[實用新型]一種惰性氣體控制流量的靜電紡絲裝置

有效

• 申請號: 201820577378.1
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN208219027U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 魏玉鵬;趙飛云;馬文;張蔣虎;王海燕;王姝
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 北京市邦道律師事務所 11437
• 代理人: 段君峰;薛艷

本實用新型涉及靜電紡絲技術領域，具體涉及一種惰性氣體控制流量的靜電紡絲裝置。為了解決采用活塞式注射器進行紡絲溶液推送時，存在紡絲溶液輸送不穩定的問題，本實用新型公開了一種惰性氣體控制流量的靜電紡絲裝置。該靜電紡絲裝置，包括注射器、紡絲針管、高壓直流電源和接收屏，其中，所述注射器采用惰性氣體推進結構，所述注射器的一端與紡絲針管連通，另一端與推進氣源連接。采用本實用新型的靜電紡絲裝置進行靜電紡絲時，利用推進氣源作為紡絲溶液的推進動力，可以解決采用油潤滑活塞進行紡絲溶液推進時存在的溶液間斷不穩定噴射，從而提高對紡絲溶液推進輸送的穩定性和連續性。

技術領域

本實用新型涉及靜電紡絲技術領域，具體涉及一種惰性氣體控制流量的靜電紡絲裝置。

背景技術

靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔液在強電場中進行噴射紡絲。在電場作用下，針頭處的液滴會由球形變為圓錐形(即“泰勒錐”)，并從圓錐尖端延展得到纖維細絲，從而產生納米級直徑的聚合物細絲。

目前，在進行靜電紡絲過程使用的靜電紡絲設備通常主要包括注射器、紡絲針管、高壓直流電源和接收屏等三個部分。其中，紡絲針管的一端與注射器連接，另一端與高壓直流電源的正極相連接，接收屏與高壓直流電源的負極相連接，高壓直流電源提供靜電紡絲過程所需要的電場力。紡絲溶液通過注射器進入紡絲針管中，在自身重力和擠壓力的共同作用下從針頭口處流出形成帶電液滴，紡絲溶液在表面張力以及高壓電場下所受電場力的綜合作用下被撕裂形成錐形，當高壓直流電源輸出的電壓達到并超過某一臨界電壓Vc后，帶電的液滴紡絲溶液就會形成噴射流并落到接收屏上，形成最終的紡絲。其中，在現有的靜電紡絲設備中，注射器通常采用油潤滑式活塞推進結構，但是由于油潤滑活塞因潤滑油的黏度而附帶在活塞運動過程中的阻力問題，出現紡絲溶液輸送不穩定而導致紡絲斷斷續續，影響最終靜電紡絲的效果。

實用新型內容

為了解決采用活塞式注射器進行紡絲溶液推送時，存在紡絲溶液輸送不穩定的問題，本實用新型提出了一種惰性氣體控制流量的靜電紡絲裝置。該靜電紡絲裝置，包括注射器、紡絲針管、高壓直流電源和接收屏，其中，所述注射器采用惰性氣體推進結構，所述注射器的一端與紡絲針管連通，另一端與推進氣源連接。

優選的，所述推進氣源與所述注射器之間采用可拆卸連接。

進一步優選的，所述推進氣源與所述注射器之間采用螺紋密封連接。

優選的，所述注射器中與所述推進氣源連接的一端沿與豎直方向成小于60度夾角的方向設置。

優選的，在所述的推進氣源與所述注射器之間設有流量控制針閥。

優選的，在所述推進氣源與所述注射器之間設有0～5kpa的壓力表。

進一步優選的，所述推進氣源采用氬氣。

采用本實用新型提供的靜電紡絲裝置進行靜電紡絲操作時，具有以下有益效果：

1、在本實用新型的靜電紡絲裝置中，通過設置推進氣源并與注射器進行連接，從而將推進氣源輸出的推動氣體作為對紡絲溶液進行推進輸出的動力。這樣，利用推進氣體對紡絲溶液恒壓接觸推動，可以避免采用油潤滑活塞恒定運動而引起的溶液間斷不穩定噴射，從而對紡絲溶液輸出連續穩定的推動力，保證紡絲溶液由注射器到紡絲針管整個輸送過程的連續穩定，進而形成連續穩定的紡絲，提高紡絲的成型質量和靜電紡絲效果。

2、在本實用新型的靜電紡絲裝置中，通過在推進氣源與注射器之間設置流量控制針閥和壓力控制閥，分別實現對推進氣源輸出推進氣體的流量控制和壓力控制，從而實現對紡絲溶液輸出量的控制以及對紡絲溶液輸出穩定性的控制，最終保證靜電紡絲的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型惰性氣體控制流量的紡絲裝置的結構示意圖。

具體實施方式