[实用新型]高电压静电纺丝与等离子体改性装置

说明书

技术领域

本发明属于高电压静电纺丝与等离子体改性装置，具体涉及在一个大气压下对不同材料的静电纺丝并利用等离子体处理纺丝的装置。 

背景技术

现有技术中，静电纺丝技术分为有机材料和无机材料的两类，通过静电纺丝技术可以制备大长径比的直径可控纳米纤维，而且比表面积大，量子限域效应明显，可以广泛用于制备金属、无机氧化物及高分子纳米纤维。因此在工程材料、催化、过滤、生物工程支架、药物运输、伤口缝合及未来光电子器件方面均有广阔的应用前景。 

等离子体又可分为平衡等离子体和非平衡等离子体，而本发明将纺丝液通过冷等离子体发生器的柱形槽，不仅有利于等离子体内的活性成分对纺丝液的改性，让同一种材料根据需求获得不同的性能，也可避免发生弧光放电。 

发明内容

本实用新型能提供高电压静电纺丝与等离子体改性装置，目的在于改变静电纺丝技术所纺的纺丝的某些特性，能适用于空气、惰性气体或惰性气体与氧气的混合气体。 

本发明涉及一种高电压静电纺丝与等离子体改性装置，主要包括高电压静电纺丝装置，等离子体发生装置、气体系统构成；所述高电压静电纺丝装置由10-30V直流电源（1）经导线与高压直流电源发生装置（2）连接后升压，分别引出正极（3）连接到喷丝嘴（7）金属上和负极（4）连接接收板（13），静电纺丝液体助推系统（5）由液体管道连接液体流量计（6）与喷丝嘴（7）连接，能够为静电纺丝提供纺丝液，其中喷丝嘴（7）和接收板（13）悬挂于支架（19）上；所述等离子发生装置由脉冲调制高压交流电源（11）产生脉冲电压由导线（8）经限流电阻（12）与裹有导电纸的内槽型圆柱空腔（10）相连，在内柱形槽（10）外部套有一个外柱形槽（9），内柱形槽（10）表面有间隔均匀排列的针尖（18），其中针尖(18）之间的距离相等空间结构对称，内柱形槽（10）与外柱形槽（9）之间有一个密闭空腔，用于气体改性；所述气体供给装置由气体盛放装置（16）经过气体管道与气体阀门（15）连接后，并与外柱形槽（9）槽壁相连，使得气体可以由管道输入进密闭空腔；其中高电压静电纺丝装置由喷丝嘴（7）与等离子体发生装置的内柱形槽（10）上底面相接，气体供给装置由气体管道与等离子体发生装置的外柱形槽(9)壁耦合。 

其中，等离子体喷流装置，包括脉冲调制高压交流电源、高压电极、高压电极连接于内柱形槽上的锡箔纸，而锡箔纸与所有的放电针尖相连，其特征在于结构特别简单，构思巧妙。 

所述等离子体射流装置，其特征在于所述针尖为空心针尖，既可以实现放电功能，又可作为改性气体的流通通道。所述高压电极为单个电极，不需要有接地电极。 

所述高电压静电纺丝装置，其特征在于喷丝头上施加正向电场，一般场强为0.3-1.2KV/cm。 

所述的高电压静电纺丝装置其工作电源可以是交流电源、脉冲直流电源。 

本发明结构简单，易于制作、好维护、使用方便、成本低、提升现有装置的一些局限性。 

附图说明

图1为高压直流电源发生装置示意图； 

图2为现有的一种静电纺丝装置； 

图3为现有的等离子体发生装置； 

图4为本发明的等离子体柱形槽俯视图结构示意图； 

图5为本发明的等离子体柱形槽剖视图结构示意图； 

图6本发明的整体结构示意图； 

具体实施方式

以下根据附图对本发明进行详细说明。 

本发明的一个实例，如图1所示，为本发明的高压直流电源装置结构示意图，包括10-30V直流电源、可调节输出DC-DC变换器、推挽输出电路和高压直流电源生成电路构成；整个高压直流电源装置密闭于防火塑料盒里便于携带。 

如图5所示，为本发明的等离子体柱形槽剖视图结构示意图，8为高压电极，9为外柱形槽，10为外包有锡箔纸的内柱形槽，12为限流电阻，14为输气管道，18为放电针尖。图4为本发明的等离子体柱形槽俯视图结构示意图，在实验中应当注意高压电极所连的针尖前不能有堵塞，针尖不必太尖。