一種帶刷多噴口批量靜電紡絲裝置制造方法
【專利摘要】一種帶刷多噴口批量靜電紡絲裝置，包括一底板，一刷板裝置，所述刷板裝置橫設(shè)在底板兩導(dǎo)軌之上，一步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)通過一連接桿與刷板裝置連接，至少一噴射裝置，所述噴射裝置設(shè)置在底板上，噴射裝置噴口出口方向朝向該刷板裝置底面，一供液裝置，所述供液裝置與噴射裝置連通，用于為噴射裝置提供所需液體；一收集板，所述收集板設(shè)置在噴射裝置及刷板裝置上方，一高壓電源，所述高壓電源正極與收集板電性連接，所述高壓電源負(fù)極與噴射裝置電性連接并接地。本實(shí)用新型具有制造裝置簡單、紡絲成本低廉、可紡物質(zhì)種類繁多、可實(shí)現(xiàn)批量電紡等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種靜電紡絲裝置，特別是涉及一種帶刷多噴口批量靜電紡絲裝 置。 -種帶刷多噴口批量靜電紡絲裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 利用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維是材料領(lǐng)域最重要的學(xué)術(shù)研究方向之一，利用該 技術(shù)制備的納米纖維直徑小于細(xì)胞，可模擬天然細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)和生物功能，已在藥物控 釋、創(chuàng)傷修復(fù)、生物組織工程等方面得到應(yīng)用；靜電紡纖維具有直徑小、孔徑小、孔隙率高、 纖維均一性好等特點(diǎn)，使得納米纖維過濾材料過濾效率大大提高；靜電紡纖維可有效調(diào)控 纖維的精細(xì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合低表面能物質(zhì)，可獲得具有超疏水性能材料，在船舶外殼、輸油管道 內(nèi)壁等有重要應(yīng)用。
[0003] 目前靜電紡絲裝置多是溶液置于誘導(dǎo)裝置下方，憑借介質(zhì)將溶液帶起，由于重力 作用，溶液沿介質(zhì)向流動(dòng)并凝固于介質(zhì)表面，給清洗帶來不便；采用將溶液向上噴出以便產(chǎn) 生射流方法，易造成溶液飛濺，并且已凝固的飛濺溶液落到溶液槽中，造成固液并存；采用 噴射溶液進(jìn)行溶液噴射的噴射口若不進(jìn)行刮液，導(dǎo)致溶液凝固在噴射口附近，影響噴液裝 置清洗及產(chǎn)生射流的質(zhì)量。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供了一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝 置，以細(xì)纖維和針尖之間產(chǎn)生射流并在高壓電場(chǎng)誘導(dǎo)下將射流誘導(dǎo)于收集板，細(xì)纖維的往 復(fù)移動(dòng)對(duì)針尖頂端溶液起到刮液作用，防止溶液凝固于噴射口附近影響清洗和射流質(zhì)量。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種帶刷多針尖批量靜電 紡絲裝置，包括：
[0006] -底板，所述底板兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)軌，
[0007] -刷板裝置，所述刷板裝置橫設(shè)在兩導(dǎo)軌之上，且該刷板裝置兩端分別設(shè)有與導(dǎo) 軌配合的滑塊，所述刷板裝置底面粘設(shè)有細(xì)纖維層；
[0008] -步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)通過一連接桿與刷板裝置連接，用于推動(dòng)該刷板裝置沿 導(dǎo)軌水平滑動(dòng)；
[0009] 至少一噴射裝置，所述噴射裝置設(shè)置在底板上，且該噴射裝置的高度小于刷板裝 置與底板之間的垂直距離，所述噴射裝置上設(shè)有噴嘴，該噴嘴出口方向朝向該刷板裝置底 面，
[0010] 一供液裝置，所述供液裝置與噴射裝置連通，用于為噴射裝置提供所需液體； [0011] 一收集板，所述收集板設(shè)置在噴射裝置及刷板裝置上方，
[0012] 一高壓電源，所述高壓電源正極與收集板電性連接，所述高壓電源負(fù)極與噴射裝 置電性連接并接地。
[0013] 進(jìn)一步的，所述細(xì)纖維層由多個(gè)細(xì)纖維構(gòu)成，且該多個(gè)細(xì)纖維以相對(duì)該刷板裝置 底面垂直的方向密集排列在刷板裝置底面上，且該細(xì)纖維的長度滿足在劃過噴射裝置上方 時(shí)能與噴嘴相接觸。
