[實用新型]制備三維結構纖維的氣泡紡絲裝置

有效

• 申請號: 201921486940.0
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN210596334U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 尹靜;徐嵐
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 唐靜芳

本實用新型涉及一種制備三維結構纖維的氣泡紡絲裝置，包括用于盛放紡絲液的貯液池、通過導氣管與所述貯液池連接以使得紡絲液表面形成氣泡的通氣機構、與所述貯液池連接的高壓供電機構、設置在所述貯液池一側且接地以與所述貯液池之間形成電場的接收機構；所述接收機構為呈螺旋狀的金屬彈簧，于所述接收機構的高度方向上，所述金屬彈簧的直徑自下而上逐漸減小。通過在貯液池的一側設置有接收機構，該接收機構呈螺旋狀的金屬彈簧，于金屬彈簧的高度方向上，其自下而上直徑逐層遞減且與噴絲頭之間形成電場，使得纖維在電場的作用下從螺旋狀的接收機構的最外側向最里側逐層躍進，最終堆積形成具有較為立體的纖維膜。

技術領域

本實用新型涉及一種制備三維結構纖維的氣泡紡絲裝置，屬于靜電紡絲技術領域。

背景技術

靜電紡絲納米纖維膜具有高孔隙率、納米到微米級孔尺寸、高透氣性等特點，當前靜電紡絲技術已經成為制備納米纖維的重要技術，在醫療衛生、過濾材料、能源材料方面具有廣泛應用。但是傳統的單針靜電紡絲技術仍具有紡絲速度慢、產量低等缺點。

氣泡靜電紡絲裝置是一種新型的制備納米纖維的紡絲裝置，這種裝置經過加入氣體改變液面的表面張力，裝置內部為可導電的的錐形銅管，外部為不導電的聚合物。液面是覆蓋與錐形銅管頂端。在高壓靜電的作用下，溶液內部氣泡由中間向外部擴散至噴絲頭邊緣受電場力拉伸形成泰勒錐，當電壓施加到一定的程度時，形成無數泰勒錐，纖維的產量比單針靜電紡產量較高，但此裝置紡絲時產生的射流角度較大，難以控制。

研究發現，傳統的納米纖維收集裝置大多為平板收集或者滾筒收集，纖維大多呈平鋪型無序二維堆集結構，其結構較大地限制了纖維膜的應用，如應用于生物支架、組織工程、太陽能電池等材料時，三維立體結構的纖維膜較二維纖維膜具有較大的應用優勢與應用前景。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種制備三維結構纖維的氣泡紡絲裝置，其通過設置有呈螺旋狀的接收機構且與貯液池之間形成電場，使得纖維在電場的作用下從螺旋狀的接收機構的最外側向最里側逐層躍進，最終堆積形成具有較為立體的纖維膜。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種制備三維結構纖維的氣泡紡絲裝置，包括用于盛放紡絲液的貯液池、通過導氣管與所述貯液池連接以使得紡絲液表面形成氣泡的通氣機構、與所述貯液池連接的高壓供電機構、設置在所述貯液池一側且接地以與所述貯液池之間形成電場的接收機構；所述接收機構為呈螺旋狀的金屬彈簧，于所述接收機構的高度方向上，所述金屬彈簧的直徑自下而上逐漸減小。

進一步地，所述金屬彈簧包括若干個彈簧圈，于所述接收機構的高度方向上，每兩個相鄰所述彈簧圈之間的直徑差相等。

進一步地，所述直徑差范圍為5-30cm。

進一步地，每兩個相鄰所述彈簧圈之間的距離相等。

進一步地，所述錐形部與所述接收機構的制作材料為導電金屬。

進一步地，所述氣泡紡絲裝置還包括設置在所述接收機構遠離所述貯液池一側的電機，所述電機通過連接件與所述接收機構連接，所述連接件的材料為絕緣材料。

進一步地，所述接收機構設置在所述貯液池的正上方。

進一步地，所述氣泡紡絲裝置還包括用以給所述貯液池提供紡絲液的恒流供液機構，所述恒流供液機構通過導液管與所述貯液池連接。

進一步地，所述氣泡紡絲裝置還包括防溢液機構，所述防溢液機構具有自其表面向內凹陷的凹槽，所述貯液池設置在所述防溢液機構內。

進一步地，所述貯液池內設置有錐形部，所述導氣管伸入至所述貯液池內與所述錐形部連接。