[发明专利]一种大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置

说明书

技术领域

本发明涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置。

背景技术

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。这一技术的核心是使带电荷流体在静电场中流动与变形，最终得到纤维状物质，从而为高分子成为纳米功能材料提供了一种新的加工方法。静电纺丝技术具有操作简便、适用范围广、生产效率相对较高的优点，纺制出的纳米纤维具有纤维细、比表面积大、孔隙率高等特点，因此静电纺丝技术得到广泛的应用。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，最终得到纳米级的纤维，但是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，比如纳米纤维在组织工程、光电子传感器、功能性复合材料等方面的应用。目前也提出了几种用于制备取向性纳米纤维的装置，但是其收集量少，就限制了其广泛应用，因此大量制备取向性的纳米纤维成为了研究的重点和发展趋势。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置。

为解决上述问题，本发明揭示了一种大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置，包括高压供电装置、静电纺丝机、接收板和离心驱动机构，所述高压供电装置与所述静电纺丝机相连，所述接收板接地形成负极，所述离心驱动机构驱动所述静电纺丝机作离心运动，所述接收板为多个，且所述多个接收板以所述静电纺丝机为中心设置成环形。

优选地，所述多个接收板之间等间距设置。

优选地，所述离心驱动机构包括离心电机、支撑盘和旋转轴，所述旋转轴竖向设置于所述离心电机，且所述离心电机驱动所述旋转轴转动，所述支撑盘水平设置并穿设于所述旋转轴，且所述支撑盘由所述旋转轴带动作旋转运动，所述静电纺丝机设置于所述支撑盘上，所述静电纺丝机的喷丝头面向所述接收板。

优选地，所述静电纺丝机包括灌注泵、活塞、料桶和喷丝头，所述灌注泵设置于所述支撑盘上，所述活塞设置于所述灌注泵与所述料桶之间，所述灌注泵推动所述活塞在所述料桶内作往复运动。

优选地，所述离心电机为可调速离心电机。

本发明所揭示的大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置，包括高压供电装置、静电纺丝机、接收板和离心驱动机构，所述高压供电装置与所述静电纺丝机相连，所述接收板接地形成负极，所述离心驱动机构驱动所述静电纺丝机作离心运动，所述接收板为多个，且所述多个接收板以所述静电纺丝机为中心设置成环形。本发明所揭示的大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置，通过合理设置静电纺丝机、离心驱动机构，并将接收板以所述静电纺丝机为中心设置成环形，使得静电纺丝机在离心驱动机构的驱动下作旋转运动时，从纺丝机喷丝头喷射出的聚合物射流附加了离心力，离心力可以提高射流的稳定性和纤维的均匀度，并且大大提高了纤维的有序度；聚合物射流在离心力的作用下有序地收集在接收板之间，通过将接收板设置成环形，增大了所收集的有序纤维的空间，从而实现取向性纳米纤维的大量制备，以满足使用需求。

附图说明

图1是本发明所揭示的离心静电纺丝装置的结构示意图；

图2是本发明所揭示的收集于相邻两个接收板之间的取向性纳米纤维的结构示意图。

1、活塞；2、料桶；3、喷丝头；4、静电纺丝机；5、旋转轴；6、支撑盘；7、离心电机；8、高压供电装置；9、接收板；91、接收板；92、接收板；10、接地电源线；11、离心驱动机构；12、灌注泵。

具体实施方式

现有的用于制备取向性纳米纤维的装置，收集量少，限制了其广泛应用，因此，需要设计一种静电纺丝装置，用以大量制备取向性纳米纤维。

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明揭示了一种大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置，包括高压供电装置、静电纺丝机、接收板和离心驱动机构，所述高压供电装置与所述静电纺丝机相连，所述接收板接地形成负极，所述离心驱动机构驱动所述静电纺丝机作离心运动，所述接收板为多个，且所述多个接收板以所述静电纺丝机为中心设置成环形。

优选地，所述多个接收板之间等间距设置。

优选地，所述离心驱动机构包括离心电机、支撑盘和旋转轴，所述旋转轴竖向设置于所述离心电机，且所述离心电机驱动所述旋转轴转动，所述支撑盘水平设置并穿设于所述旋转轴，且所述支撑盘由所述旋转轴带动作旋转运动，所述静电纺丝机设置于所述支撑盘上，所述静电纺丝机的喷丝头面向所述接收板。