[0014] 進(jìn)一步的，所述噴射裝置包括一門型殼體，所述門型殼體側(cè)面底部與底板固定連 接，所述門型殼體的頂面均勻設(shè)有多個(gè)噴嘴，每一噴嘴包括一噴筒和一設(shè)置在噴筒頂端的 圓錐形噴口，所述噴筒底端固定在門型殼體頂面上，且該噴筒與門型殼體內(nèi)腔相通，所述門 型殼體底部緊密配合設(shè)有一推板，所述推板四周沿與門型殼體內(nèi)腔內(nèi)壁緊密配合，且該推 板可相對(duì)該內(nèi)腔內(nèi)壁上下移動(dòng)，門型殼體內(nèi)腔和推板之間構(gòu)成溶液腔。
[0015] 更進(jìn)一步的，所述多個(gè)噴嘴在門型殼體頂面排成一條直線設(shè)置，且該直線與刷板 裝置平行。
[0016] 更進(jìn)一步的，所述噴嘴數(shù)量為5-8個(gè)。
[0017] 更進(jìn)一步的，所述推板底部連接設(shè)有一推桿，該推桿為一中空推桿，該中空推桿連 通所述噴射裝置和供液裝置。
[0018] 進(jìn)一步的，所述供液裝置為一注射泵，該中空推桿一端與注射泵連通，一端與溶液 腔連通。
[0019] 進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)是設(shè)置于電機(jī)導(dǎo)軌上，且該電機(jī)導(dǎo)軌與導(dǎo)軌平行。
[0020] 本實(shí)用新型的工作原理：注射泵對(duì)推桿施加推拉力使得推板沿門型殼體內(nèi)腔內(nèi)壁 移動(dòng)，并使得溶液從溶液腔內(nèi)擠出至噴筒，進(jìn)而在噴筒頂端的圓錐形噴口噴射出，置于電機(jī) 導(dǎo)軌上的步進(jìn)電機(jī)通電后，經(jīng)連接桿帶動(dòng)刷板裝置沿著導(dǎo)軌移動(dòng)，當(dāng)刷板裝置靠近噴射裝 置針尖時(shí)，刷板裝置細(xì)纖維與經(jīng)噴筒噴射的溶液相接觸，液體沾于細(xì)纖維上，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng) 刷板裝置遠(yuǎn)離噴射裝置針尖時(shí)，在針尖和細(xì)纖維之間形成射流，射流在噴射裝置與收集板 所形成的誘導(dǎo)電場(chǎng)下被誘導(dǎo)至收集板，刷板裝置經(jīng)過靠近、遠(yuǎn)離每個(gè)噴射裝置時(shí)重復(fù)上述 過程，實(shí)現(xiàn)批量電紡。
[0021] 本實(shí)用新型通過采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0022] 本實(shí)用新型以細(xì)纖維和噴口之間產(chǎn)生射流并在高壓電場(chǎng)誘導(dǎo)下將射流誘導(dǎo)于收 集板，實(shí)現(xiàn)由細(xì)纖維和針尖之間所形成的射流在誘導(dǎo)電場(chǎng)作用下被誘導(dǎo)至收集板進(jìn)行收 集，本實(shí)用新型具有制造裝置簡單、紡絲成本低廉、可紡物質(zhì)種類繁多、可實(shí)現(xiàn)批量電紡等 優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為靜電紡絲裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為靜電紡絲裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為刷板裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為噴射裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖中標(biāo)號(hào)：1、收集板，2、射流，3、導(dǎo)軌，4、底板，5、注射泵，6、圓錐形噴口，7、連接 桿，8、步進(jìn)電機(jī)，9、電機(jī)導(dǎo)軌，10、噴筒，11、溶液腔，12、推板，13、門型殼體，14、推桿，15、刷 板，16、滑塊，17、細(xì)纖維層，A、刷板裝置，B、噴射裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0029] 作為一個(gè)具體的實(shí)施例，如圖1至圖4所示，一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置， 包括：
[0030] 一底板4,所述底板4兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)軌3,所述導(dǎo)軌3為一矩型板導(dǎo)軌3,兩矩形 板導(dǎo)軌3與底板垂直的方向相對(duì)設(shè)置在底板4兩側(cè)，
