[實用新型]一種基于分形原理的無針紡絲設備

有效

• 申請號: 201822024337.2
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN209243249U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 林洪鑫;龐應龍;王晗;姚向前;曾景華;江文佳;白尊國;肖錦葵
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本實用新型涉及靜電紡絲技術領域，涉及一種基于分形原理的無針紡絲設備。包括多尖端噴絲裝置、接收板、高壓靜電發生器、儲液供液裝置、分流管、毛刷以及底座；多尖端噴絲裝置通過轉動機構可轉動設于底座上，接收板位于多尖端噴絲裝置正上方；高壓靜電發生器的正極與多尖端噴絲裝置電性連接，負極與接收板電性連接，同時接收板接地；儲液供液裝置固定于底座上，毛刷設于多尖端噴絲裝置的一側且與多尖端噴絲裝置的尖端接觸；儲液供液裝置通過分流管給毛刷供液。本實用新型應用了二級分形原理，有規律且均勻地產生了多個尖端，這些尖端的存在可使紡絲電極在施加較小電壓的條件下就能夠獲得較大的電場強度，可以提高產量，還可以提高紡絲均勻性。

技術領域

本實用新型涉及靜電紡絲技術領域，更具體地，涉及一種基于分形原理的無針紡絲設備。

背景技術

靜電紡絲的技術，是通過給帶有電荷的高分子熔體/溶液施加高壓電場，從而促使它們再此靜電場中，噴射，拉伸，劈裂，固化或者溶劑揮發，最終形成纖維狀物質的過程。這種方法是制備納米纖維的一種具有前景的方法。但現在國內的靜電紡絲技術主要以針頭紡絲為主。雖然比較成熟，但是缺點顯而易見：針頭紡絲的產量十分有限，而且針頭容易堵塞，不易清洗。增加針頭個數可以提高靜電紡絲產量，然而噴絲頭尺寸會隨之增大，造成設備的體積龐大。

因此，國外學者有提出“無針紡絲”的方式，并于04年開始涌現出不同的無針紡絲方式。比如球式，金字塔式，螺旋式。同時，這類裝置的機械化設計較為簡單，只是一個簡單的工作臺而已。另外，部分設備的供液方式為開放的供液槽形式，易于揮發，會影響溶液濃度，進而影響紡絲形成的納米纖維的均勻性。

分形原理，其原意為不規則、支離破碎等意義。最初的分形概念源于對海岸線形貌的研究，W海岸線作為曲線，其特征為曲線不規則、極不光滑，呈現婉螺復雜的變化，不能從形狀和結構上區分一部分海岸線與其他部分或者整體海岸線的不同。這種形貌上具有自相似性，即局部形態和整體形態相似的形體被稱為分形。分形結構可由一個給定的形狀，按照一定的迭代關系，不斷調整，使其降到微觀長度尺寸。

實用新型內容

本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種基于分形原理的無針紡絲設備，可有效提高納米纖維的產量。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種基于分形原理的無針紡絲設備，包括多尖端噴絲裝置、接收板、高壓靜電發生器、儲液供液裝置、分流管、毛刷以及底座；所述的多尖端噴絲裝置通過轉動機構可轉動設于底座上，所述的接收板位于多尖端噴絲裝置正上方；高壓靜電發生器的正極與多尖端噴絲裝置電性連接，負極與接收板電性連接，同時接收板接地；所述的儲液供液裝置固定于底座上，所述的毛刷設于多尖端噴絲裝置的一側且與多尖端噴絲裝置的尖端接觸；儲液供液裝置通過分流管給毛刷供液。給多尖端噴絲裝置通過分流管及毛刷供液，相比起直接蘸取開放式的儲液槽里的溶液的方式，可以減少溶液在空氣的揮發和被污染，進而保障紡出的納米纖維的均勻性；通過多尖端噴絲裝置代替現有的針頭，這些尖端的存在可使紡絲電極在施加較小電壓的條件下就能夠獲得較大的電場強度。不僅可以提高產量，同時避免針頭堵塞從而導致清洗和更換的問題。

作為優選的，所述的多尖端噴絲裝置為扇形柱體結構，所述的尖端設于扇形柱體結構弧形面所在的一側。優選為半圓柱形，半圓柱式的結構，和全圓柱式的結構相比，全圓柱的結構會全部外表面涂有溶液，全圓柱式的結構的一半的圓弧面在正對納米纖維接收板，而同樣涂抹有溶液的另一半圓弧面朝下，因此沒有紡絲，從而造成的溶液滴落造成浪費和清洗上的困難。半圓柱式的結構則有效地避免了這一點，同時還可以減少材料。