[發(fā)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?zhí)枺?/td> | 202010427773.3 | 申請日： | 2020-05-20 |
| 公開（公告）號： | CN111575813B | 公開（公告）日： | 2021-10-26 |
| 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人： | 東華大學(xué) |
| 主分類號： | D01D5/00 | 分類號： | D01D5/00 |
| 代理公司： | 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303 | 代理人： | 杜亞 |
| 地址： | 201620 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 手持 靜電 直噴 裝置 電壓 紡絲 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種手持式靜電直噴裝置及一種低壓靜電紡絲方法。手持式靜電直噴裝置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(dǎo)電塊和螺線管，導(dǎo)電塊內(nèi)部設(shè)有貫穿的線形狹縫；導(dǎo)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。低電壓靜電紡絲方法為：分散有磁性納米顆粒的紡絲液經(jīng)狹縫式噴絲頭噴出形成錐狀液滴，通過控制錐狀液滴在電場力和磁場力的共同作用形成射流，進(jìn)而完成靜電紡絲過程；低電壓靜電紡絲的電壓為1～3kV，磁場強(qiáng)度為0.05～0.1mT。本發(fā)明解決了現(xiàn)有便攜式靜電紡絲設(shè)備電壓高、安全性差以及紡絲射流少、產(chǎn)量低的問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于便攜式靜電紡絲裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種手持式靜電直噴裝置及一種低電壓靜電紡絲方法。
背景技術(shù)
納米纖維由于具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，使得其在光、熱、磁、電等方面表現(xiàn)出許多新奇特性，受到了研究人員的高度關(guān)注。目前，制備納米纖維的方法有靜電紡絲法、拉伸法、模板合成法、相分離法、自組裝法等，其中靜電紡絲的原理是聚合物溶液或熔體在高壓靜電場中帶電并產(chǎn)生形變，在噴頭末端處形成懸垂的錐狀液滴；當(dāng)液滴表面的電荷斥力超過其表面張力時，在液滴表面就會高速噴射出聚合物微小射流，這些射流在一個較短的距離內(nèi)經(jīng)過電場力的高速拉伸、溶劑揮發(fā)與固化，最終沉積在接收極板上，形成聚合物纖維。靜電紡絲法由于其設(shè)備簡單、工藝可控性好、成本低、原料來源廣等多方面的特點(diǎn)，已廣泛用于制備納米纖維。然而，目前的靜電紡絲裝置存在體積重量大、價格昂貴、不易攜帶等缺點(diǎn)限制了其在戶外場所的使用。為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)提供了多種方案。
專利CN201220605695.2公開了一種手持便攜式靜電紡絲裝置，該裝置將傳統(tǒng)紡絲噴頭改為手持式樣式，以此來達(dá)到便攜、輕便的目的，但該裝置需要外接高壓電源，無法滿足隨身攜帶的需求。
專利CN201810216431.X公開了一種手持式熔體靜電紡絲制備裝置及使用方法，該裝置通過熱空氣對物料加熱熔融來避免傳統(tǒng)的螺桿擠出方式，以此來達(dá)到便攜的目的，但該裝置需要外接高壓電源，依然無法滿足隨身攜帶的需要。
文獻(xiàn)“Portable Device for Point-of-Need Generation of Silver-Nanoparticle Doped Cellulose Acetate Nanofibers for Advanced Wound Dressing,Macromolecular Materials and Engineering,2018,303(5),1700586.”采用微型注射泵、微型高壓電源來制備便攜式靜電紡絲裝置，但該裝置電壓高，安全隱患大且體積重量大，不易攜帶。
專利CN201210229010.3公開了一種便攜式手持靜電紡絲裝置，該裝置利用高壓直流逆變器將市售的干電池逆變升壓至幾萬伏，其正級與不銹鋼針頭連通，從而實現(xiàn)注射器內(nèi)部紡絲溶液的高壓加載。但該裝置通過手指的壓力來推動注射器前進(jìn)供液，因此供液速度難以準(zhǔn)確調(diào)控。
專利CN201510214221.3公開了一種便攜式靜電紡絲設(shè)備，該裝置通過微型步進(jìn)電機(jī)推動注射器針筒活塞來對紡絲過程中的灌注速度進(jìn)行控制；但該裝置體積大，集成度低，且只能實現(xiàn)單針頭的紡絲，效率低。
專利CN201810373378.4公布了一種氣流輔助手持便攜式靜電紡絲設(shè)備及其應(yīng)用，該裝置氣流輔助來使得手持便攜式靜電紡絲電紡纖維的定向沉積，但裝置通過手指的壓力來推動注射器前進(jìn)供液，因此供液速度難以準(zhǔn)確調(diào)控。
因此，亟待開發(fā)一種新型手持式靜電紡絲裝置，既能解決現(xiàn)有手持式紡絲裝置電壓高、產(chǎn)量低的難題，又能解決設(shè)備集成度低、體積大難以攜帶以及紡絲效率低的問題。
發(fā)明內(nèi)容
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