[發明專利]一種手持式靜電直噴裝置及一種低電壓靜電紡絲方法

有效

• 申請號: 202010427773.3
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111575813B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 丁彬;龔小寶;岳云鵬;周文;斯陽;李曉然;印霞;俞建勇
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

1.一種手持式靜電直噴裝置，其特征是：由線形狹縫式噴絲頭、供液裝置、高壓逆變裝置和電源組成；

線形狹縫式噴絲頭包括導電塊和螺線管；導電塊位于螺線管內部，導電塊內部設有貫穿的線形狹縫；螺線管為繞有線圈的絕緣圓柱管，線圈沿圓柱管的軸向排列；線形狹縫沿圓柱管的軸向延伸，且使線形狹縫上形成的錐狀液滴位于螺線管內部；

導電塊為圓臺狀結構，其與圓柱管共軸；線形狹縫為長方體結構；絕緣筒為圓臺筒，其與導電塊共軸，絕緣筒的小端與導電塊的大端連接，絕緣筒的大端與供液裝置連接；

導電塊的大端直徑為3~4cm，小端直徑為2~3cm，高度為0.5~1cm；線形狹縫的長度等于導電塊的高度，線形狹縫橫截面的寬度為0.3~1.0mm，橫截面的長度比導電塊的小端直徑小2~4mm；圓柱管的壁厚為1~2mm，外徑為5~6cm，高度為6~7cm；絕緣筒的壁厚為1~3mm，大端外徑為5~6cm，小端外徑為3~4cm，高度為3~5cm；

線圈匝數N的取值范圍為[10, 40]，線圈的電阻為1~2Ω，電源的電壓為3V，高壓逆變裝置用于將電壓由3V轉變至1~3kV；

導電塊與高壓逆變裝置連接；線形狹縫與供液裝置連通；線圈、高壓逆變裝置和供液裝置都與電源連接。

2.根據權利要求1所述的一種手持式靜電直噴裝置，其特征在于，線形狹縫式噴絲頭還包括絕緣筒，線形狹縫與供液裝置通過絕緣筒連通。

3.根據權利要求1所述的一種手持式靜電直噴裝置，其特征在于，供液裝置由微型步進電機、驅動電板和供液槽組成；驅動電板同時與電源和微型步進電機連接，微型步進電機與供液槽的推進桿連接。

4.應用權利要求1~3中任一項所述的一種手持式靜電直噴裝置的一種低電壓靜電紡絲方法，其特征是：分散有磁性納米顆粒的紡絲液經狹縫式噴絲頭噴出形成錐狀液滴，通過控制錐狀液滴在狹縫式噴絲頭與接收基材之間受到方向相同的電場力和磁場力的作用形成射流，射流進一步拉伸細化，沉積在接收基材上形成纖維膜；

所述低電壓靜電紡絲的電壓為1~3kV，所述磁場的強度為0.05~0.1mT。

5.根據權利要求4所述的一種低電壓靜電紡絲方法，其特征在于，磁性納米顆粒為磁性二氧化硅納米粒子或四氧化三鐵納米粒子。

6.根據權利要求4所述的一種低電壓靜電紡絲方法，其特征在于，所述低電壓靜電紡絲的其他工藝參數為：紡絲時的溶液灌注速度為0.1~50mL/h；狹縫式噴絲頭與接收基材之間的距離為5~15cm。