氣泡靜電紡絲裝置制造方法
【專利摘要】一種氣泡靜電紡絲裝置，其包括儲(chǔ)液池、置于儲(chǔ)液池中的噴氣管、延伸入噴氣管的導(dǎo)氣管、連接導(dǎo)氣管的氣流泵、金屬電極、與金屬電極連接的高壓靜電發(fā)生器、接收板及與接收板連接的接地線，所述接收板為兩個(gè)平行放置且?guī)ж?fù)電荷的導(dǎo)電板，纖維排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間。本實(shí)用新型通過用兩個(gè)帶負(fù)電荷的平行導(dǎo)電板作為接收裝置，受電場(chǎng)力作用，纖維集中排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間，電場(chǎng)的拉伸力大大提高了納米纖維的有序度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、控制簡單、工藝流程短。
【專利說明】氣泡靜電紡絲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及靜電紡絲裝置，尤其涉及一種氣泡靜電紡絲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]納米纖維具有高比表面積、高表面反應(yīng)活性、高孔隙率、優(yōu)良的熱導(dǎo)與電導(dǎo)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)，納米纖維在生物醫(yī)用、催化過濾、傳感器、復(fù)合材料等方面取得了廣泛應(yīng)用。相比于其他微米、納米纖維的制備方法，靜電紡絲是最直接、最有效的制備工藝，然而纖維細(xì)度較粗、副產(chǎn)品較多、產(chǎn)量較低等缺陷遏制了靜電紡絲規(guī)?；?、工業(yè)化的進(jìn)程。為克服傳統(tǒng)靜電紡絲的發(fā)展瓶頸，氣泡靜電紡絲工藝應(yīng)運(yùn)而生?；谧匀唤缰┲爰徑z的原理，氣泡靜電紡絲將氣泡巧妙地引入紡絲過程，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高效地制備納米纖維，然而這樣制備出的納米纖維仍然是無序的納米纖維氈，這就限制了其在如組織工程、光電子傳感器、復(fù)合功能性材料等重要領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何優(yōu)質(zhì)高效地制備有序納米纖維成了關(guān)鍵點(diǎn)。
[0003]因此，針對(duì)上述技術(shù)問題，有必要提供一種具有改良結(jié)構(gòu)的靜電紡絲裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種制備空間有序納米纖維的氣泡靜電紡絲裝置，用以解決氣泡靜電紡絲法收集纖維無序的技術(shù)問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種氣泡靜電紡絲裝置，其包括儲(chǔ)液池、置于儲(chǔ)液池中的噴氣管、延伸入噴氣管的導(dǎo)氣管、連接導(dǎo)氣管的氣流泵、金屬電極、與金屬電極連接的高壓靜電發(fā)生器、接收板及與接收板連接的接地線，所述接收板為兩個(gè)平行放置且?guī)ж?fù)電荷的導(dǎo)電板，纖維排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間。
[0007]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有用以調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)電板之間距離的位置調(diào)節(jié)裝置。
[0008]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述氣泡靜電紡絲裝置還包括一溫度控制裝置，所述溫度控制裝置設(shè)于所述導(dǎo)氣管上。
[0009]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述溫度控制裝置為電加熱器。
[0010]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述電加熱器包括一電阻絲，所述電阻絲繞設(shè)于所述導(dǎo)氣管上。
[0011]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述溫度控制裝置為一恒溫箱。
[0012]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述導(dǎo)氣管彎折延伸于所述恒溫箱內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述溫度控制裝置為一溶液池。
[0014]優(yōu)選的，在上述氣泡靜電紡絲裝置中，所述導(dǎo)氣管彎折延伸于所述溶液池內(nèi)。
[0015]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例的氣泡靜電紡絲裝置通過用兩個(gè)帶負(fù)電荷的平行導(dǎo)電板作為接收裝置，受電場(chǎng)力作用，纖維集中排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間，電場(chǎng)的拉伸力大大提高了納米纖維的有序度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、控制簡單、工藝流程短。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本實(shí)用新型的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實(shí)用新型氣泡靜電紡絲裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型公開了一種制備空間有序納米纖維的氣泡靜電紡絲裝置，用以解決氣泡靜電紡絲法收集纖維無序的技術(shù)問題。
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型公開的氣泡靜電紡絲裝置，其包括儲(chǔ)液池1、置于儲(chǔ)液池I中的噴氣管2、延伸入噴氣管2的導(dǎo)氣管3、連接導(dǎo)氣管3的氣流泵4、金屬電極5、與金屬電極5連接的高壓靜電發(fā)生器6、接收板7及與接收板7連接的接地線8,其特征在于:所述接收板7為兩個(gè)平行放置且?guī)ж?fù)電荷的導(dǎo)電板，纖維排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間，是空中排列。
