[實用新型]一種實驗室教學用靜電紡絲機

有效

• 申請號: 201920041505.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN209702916U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 尤振南;鐘志春;雷剛;馬增勝
• 申請（專利權）人: 湘潭芯納儀器有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種實驗室教學用靜電紡絲機，包括控制機箱、高壓供電裝置、加速與平衡電場室、紡絲針頭、供液裝置、紡絲接收板，加速與平衡電場室包括間隔設置的第一支撐板、第二支撐板，第一支撐板、第二支撐板之間設有圓筒形靜電屏蔽罩以及隔離圓管，第一支撐板上設有與隔離圓管相通的出絲口，第二支撐板上、與隔離圓管圓心對應位置設有紡絲針頭插孔，紡絲針頭插孔處設有空心銅管，空心銅管延伸至紡絲腔，在空心銅管尾端設有碗扣狀銅片，第二支撐板內設有高壓接線孔，導線經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。本實用新型采用一體化設計，模塊化程度較高，提高了教學的便捷性和安全性。

技術領域

本實用新型涉及靜電紡絲技術領域，特別是涉及一種實驗室教學用靜電紡絲裝置。

背景技術

靜電紡絲技術是通過靜電力作為牽引力克服射流表面張力和內部的粘滯力來制備納米纖維的技術。具體是將具有一定黏度的聚合物溶液通過推送裝置輸入高壓電場中，聚合物溶液內部的電子對或自由離子會產生定向移動，從而在其表面產生細微的電流，根據同種電荷相斥的原理，導致靜電力的方向與聚合物溶液的表面張力和內部的粘滯力方向相反，當靜電力的大小等于流體的表面張力及內部的粘滯力之和時，管內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，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。當射流向接收裝置運動的時候，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，導致合力變大，射流會出現加速現象，從而使射流在運動過程中發生劈裂和拉伸，同時溶劑揮發，射流噴射至紡絲接收裝置并凝固成納米纖維。通過靜電紡絲法可以制備出有機、無機材料的不同結構和不同形貌的的纖維。由于靜電紡絲法的設備簡單，靈活性高，成本低廉，適用范圍廣等優點，廣泛應用與實驗室教學與研究。

傳統的靜電紡絲裝置，主要由注射紡絲溶液的推進泵、高壓電源和紡絲接收版三部分拼裝而成。現場實驗中，需要對各部分進行組裝連線，操作復雜，射流向四周飛散，造成紡絲過程中紡絲的飄散，尤其當溶液濃度相對低時，情況變得更為嚴重。這樣不僅污染了試驗環境，同時也造成了試驗材料的浪費，紡絲效率大大降低且紡絲過程中具有高壓電場，這種組裝式的設備具有一定的安全隱患。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本實用新型提供了一種一體化的、便于操作、紡絲高效并且安全的實驗室教學用靜電紡絲機。

本實用新型采用的技術方案如下：一種實驗室教學用靜電紡絲機，包括控制機箱，在控制機箱內設有高壓供電裝置，在控制機箱外設有加速與平衡電場室、紡絲針頭、供液裝置、紡絲接收板，所述加速與平衡電場室包括間隔設置的第一支撐板、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，隔離圓管內為紡絲腔，第一支撐板上設有與隔離圓管相通的出絲口，第二支撐板上、與隔離圓管圓心對應位置設有紡絲針頭插孔，紡絲針頭插孔處設有空心銅管，在第二支撐板內、空心銅管的外圍設有靜電屏蔽罩，空心銅管延伸至紡絲腔，在空心銅管末端設有碗扣狀銅片，第二支撐板內設有高壓接線孔，導線經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，紡絲針頭伸出空心銅管，紡絲接收板與出絲口相對。

進一步地，所述隔離圓管活動置于第一支撐板、第二支撐板之間，其可從出絲口取出。

進一步地，所述靜電屏蔽罩為八目銅網。

進一步地，所述隔離圓管為透明狀有機玻璃管。

進一步地，紡絲接收板通過柔性接收板活動桿固定在控制機箱上。

進一步地，還包括暖光射燈，所述暖光射燈通過柔性射燈活動桿固定在控制機箱上。

進一步地，所述供液裝置包括容量瓶、蠕動泵、導管，在控制機箱上設有容量瓶固定架，所述容量瓶置于容量瓶固定架上，導管通過蠕動泵連接容量瓶和紡絲針頭。