一種微流控靜電紡絲裝置制造方法
【專利摘要】一種微流控靜電紡絲裝置，涉及靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】。它是為了解決現(xiàn)有同軸靜電紡絲設(shè)備復(fù)雜，操作困難，不適于實(shí)驗(yàn)室使用，同時(shí)合成纖維的效率低的問(wèn)題。本實(shí)用新型所述的一種微流控靜電紡絲裝置，兩個(gè)裝有聚合物的注射器分別通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)流管與注射料筒的兩個(gè)進(jìn)料口連通，第一控制閥設(shè)在一個(gè)注射器與注射料筒的通路上，第二控制閥設(shè)在注射料筒的出料口處；熔融加熱器覆蓋在注射料筒外，熔融加熱器用于給注射料筒加熱；溫度調(diào)節(jié)器的溫度控制信號(hào)輸出端連接熔融加熱器的溫度控制信號(hào)輸出端；接收板用于接收注射料筒末端噴出的纖維；高壓電源的正極連接注射料筒，高壓電源的負(fù)極連接接收板。本實(shí)用新型適用于實(shí)驗(yàn)室微流控靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說(shuō)明】—種微流控靜電紡絲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]由于核殼/中空納米纖維具有獨(dú)特的納米性質(zhì)，如極大的比表面積，極高的長(zhǎng)徑t匕，極強(qiáng)的與其他物質(zhì)的相互滲透能力，故在國(guó)防，眾多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，所以其研究備受關(guān)注。目前獲得核殼/中空復(fù)合納米纖維的主要方法有同軸靜電紡絲方法。同軸靜電紡絲的方法是利用同軸靜電紡絲技術(shù)連續(xù)獲得纖維的方法。然而現(xiàn)有的同軸靜電紡絲設(shè)備復(fù)雜，操作困難，同時(shí)合成纖維的效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有同軸靜電紡絲設(shè)備復(fù)雜，操作困難，不適于實(shí)驗(yàn)室使用，同時(shí)合成纖維的效率低的問(wèn)題，現(xiàn)提供一種微流控靜電紡絲裝置。
[0004]一種微流控靜電紡絲裝置，它包括:兩個(gè)注射器、兩個(gè)導(dǎo)流管、第一控制閥、第二控制閥、熔融加熱器、注射料筒、接收板、溫度調(diào)節(jié)器和高壓電源；
[0005]兩個(gè)裝有聚合物的注射器分別通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)流管與注射料筒的兩個(gè)進(jìn)料口連通，第一控制閥設(shè)置在一個(gè)注射器與注射料筒的通路上，第二控制閥設(shè)置在注射料筒的出料口處；
[0006]注射料筒置于熔融加熱器內(nèi)，熔融加熱器用于給注射料筒加熱；
[0007]溫度調(diào)節(jié)器的溫度控制信號(hào)輸出端連接熔融加熱器的溫度控制信號(hào)輸出端；
[0008]接收板用于接收注射料筒末端噴出的纖維；
[0009]高壓電源的正極連接注射料筒，高壓電源的負(fù)極連接接收板。
[0010]上述一種微流控靜電紡絲裝置還包括:雙道微量注射泵，雙道微量注射泵用于推動(dòng)兩個(gè)注射器，并將所述兩個(gè)注射器內(nèi)的聚合物推至兩個(gè)導(dǎo)流管內(nèi)。
[0011]上述熔融加熱器包括:針頭加熱套、料筒加熱套和絕緣陶瓷管；所述針頭加熱套、料筒加熱套和絕緣陶瓷管均為圓筒形結(jié)構(gòu)，該圓筒形結(jié)構(gòu)包括保溫層和加熱層，所述保溫層包裹在加熱層外表面；
[0012]針頭加熱套與料筒加熱套相連通，針頭加熱套的內(nèi)徑小于料筒加熱套，針頭加熱套的內(nèi)徑大于等于針頭的最大外徑，料筒加熱套的內(nèi)徑大于等于針筒的外徑，絕緣陶瓷管垂直于針頭加熱套固定在針頭加熱套上，且絕緣陶瓷管與針頭加熱套相連通。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種微流控靜電紡絲裝置，通過(guò)溫度調(diào)節(jié)器控制熔融加熱器溫度，然后利用熔融加熱器直接對(duì)注射料筒進(jìn)行加熱，并采用高壓電源施加電壓從而使纖維噴出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，操作簡(jiǎn)單，適于實(shí)驗(yàn)室使用；同時(shí)本實(shí)用新型所述熔融加熱器分兩部分，分別給注射料筒的針頭和針筒加熱，使針頭和針筒溫度可控且穩(wěn)定，安全系數(shù)高，合成纖維的效率提高了 60% ;并且本實(shí)用新型使用雙道微量注射泵作為注射及推動(dòng)裝置，流速、流量穩(wěn)定且精確度高。[0014]本實(shí)用新型所述的一種微流控靜電紡絲裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，創(chuàng)意新穎，特別適用于實(shí)驗(yàn)室微流控靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所述的一種微流控靜電紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為【具體實(shí)施方式】四所述的注射料筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為【具體實(shí)施方式】五所述的熔融加熱器剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]【具體實(shí)施方式】一:參照?qǐng)D1具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種微流控靜電紡絲裝置，它包括:兩個(gè)注射器1、兩個(gè)導(dǎo)流管2、第一控制閥3-1、第二控制閥3-2、熔融加熱器4、注射料筒5、接收板6、溫度調(diào)節(jié)器7和高壓電源8 ；