[0031] 一刷板裝置A，所述刷板裝置A橫設(shè)在兩導(dǎo)軌3之上，且該刷板裝置A兩端分別設(shè) 有與導(dǎo)軌3配合的滑塊16,所述刷板裝置A底面粘設(shè)有細(xì)纖維層17 ;
[0032] 一步進(jìn)電機(jī)8,所述步進(jìn)電機(jī)8是設(shè)置于電機(jī)導(dǎo)軌9上，且該電機(jī)導(dǎo)軌9與導(dǎo)軌3 平行。該步進(jìn)電機(jī)8通過一連接桿7與刷板裝置A連接，用于推動(dòng)該刷板裝置A沿導(dǎo)軌3 水平滑動(dòng)；
[0033] 至少一噴射裝置B，所述噴射裝置B設(shè)置在底板4上，且該噴射裝置B的高度小于 刷板裝置A與底板4之間的垂直距離根據(jù)需要確定噴射裝置B數(shù)目。具體的確定方法：為 保證各噴射裝置B之間不相互影響，保證其間隔為10mm，每個(gè)噴射裝置B都與電源相連接， 根據(jù)需求確定噴射裝置B的數(shù)量。
[0034] 一供液裝置，所述供液裝置與噴射裝置B連通，用于為噴射裝置B提供所需液體；
[0035] -收集板1，所述收集板1設(shè)置在噴射裝置B及刷板裝置A上方，
[0036] -高壓電源，所述高壓電源正極與收集板1電性連接，所述高壓電源負(fù)極與噴射 裝置B電性連接并接地。
[0037] 具體參考圖3所示，刷板裝置A包括一刷板15、兩滑塊16和細(xì)纖維層17,兩滑塊 16分別設(shè)置在刷板15兩端，并經(jīng)焊接實(shí)現(xiàn)固定連接，該兩滑塊16架設(shè)在導(dǎo)軌3上，并與導(dǎo) 軌3配合，刷板15底面粘設(shè)有細(xì)纖維層17,所述細(xì)纖維層17由多個(gè)細(xì)纖維構(gòu)成，且該多個(gè) 細(xì)纖維以相對(duì)該刷板裝置A底面垂直的方向密集排列在刷板裝置A底面上，且該細(xì)纖維的 長度滿足在劃過噴射裝置B上方時(shí)能與噴嘴相接觸。因?yàn)橹挥邢嘟佑|，才能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)纖維 17與噴筒10所噴射溶液相接觸，在步進(jìn)電機(jī)8帶動(dòng)刷板裝置A遠(yuǎn)離圓錐形噴口 6時(shí)，在圓 錐形噴口 6和細(xì)纖維17之間形成射流2,步進(jìn)電機(jī)8帶動(dòng)刷板裝置A沿導(dǎo)軌3直線移動(dòng)經(jīng) 過各個(gè)噴射裝置B時(shí)，實(shí)現(xiàn)細(xì)纖維17與多個(gè)噴射裝置B圓錐形噴口 7之間形成射流2。
[0038] 具體參考圖4所示，所述噴射裝置B包括一門型殼體13,所述門型殼體13側(cè)面底 部與底板4固定連接(焊接成型)，所述門型殼體13的頂面均勻設(shè)有多個(gè)噴嘴b，該噴嘴b出 口方向朝向該刷板裝置A底面，多個(gè)噴嘴b在門型殼體13頂面排成一條直線設(shè)置，且該直 線與刷板裝置A平行。每一噴嘴包括一噴筒10和一設(shè)置在噴筒10頂端的圓錐形噴口 6， 所述噴筒10底端固定(焊接固定）在門型殼體13頂面上，且該噴筒10與門型殼體13內(nèi)腔 相通，所述門型殼體13底部緊密配合設(shè)有一推板12,所述推板12四周沿與門型殼體13內(nèi) 腔內(nèi)壁緊密配合，且該推板12可相對(duì)該內(nèi)腔內(nèi)壁上下移動(dòng)，而門型殼體13和推板12之間 構(gòu)成溶液腔11，所述推板12底部連接設(shè)有一推桿14 (焊接固定連接)，該推桿14為一中空 推桿14,該中空推桿14連通所述噴射裝置B和供液裝置。所述供液裝置為一注射泵5,該 中空推桿14 一端穿過底板4與注射泵連通，另一端與溶液腔11連通。注射泵5對(duì)推桿14 施加推拉力使得推板12在推桿14推拉下在門型殼體13內(nèi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)溶液腔11的容積大 小變化，當(dāng)推板12沿門型殼體13內(nèi)腔內(nèi)壁向上移動(dòng)，則使得溶液從溶液腔11內(nèi)擠出至噴 筒10,進(jìn)而在噴筒10頂端的圓錐形噴口 6噴射出，這種供液方式方便溶液從門型殼體13溶 液腔11經(jīng)圓錐形噴口 6噴射，根據(jù)需要確定圓錐形噴口 6,噴嘴b根據(jù)需要，布置噴嘴數(shù)量 一般為為5~8個(gè)，不宜過多，以免距離太近相互影響，不宜太少，保證生產(chǎn)效率，我們一般采 用間隔10_。注射泵5置于噴射裝置B正下方，注射泵5、底板4通過螺栓固定于工作平臺(tái) 上。
