[实用新型]电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝装置，尤其涉及一种电磁场耦合法制备取向性纳米纤维的静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是一种操作简便、适用范围广、生产效率相对较高的纺制纳米纤维的方法。传统的静电纺丝法就是利用电场力将聚合物溶液或熔体从毛细管口处抽出形成射流，经过摆动、蒸发、细发过程，最终得到纳米级无序的纤维。由静电纺丝技术制备的纳米纤维已经广泛的应用在光电子器件、传感器技术、催化、过滤以及医学等方面。

在很多情况下，控制纤维的有序排列对于纤维获得的预想的功能是很重要的，特别是在蛋白质的释放和生长中起着决定性的作用，并且射流在运动的过程中会受到气流的作用而发生大幅度的摆动，所以传统的静电纺制备的纳米纤维都是无序的，这就限制了其在某些重要领域中的应用。

因此，如何制备有序的纳米纤维来满足实际应用的要求成为一个关键点。针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的静电纺丝装置，以克服上述缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电磁场耦合法制备取向性纳米纤维的静电纺丝装置，用以解决静电纺丝过程中射流不稳定，收集纤维无序的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置，其包括料桶、设于料桶内且能在料桶内运动的活塞、设于料桶一端且与料桶连通的喷丝头、连接在喷丝头上的高压供电装置、对应喷丝头位置设置的接收板以及给接收板接地的接地电源线，所述静电纺丝装置还设有设于喷丝头与接收板之间且正对喷丝头和接收板的导电线圈，所述纺丝区域中在纤维的接收区域设有形成平行磁场的磁场发生装置。

优选的，在上述电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置中，所述磁场发生装置由两块相互平行放置的电磁铁形成。

优选的，在上述电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置中，所述两块电磁铁安装在接收板上。

优选的，在上述电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置中，所述两块电磁铁分别位于喷丝头的外侧，所述两块电磁铁之间形成所述纤维的接收区域。

优选的，在上述电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置中，所述静电纺丝装置设有用以调节两块电磁铁之间距离的位置调节装置。

优选的，在上述电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置中，所述静电纺丝装置设有用以调节两块电磁铁间的磁场强度的强度调节装置。

优选的，在上述电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置中，所述导电线圈由多个等间距排列的线圈组成，所述导电线圈与直流电源的正极相连接。

从上述技术方案可以看出，本实用新型带电聚合物溶液在足够大的磁场的作用下，收集到的纳米纤维的取向性会大大提高，同时又在聚合物射流过程中附加带正电的线圈，可以稳定射流，缩小了泰勒锥的幅度，进一步提高纳米纤维的有序度，本实用新型结构简单、操作方便、控制简单、工艺流程短。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本实用新型的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置的示意图；

图2是本实用新型带电射流在磁场中的一个受力示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种能够制备有序纳米纤维的静电纺丝装置，该静电纺丝装置利用磁场耦合法制备有序的纳米纤维。

该电磁场耦合法制备纳米纤维的静电纺丝装置，其包括料桶、设于料桶内且能在料桶内运动的活塞、设于料桶一端且与料桶连通的喷丝头、连接在喷丝头上的高压供电装置、对应喷丝头位置设置的接收板以及给接收板接地的接地电源线，所述静电纺丝装置还设有设于喷丝头与接收板之间且正对喷丝头和接收板的导电线圈，所述纺丝区域中在纤维的接收区域设有形成平行磁场的磁场发生装置。

进一步的，所述磁场发生装置由两块相互平行放置的电磁铁形成。

进一步的，所述两块电磁铁安装在接收板上。

进一步的，所述两块电磁铁分别位于喷丝头的外侧，所述两块电磁铁之间形成所述纤维的接收区域。

进一步的，所述静电纺丝装置设有用以调节两块电磁铁之间距离的位置调节装置。

进一步的，所述静电纺丝装置设有用以调节两块电磁铁间的磁场强度的强度调节装置。