[0021]為了根據(jù)不同的紡絲要求，本實(shí)用新型的氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有用以調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)電板之間距離的位置調(diào)節(jié)裝置。
[0022]所述氣泡靜電紡絲裝置還包括一溫度控制裝置，所述溫度控制裝置設(shè)于所述導(dǎo)氣管上。通過溫度控制裝置以控制氣泡內(nèi)氣體的溫度，可以降低溫度因素對(duì)氣泡靜電紡絲過程的影響，提高生產(chǎn)的可控性和生產(chǎn)效率，有利于實(shí)現(xiàn)納米纖維的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；在貯液池的底部設(shè)有噴氣管，可以引導(dǎo)氣體的流向。
[0023]所述溫度控制裝置為電加熱器。
[0024]本實(shí)用新型第一實(shí)施例中，所述電加熱器包括一電阻絲，所述電阻絲繞設(shè)于所述導(dǎo)氣管3上。通過電阻絲的作用，以加熱導(dǎo)氣管3的氣體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣泡中氣體溫度的控制。
[0025]本實(shí)用新型第二實(shí)施例中，所述溫度控制裝置為一恒溫箱。所述導(dǎo)氣管3彎折延伸于所述恒溫箱內(nèi)以增大加熱面積，使得導(dǎo)氣管3內(nèi)氣體的溫度最大化接近恒溫箱內(nèi)的溫度。通過恒溫箱的控溫作用，以控制導(dǎo)氣管3內(nèi)氣體溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣泡中氣體溫度的控制。
[0026]本實(shí)用新型第三實(shí)施例中，所述溫度控制裝置為一溶液池。所述導(dǎo)氣管彎折延伸于所述溶液池內(nèi)。溶液池內(nèi)設(shè)有加熱器，加熱器用以對(duì)溶液池中的液體進(jìn)行加熱，進(jìn)而控制溶液池內(nèi)液體的溫度。溶液池內(nèi)的液體可以為水，也可以為其他溶液。導(dǎo)氣管3彎折延伸于溶液池內(nèi)，以增大加熱面積，使得導(dǎo)氣管3內(nèi)氣體的溫度最大化接近溶液池內(nèi)的溫度。通過溶液池的控溫作用，以控制導(dǎo)氣管3內(nèi)氣體溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣泡中氣體溫度的控制。
[0027]本實(shí)用新型的氣泡靜電紡絲裝置的工作原理是:聚合物在儲(chǔ)液池I內(nèi)，氣流在氣流泵4中，通過導(dǎo)氣管3進(jìn)入噴氣管2，高壓靜電發(fā)生器6連接在金屬電極5上，平行導(dǎo)電接收板7分別通過接地電源線8接地，打開氣流泵的開關(guān)，調(diào)節(jié)氣流的大小，讓氣流通過導(dǎo)氣管、噴氣管使聚合物溶液形成吹泡泡，當(dāng)形成的泡泡均勻時(shí)，打開高壓靜電發(fā)生器6的開關(guān)，在金屬電極5和平行導(dǎo)電接收板7之間形成了一個(gè)電場(chǎng),氣泡破裂,連續(xù)破裂的氣泡在高壓的作用下形成連續(xù)射流，最后在兩塊帶負(fù)電荷的平行的導(dǎo)電板的作用下集中收集在兩塊導(dǎo)電板之間。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例的氣泡靜電紡絲裝置中，接收板是由兩塊平行放置的帶負(fù)電荷的導(dǎo)電板組成，聚合物溶液帶有正電荷，根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸的原理，破裂的氣泡受到接收板間形成的電場(chǎng)力作用，而集中收集兩個(gè)平行導(dǎo)電板之間。這樣大大提高收集纖維的集中性和有序度。
[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例的氣泡靜電紡絲裝置通過用兩個(gè)帶負(fù)電荷的平行導(dǎo)電板作為接收裝置，受電場(chǎng)力作用，纖維集中排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間，電場(chǎng)的拉伸力大大提高了納米纖維的有序度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、控制簡單、工藝流程短。
[0030]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0031]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種氣泡靜電紡絲裝置，其包括儲(chǔ)液池、置于儲(chǔ)液池中的噴氣管、延伸入噴氣管的導(dǎo)氣管、連接導(dǎo)氣管的氣流泵、金屬電極、與金屬電極連接的高壓靜電發(fā)生器、接收板及與接收板連接的接地線，其特征在于:所述接收板為兩個(gè)平行放置且?guī)ж?fù)電荷的導(dǎo)電板，纖維排列在兩個(gè)導(dǎo)電板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述氣泡靜電紡絲裝置設(shè)有用以調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)電板之間距離的位置調(diào)節(jié)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述氣泡靜電紡絲裝置還包括一溫度控制裝置，所述溫度控制裝置設(shè)于所述導(dǎo)氣管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述溫度控制裝置為電加熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述電加熱器包括一電阻絲，所述電阻絲繞設(shè)于所述導(dǎo)氣管上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述溫度控制裝置為一恒溫箱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述導(dǎo)氣管彎折延伸于所述恒溫箱內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述溫度控制裝置為一溶液池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣泡靜電紡絲裝置，其特征在于:所述導(dǎo)氣管彎折延伸于所述溶液池內(nèi)。
【文檔編號(hào)】D01D5/00GK203715799SQ201320828250
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】徐嵐, 劉洪瑩, 司娜, 唐曉鵬, 何吉?dú)g 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)