[0019]兩個(gè)裝有聚合物的注射器I分別通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)流管2與注射料筒5的兩個(gè)進(jìn)料口連通，第一控制閥3-1設(shè)置在一個(gè)注射器與注射料筒5的通路上，第二控制閥3-2設(shè)置在注射料筒5的出料口處；
[0020]注射料筒5置于熔融加熱器4內(nèi)，熔融加熱器4用于給注射料筒5加熱；
[0021]溫度調(diào)節(jié)器7的溫度控制信號(hào)輸出端連接熔融加熱器4的溫度控制信號(hào)輸出端；
[0022]接收板6用于接收注射料筒5末端噴出的纖維；
[0023]高壓電源8的正極連接注射料筒5，高壓電源8的負(fù)極連接接收板6。
[0024]本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中，所述接收板6和熔融加熱器4均設(shè)置在實(shí)驗(yàn)櫥內(nèi)，溫度調(diào)節(jié)器7和高壓電源8均設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)表面，通風(fēng)效果好，而且安全系數(shù)高；高壓電源8用來(lái)為靜電紡絲裝置提供電場(chǎng)，使注射料筒5內(nèi)的熔體形成纖維噴出。
[0025]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，它還包括:助推桿9，該助推桿9用于支撐兩個(gè)導(dǎo)流管2。
[0026]助推桿9包括:鐵板底座、聚乙烯管和十字夾，助推桿9通過(guò)十字夾固定兩個(gè)導(dǎo)流管2所處的位置，使兩個(gè)導(dǎo)流管2內(nèi)的料體流通。助推桿9的架設(shè)，使兩個(gè)導(dǎo)流管2的位置按實(shí)驗(yàn)所需隨意可調(diào)。
[0027]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，它還包括:雙道微量注射泵10，雙道微量注射泵10用于推動(dòng)兩個(gè)注射器I，并將所述兩個(gè)注射器I內(nèi)的聚合物推至兩個(gè)導(dǎo)流管2內(nèi)。
[0028]雙道微量注射泵作為注射及推動(dòng)裝置，能夠精確控制兩個(gè)注射器I內(nèi)的聚合物的流動(dòng)速度和流量，流速、流量穩(wěn)定且精確度高。
[0029]【具體實(shí)施方式】四:參照?qǐng)D2具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，所述注射料筒5包括:針頭5-1、絕緣層5-2和針筒5-3 ;所述針頭5-1為漏斗形結(jié)構(gòu)，所述針筒5_3的底部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口和一個(gè)出料口 ；所述針頭5-1的廣口和針筒5-3的頂端開口相連通；所述絕緣層5-2位于針頭5-1和針筒5-3之間。
[0030]本實(shí)施方式中，高壓電源8的正極連接在針頭5-1上。
[0031]【具體實(shí)施方式】五:參照?qǐng)D3具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】四所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，所述熔融加熱器4包括:針頭加熱套4-1、料筒加熱套4-2和絕緣陶瓷管4-3 ;所述針頭加熱套4-1、料筒加熱套4_2和絕緣陶瓷管4-3均為圓筒形結(jié)構(gòu)，該圓筒形結(jié)構(gòu)包括保溫層和加熱層，所述保溫層包裹在加熱層外表面；
[0032]針頭加熱套4-1與料筒加熱套4-2相連通，針頭加熱套4-1的內(nèi)徑小于料筒加熱套4-2，針頭加熱套4-1的內(nèi)徑大于等于針頭5-1的最大外徑，料筒加熱套4-2的內(nèi)徑大于等于針筒5-3的外徑,絕緣陶瓷管4-3垂直于針頭加熱套4-1固定在針頭加熱套4-1上,且絕緣陶瓷管4-3與針頭加熱套4-1相連通。
[0033]針頭加熱套4-1用于給注射料筒5的針頭5-1加熱，料筒加熱套4_2用于給注射料筒5的針筒5-3加熱，絕緣陶瓷管4-3為高壓電源8的高壓電線入口，所述熔融加熱器4采用本實(shí)施方式所述的熔融加熱器分兩部分，分別給注射料筒的針頭和針筒加熱，能夠使注射料筒5內(nèi)的料體受熱均勻，使針頭和針筒溫度可控且穩(wěn)定，安全系數(shù)高。
[0034]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，所述接收板6的前表面固定有金屬柵格網(wǎng)、鋁箔或滾筒。
[0035]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，它還包括:顯示器，所述顯示器的信號(hào)輸入端連接溫度調(diào)節(jié)器7的溫度信號(hào)輸出端。
[0036]顯示器能夠?qū)崟r(shí)顯示出當(dāng)前溫度調(diào)節(jié)器7的對(duì)熔融加熱器4加熱的溫度，使操作人員便于記錄和觀察溫度，并同時(shí)更方便對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)操控。
[0037]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，所述第一控制閥3-1和第二控制閥3-2均為塑料控制閥。
[0038]所述第一控制閥3-1和第二控制閥3-2均為塑料控制閥，耐腐蝕性能優(yōu)異。
