[发明专利]一种静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统及打印机

说明书

本发明公开一种静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统，工作料筒底部设置开孔，储料筒插入工作料筒的内腔，并由旋转装置带动旋转；储料筒的侧壁上开设出液孔，未开始工作前储料筒内位于出液孔以下的空间用于盛装材料溶液；通过旋转装置控制储料筒的转速，转速越高材料溶液在筒壁上升的高度越高，当材料溶液上升到出液孔时受到离心力作用，从储料筒上脱离，到达工作料筒，从工作料筒底部的开孔流出，形成纺丝。通过调节储料筒的转速改变向工作料筒的供液量，实现纺丝直径的控制；材料溶液只有在使用时才进入工作料筒，避免长时间纺丝利用不及时在打印喷嘴处及工作料筒筒壁堆积粘连而造成材料浪费及对工作料筒的腐蚀。

技术领域

本发明涉及电子制造技术领域，更进一步涉及一种静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统。此外，本发明还涉及一种打印机。

背景技术

静电纺丝技术是一种在静电场力作用下，由高分子聚合物溶液喷射产生纤维并沉积在基板上的喷墨打印方法，静电纺丝制得的亚纳米级超细纤维具有较高的孔隙率和较大的比表面积，以及优良的电学、力学、光学等性能，被广泛地应用于生物、化学、医学等领域。

静电纺丝形成的纺丝直径很小，仅需少量的溶液就可完成打印，因此通常在打印前将溶液一次性放入出液喷头内，静电纺丝的时间很长，通常可达十几个小时以上，溶液长时间在喷头内与外界空气接触，容易在喷头内壁上氧化变质，造成材料浪费，甚至造成打印失败。

对于本领域的技术人员来说，如何避免溶液长时间堆积造成氧化变质的问题，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统，能够避免长时间纺丝造成材料溶液氧化，具体方案如下：

一种静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统，包括储料筒和工作料筒，所述工作料筒为内部中空的筒形，底部设置用于流出材料溶液的开孔；所述储料筒插入所述工作料筒的内腔；

所述储料筒为内部中空的圆筒形，所述储料筒的侧壁上开设供材料溶液流通的出液孔，所述储料筒内位于所述出液孔以下的空间用于盛装材料溶液；

所述储料筒连接旋转装置，通过控制所述旋转装置的转速调节向所述工作料筒的供液量。

可选地，还包括升降装置，所述升降装置能够带动所述储料筒靠近和远离所述工作料筒底部设置的开孔。

可选地，所述储料筒的底部设置实心的圆锥形配重块。

可选地，所述配重块的顶面为平面或为凹面。

可选地，所述旋转装置设置在所述升降装置与所述储料筒之间；所述旋转装置通过转轴连接所述储料筒。

本发明还提供一种打印机，其特征在于，包括上述任一项所述的静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统。本发明提供一种静电纺丝溶液纤维打印丝径控制系统，工作料筒为内部中空的筒形，底部设置用于流出材料溶液的开孔，在电场力作用下材料溶液从工作料筒的底部开孔流出；储料筒插入工作料筒的内腔，并且储料筒由旋转装置带动旋转，旋转装置可调节储料筒的转速；储料筒为内部中空的圆筒形，储料筒的侧壁上开设供溶液流通的出液孔，储料筒内位于出液孔以下的空间用于盛装材料溶液；通过旋转装置控制储料筒的转速，由韦森堡效应可知，储料筒内部的高分子材料溶液积聚在筒壁上，转速越高材料溶液在筒壁上升的高度越高，当溶液上升到出液孔的高度时，材料溶液在离心力作用下从储料筒上脱离，从储料筒流出到达工作料筒，从工作料筒底部的开孔流出，形成纺丝。

通过调节储料筒的转速改变从储料筒向工作料筒的供液量，转速越高供液量越多，单位时间从工作料筒底部开孔流出的材料溶液越多，纺丝直径越粗，通过转速改变实现纺丝直径的控制；材料溶液事先装填在储料筒中，只有在使用时才进入工作料筒，避免长时间纺丝发生氧化。

附图说明