷抽長拉細，同時隨著溶劑的蒸發，聚合物開始固化，最終在收集板上形成納米纖維。

由于上述靜電紡絲法中，聚合物溶液形成射流的前提是必須先要形成泰勒錐形狀的液滴，這使得聚合物溶液的排出速度及靜電場的強度比例被限定在很窄的范圍值內，從而導致納米纖維的生產難度高，生產難把控。同時，采用高壓電源提供紡絲所需的高壓靜電場，不但生產成本高，還會使生產過程存在較大的安全隱患，稍有不慎就會危及工人的生命安全。再者，充當噴射功能的注射器針頭或毛細管容易堵塞，一次只可以產生一股射流，生產效率低。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺點和不足，提供一種安全、高效、低成本的磁流體紡絲裝置。

為解決其技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種磁流體紡絲裝置,包括送料機構和接收機構，所述接收機構位于所述送料機構的上方；

所述送料機構包括儲液槽、設于儲液槽底部的氣體噴頭、與氣體噴頭連接的供氣源，所述氣體噴頭的噴氣孔朝上設置；

所述接收機構包括位于所述儲液槽上方的轉盤、驅動所述轉盤水平旋轉的驅動裝置；所述轉盤設有磁鐵。

進一步地，所述磁鐵的一端與所述轉盤的底部固定連接，所述磁鐵的另一端向下延伸。優選地，所述磁鐵為永磁鐵。

進一步地，所述供氣源為盛裝有高壓氣體的儲氣瓶，所述儲氣瓶的出氣口與導氣管連接，所述導氣管的另一端與氣體噴頭連接。

優選地，所述氣體噴頭的噴氣速度為10～200m/s。

優選地，所述驅動裝置為旋轉電機，所述旋轉電機設有驅動所述轉盤水平旋轉的轉軸。

進一步地，所述磁流體紡絲裝置可用于制備納米纖維。