[0039]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，所述兩個(gè)導(dǎo)流管2為聚四氟乙烯管。
[0040]【具體實(shí)施方式】十:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種微流控靜電紡絲裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，所述注射料筒5為合金注射料筒。
[0041]本實(shí)施方式中，所述合金注射料筒具有耐腐蝕和耐高溫的性能，能夠使本實(shí)用新型所述的一種微流控靜電紡絲裝置使用壽命延長(zhǎng)，并且使用時(shí)性能穩(wěn)定可靠。
[0042]本實(shí)用新型在實(shí)際操作時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件所需自由設(shè)定導(dǎo)流管的數(shù)量，而不僅限于本實(shí)用新型所述的兩個(gè)導(dǎo)流管，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需設(shè)定導(dǎo)流管所處位置，從而選擇不同數(shù)量或不同型號(hào)的微量注射泵，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)需求架設(shè)相應(yīng)的助推桿。
【權(quán)利要求】
1.一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，它包括:兩個(gè)注射器(I)、兩個(gè)導(dǎo)流管(2)、第一控制閥(3-1)、第二控制閥(3-2)、熔融加熱器(4)、注射料筒(5)、接收板(6)、溫度調(diào)節(jié)器(7)和高壓電源(8)； 兩個(gè)裝有聚合物的注射器(I)分別通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)流管(2)與注射料筒(5)的兩個(gè)進(jìn)料口連通，第一控制閥(3-1)設(shè)置在一個(gè)注射器與注射料筒(5 )的通路上，第二控制閥(3-2 )設(shè)置在注射料筒(5)的出料口處； 注射料筒(5 )置于熔融加熱器(4 )內(nèi)，熔融加熱器(4 )用于給注射料筒(5 )加熱； 溫度調(diào)節(jié)器(7)的溫度控制信號(hào)輸出端連接熔融加熱器(4)的溫度控制信號(hào)輸出端； 接收板(6)用于接收注射料筒(5)末端噴出的纖維； 高壓電源(8)的正極連接注射料筒(5)，高壓電源(8)的負(fù)極連接接收板(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，它還包括:助推桿(9 )，該助推桿(9 )用于支撐兩個(gè)導(dǎo)流管(2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，它還包括:雙道微量注射泵(10 )，雙道微量注射泵(10 )用于推動(dòng)兩個(gè)注射器(I)，并將所述兩個(gè)注射器(I)內(nèi)的聚合物推至兩個(gè)導(dǎo)流管(2)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，所述注射料筒(5)包括:針頭(5-1)、絕緣層(5-2)和針筒(5-3);所述針頭(5-1)為漏斗形結(jié)構(gòu)，所述針筒(5-3)的底部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口和一個(gè)出料口 ；所述針頭(5-1)的廣口和針筒(5-3)的頂端開口相連通；所述絕緣層(5-2 )位于針頭(5-1)和針筒(5-3 )之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，所述熔融加熱器(4)包括:針頭加熱套(4-1)、料筒加熱套(4-2)和絕緣陶瓷管(4-3);所述針頭加熱套(4-1)、料筒加熱套(4-2)和絕緣陶瓷管(4-3)均為圓筒形結(jié)構(gòu)，該圓筒形結(jié)構(gòu)包括保溫層和加熱層，所述保溫層包裹在加熱層外表面； 針頭加熱套(4-1)與料筒加熱套(4-2 )相連通，針頭加熱套(4-1)的內(nèi)徑小于料筒加熱套(4-2)，針頭加熱套(4-1)的內(nèi)徑大于等于針頭(5-1)的最大外徑，料筒加熱套(4-2)的內(nèi)徑大于等于針筒(5-3)的外徑，絕緣陶瓷管(4-3)垂直于針頭加熱套(4-1)固定在針頭加熱套(4-1)上，且絕緣陶瓷管(4-3)與針頭加熱套(4-1)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，所述接收板(6)的前表面固定有金屬柵格網(wǎng)、鋁箔或滾筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，它還包括:顯示器，所述顯示器的信號(hào)輸入端連接溫度調(diào)節(jié)器(7)的溫度信號(hào)輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，所述第一控制閥(3-1)和第二控制閥(3-2)均為塑料控制閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，所述兩個(gè)導(dǎo)流管(2)為聚四氟乙烯管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控靜電紡絲裝置，其特征在于，所述注射料筒(5)為合金注射料筒。
【文檔編號(hào)】D01D5/00GK203754860SQ201420143295
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】常程, 李麗娜, 孫立國(guó), 卜志鵬 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)