[發(fā)明專利]一種實(shí)驗(yàn)室教學(xué)用靜電紡絲機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910023978.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109468687B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤振南;鐘志春;雷剛;馬增勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海永格科技有限公司
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 湖南格創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43263
• 代理人: 張文

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)驗(yàn)室教學(xué)用靜電紡絲機(jī)，包括控制機(jī)箱、高壓供電裝置、加速與平衡電場(chǎng)室、紡絲針頭、供液裝置、紡絲接收板，加速與平衡電場(chǎng)室包括間隔設(shè)置的第一支撐板、第二支撐板，第一支撐板、第二支撐板之間設(shè)有圓筒形靜電屏蔽罩以及隔離圓管，第一支撐板上設(shè)有與隔離圓管相通的出絲口，第二支撐板上、與隔離圓管圓心對(duì)應(yīng)位置設(shè)有紡絲針頭插孔，紡絲針頭插孔處設(shè)有空心銅管，空心銅管延伸至紡絲腔，在空心銅管尾端設(shè)有碗扣狀銅片，第二支撐板內(nèi)設(shè)有高壓接線孔，導(dǎo)線經(jīng)高壓接線孔連接空心銅管及高壓供電裝置，紡絲針頭連接供液裝置并置于空心銅管內(nèi)。本發(fā)明采用一體化設(shè)計(jì)，模塊化程度較高，提高了教學(xué)的便捷性和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)驗(yàn)室教學(xué)用靜電紡絲裝置。

背景技術(shù)

靜電紡絲技術(shù)是通過(guò)靜電力作為牽引力克服射流表面張力和內(nèi)部的粘滯力來(lái)制備納米纖維的技術(shù)。具體是將具有一定黏度的聚合物溶液通過(guò)推送裝置輸入高壓電場(chǎng)中，聚合物溶液內(nèi)部的電子對(duì)或自由離子會(huì)產(chǎn)生定向移動(dòng)，從而在其表面產(chǎn)生細(xì)微的電流，根據(jù)同種電荷相斥的原理，導(dǎo)致靜電力的方向與聚合物溶液的表面張力和內(nèi)部的粘滯力方向相反，當(dāng)靜電力的大小等于流體的表面張力及內(nèi)部的粘滯力之和時(shí)，管內(nèi)的溶液將克服自身的表面張力和粘滯力，在末端處于平衡態(tài)，形成半球狀的小液滴，隨著靜電力的增大，管末端半球狀的帶電聚合物溶液在噴頭處形成泰勒錐，最終克服分子間作用力和表面張力形成射流。當(dāng)射流向接收裝置運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，隨著射流與接收裝置之間距離的減小，射流受到的靜電力變大，導(dǎo)致合力變大，射流會(huì)出現(xiàn)加速現(xiàn)象，從而使射流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生劈裂和拉伸，同時(shí)溶劑揮發(fā)，射流噴射至紡絲接收裝置并凝固成納米纖維。通過(guò)靜電紡絲法可以制備出有機(jī)、無(wú)機(jī)材料的不同結(jié)構(gòu)和不同形貌的的纖維。由于靜電紡絲法的設(shè)備簡(jiǎn)單，靈活性高，成本低廉，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與研究。

傳統(tǒng)的靜電紡絲裝置，主要由注射紡絲溶液的推進(jìn)泵、高壓電源和紡絲接收版三部分拼裝而成?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)各部分進(jìn)行組裝連線，操作復(fù)雜，射流向四周飛散，造成紡絲過(guò)程中紡絲的飄散，尤其當(dāng)溶液濃度相對(duì)低時(shí)，情況變得更為嚴(yán)重。這樣不僅污染了試驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)也造成了試驗(yàn)材料的浪費(fèi)，紡絲效率大大降低且紡絲過(guò)程中具有高壓電場(chǎng)，這種組裝式的設(shè)備具有一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種一體化的、便于操作、紡絲高效并且安全的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)用靜電紡絲機(jī)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種實(shí)驗(yàn)室教學(xué)用靜電紡絲機(jī)，包括控制機(jī)箱，在控制機(jī)箱內(nèi)設(shè)有高壓供電裝置，在控制機(jī)箱外設(shè)有加速與平衡電場(chǎng)室、紡絲針頭、供液裝置、紡絲接收板，所述加速與平衡電場(chǎng)室包括間隔設(shè)置的第一支撐板、第二支撐板，第一支撐板、第二支撐板由絕緣材料制成，第一支撐板、第二支撐板之間設(shè)有圓筒形靜電屏蔽罩以及隔離圓管，隔離圓管置于靜電屏蔽罩內(nèi)，隔離圓管內(nèi)為紡絲腔，第一支撐板上設(shè)有與隔離圓管相通的出絲口，第二支撐板上、與隔離圓管圓心對(duì)應(yīng)位置設(shè)有紡絲針頭插孔，紡絲針頭插孔處設(shè)有空心銅管，在第二支撐板內(nèi)、空心銅管的外圍設(shè)有靜電屏蔽罩，空心銅管延伸至紡絲腔，在空心銅管末端設(shè)有碗扣狀銅片，第二支撐板內(nèi)設(shè)有高壓接線孔，導(dǎo)線經(jīng)高壓接線孔連接空心銅管及高壓供電裝置，紡絲針頭連接供液裝置并置于空心銅管內(nèi)，紡絲針頭伸出空心銅管，紡絲接收板與出絲口相對(duì)。

進(jìn)一步地，所述隔離圓管活動(dòng)置于第一支撐板、第二支撐板之間，其可從出絲口取出。

進(jìn)一步地，所述靜電屏蔽罩為八目銅網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述隔離圓管為透明狀有機(jī)玻璃管。

進(jìn)一步地，紡絲接收板通過(guò)柔性接收板活動(dòng)桿固定在控制機(jī)箱上。

進(jìn)一步地，還包括暖光射燈，所述暖光射燈通過(guò)柔性射燈活動(dòng)桿固定在控制機(jī)箱上。

進(jìn)一步地，所述供液裝置包括容量瓶、蠕動(dòng)泵、導(dǎo)管，在控制機(jī)箱上設(shè)有容量瓶固定架，所述容量瓶置于容量瓶固定架上，導(dǎo)管通過(guò)蠕動(dòng)泵連接容量瓶和紡絲針頭。