[实用新型]一种静电纺丝专用微量供液装置

说明书

本实用新型公开了一种静电纺丝专用微量供液装置，包括步进电机、传动壳体、注射器和控制器，所述步进电机与控制器连接，所述步进电机的动力输出端设有丝杆，所述步进电机受控制器控制驱动所述丝杆进行线性运动；所述注射器包括柱塞和料筒，所述柱塞与料筒内壁滑动连接；所述料筒和步进电机分别固定设于传动壳体的两端部，所述丝杆和柱塞分别伸入所述传动壳体内，且通过连接块连接，所述柱塞受丝杆驱动在所述料筒内直线移动；其中，所述连接块内设有与控制器连接的压力传感器；所述传动壳体内设有静电消除装置，所述静电消除装置用于向传动壳体内喷射负离子风。本实用新型供液微量精准且稳定，可改善纺丝过程中的工艺稳定性和可控性。

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝设备技术领域，尤其涉及一种静电纺丝专用微量供液装置。

背景技术

静电纺丝是一种低成本、高效率制备超细纤维的工艺技术。在纺织、医疗、电子领域有着越来越深入的研究。在静电纺丝过程中，材料在供料装置的作用下，在针孔处聚集少量溶液并形成小液珠，溶液在自身重力和周围电场力的作用之下，其表面张力被打破并在液珠下方形成泰勒锥状射流，然后在空中逐渐被拉伸细化，最终以纳米级或者微米级的超细纤维形态沉积到收集装置上。静电纺丝所制备的超细纤维以不同的表面形态或不同的缠绕方式呈现，可应用到不同领域当中，如空气过滤、油水分离、电池隔膜、组织工程、药物缓释等，而且在近十年的研究中有越来越多的应用潜力正在被挖掘出来，产业化发展也如火如荼。

电纺过程中，为了保证纤维能连续不断地产生，供液系统必须源源不断地往针头处挤出溶液，而且由于单位时间内电纺所需的溶液量及其微小，在单针头电纺作业中，其供液速率一般被控制在0.001mL/h～0.01mL/h之间，即皮升级的供液量。另一方面，应对不同种类的溶液，供液系统需要保证精度的前提下，要克服不同溶液的黏度产生的流动阻力，特别是粘性流体在毛细针管流动过程中受到的摩擦阻力。这给供液装置微量进给的稳定性要求提出了不小的挑战。

目前，作为溶液静电纺丝的供液装置最常用的是精密注射泵，这种装置也可以实现高精密的流量进给，在普通实验场合下可以满足大部分需求。但在静电纺丝实验中，注射器往往要承受几千乃至几万伏的直流高压，在静电隔离措施没有到位的情况下，当实验持续几个小时之后，高压电源释放的电荷有部分残留在注射器内部，过多的电荷积累会导致注射泵电机丢步或控制器失灵，进而导致实际供液速率与理想值有所偏差，在纺丝过程中造成断丝或流量不稳定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种静电纺丝专用微量供液装置，其在溶液静电纺丝过程中供液微量精准且稳定，其可改善纺丝过程中的工艺稳定性和可控性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种静电纺丝专用微量供液装置，包括步进电机、传动壳体、注射器和控制器，所述步进电机与控制器连接，所述步进电机的动力输出端设有丝杆，所述步进电机受控制器控制驱动所述丝杆进行线性运动；

所述注射器包括柱塞和料筒，所述柱塞与料筒内壁滑动连接；

所述料筒和步进电机分别固定设于传动壳体的两端部，所述丝杆和柱塞分别伸入所述传动壳体内，且通过连接块连接，所述柱塞受丝杆驱动在所述料筒内直线移动；其中，所述连接块内设有与控制器连接的压力传感器；

所述传动壳体内设有静电消除装置，所述静电消除装置用于向传动壳体内喷射负离子风。

作为上述方案的改进，所述静电消除装置沿丝杆的轴向排布设有吹风口，所述吹风口正对所述丝杆和柱塞。

作为上述方案的改进，所述连接块内设有压力传感器，所述压力传感器与控制器连接。

作为上述方案的改进，所述丝杆及柱塞同轴设置。

作为上述方案的改进，所述传动壳体内设有与丝杆平行的导轨，所述连接块上设有与所述导轨相适配的滑块，所述连接块与导轨滑动连接。