[0039] 本實(shí)施例的工作原理，高壓電源正極與收集板1良好連接，負(fù)極與噴射裝置B良好 連接并接地，使得在收集板1與噴射裝置B之間形成誘導(dǎo)電場(chǎng)，注射泵5經(jīng)推桿14推動(dòng)推 板12沿著門型殼體13內(nèi)壁移動(dòng)，當(dāng)推板12移動(dòng)使得溶液腔11體積減小，溶液從溶液腔11 經(jīng)噴筒10噴射，置于電機(jī)導(dǎo)軌9上的步進(jìn)電機(jī)8通電后，經(jīng)連接桿7帶動(dòng)刷板裝置A沿著 導(dǎo)軌3移動(dòng)，當(dāng)刷板裝置A靠近噴射裝置B圓錐形噴口 6時(shí)，刷板裝置A細(xì)纖維17與經(jīng)噴 筒10噴射的溶液相接觸，液體沾于細(xì)纖維17上，步進(jìn)電機(jī)8帶動(dòng)刷板裝置A遠(yuǎn)離噴射裝置 B圓錐形噴口 6時(shí)，在圓錐形噴口 6和細(xì)纖維17之間形成射流2,射流2在噴射裝置B與收 集板1所形成的誘導(dǎo)電場(chǎng)下被誘導(dǎo)至收集板1，刷板裝置A靠近、遠(yuǎn)離每個(gè)噴射裝置B時(shí)重 復(fù)上述過程，實(shí)現(xiàn)批量電紡。
[0040] 盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié) 上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：包括： 一底板，所述底板兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)軌， 一刷板裝置，所述刷板裝置橫設(shè)在兩導(dǎo)軌之上，且該刷板裝置兩端分別設(shè)有與導(dǎo)軌配 合的滑塊，所述刷板裝置底面粘設(shè)有細(xì)纖維層； 一步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)通過一連接桿與刷板裝置連接，用于推動(dòng)該刷板裝置沿導(dǎo)軌 水平滑動(dòng)； 至少一噴射裝置，所述噴射裝置設(shè)置在底板上，且該噴射裝置的高度小于刷板裝置與 底板之間的垂直距離，所述噴射裝置上設(shè)有噴嘴，該噴嘴出口方向朝向該刷板裝置底面， 一供液裝置，所述供液裝置與噴射裝置連通，用于為噴射裝置提供所需液體； 一收集板，所述收集板設(shè)置在噴射裝置及刷板裝置上方， 一高壓電源，所述高壓電源正極與收集板電性連接，所述高壓電源負(fù)極與噴射裝置電 性連接并接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：述細(xì)纖維 層由多個(gè)細(xì)纖維構(gòu)成，且該多個(gè)細(xì)纖維以相對(duì)該刷板裝置底面垂直的方向密集排列在刷板 裝置底面上，且該細(xì)纖維的長度滿足在劃過噴射裝置上方時(shí)能與噴嘴相接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：所述噴射 裝置包括一門型殼體，所述門型殼體側(cè)面底部與底板固定連接，所述門型殼體的頂面均勻 設(shè)有多個(gè)噴嘴，每一噴嘴包括一噴筒和一設(shè)置在噴筒頂端的圓錐形噴口，所述噴筒底端固 定在門型殼體頂面上，且該噴筒與門型殼體內(nèi)腔相通，所述門型殼體底部緊密配合設(shè)有一 推板，所述推板四周沿與門型殼體內(nèi)腔內(nèi)壁緊密配合，且該推板可相對(duì)該內(nèi)腔內(nèi)壁上下移 動(dòng)，門型殼體內(nèi)腔和推板之間構(gòu)成溶液腔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：所述多個(gè) 噴嘴在門型殼體頂面排成一條直線設(shè)置，且該直線與刷板裝置平行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：所述噴嘴 數(shù)量為5-8個(gè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：所述推板 底部連接設(shè)有一推桿，該推桿為一中空推桿，該中空推桿連通所述噴射裝置和供液裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：所述供液 裝置為一注射泵，該中空推桿一端與注射泵連通，一端與溶液腔連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶刷多針尖批量靜電紡絲裝置，其特征在于：所述步進(jìn) 電機(jī)是設(shè)置于電機(jī)導(dǎo)軌上，且該電機(jī)導(dǎo)軌與導(dǎo)軌平行。
【文檔編號(hào)】D01D5/00GK203904513SQ201420221595
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】鄭建毅, 楊群峰, 莊明鳳, 鄭高峰, 陳新敏 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)