一种静电纺丝装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种静电纺丝装置，包括：交流高压发生器；供液装置，包括微量注射泵；供气装置；喷头，喷头包括连接供液装置的供液通道和连接供气装置的环状的供气通道，供气通道套设于供液通道的外侧，供液通道的出口段端部为锥形尖端，喷头连接交流高压发生器；接收器，包括至少两个杆状的支撑臂、转轴和用于驱动转轴转动的传动装置，支撑臂的一端固定连接转轴而另一端悬空，相邻支撑臂间隔设置，所有支撑臂在转轴转动时形成碗状回转面，碗状回转面与喷头的出液口和出气口相对设置。此种静电纺丝装置可形成直径极小的纤维，纤维丝径分布均匀、结构蓬松、力学性能优越，可避免产生反冲气流，可广泛用于组织工程领域。

Electrostatic spinning device

The invention discloses an electrostatic spinning device, including: AC high-voltage generator; the liquid supply device, including the micro injection pump; gas supply device; nozzle, nozzle comprises a liquid feed passage connecting the liquid supply device and gas supply device connected annular gas channel, lateral air supply channel is arranged on the liquid outlet section for liquid channel. Channel end tapered tip nozzle is connected with an AC high-voltage generator; a receiver, a support arm, and the shaft includes at least two rod transmission for driving rotating shaft, one end of each supporting arm is fixedly connected with a rotating shaft and the other end is suspended, the adjacent supporting arm arranged at intervals, all the support arm when the rotating shaft rotates to form a bowl rotary surface, bowl shaped rotary surface and the nozzle outlet and outlet relative set. The electrospinning device can form fibers with small diameter, uniform fiber diameter, fluffy structure and excellent mechanical performance, and can avoid the generation of recoil airflow, and can be widely used in the field of tissue engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种静电纺丝装置
本专利技术涉及纺丝
，特别涉及一种静电纺丝装置。
技术介绍
近年来，组织工程领域的技术得到了人们的高度关注和深入研究，组织工程的原理是诱导和促进细胞在体内或体外进行生长、迁移以及增值等一系列生理活动，最终形成具有三维结构的器官或组织。其中一种应用为纳米纤维组织工程支架。目前，制备纳米纤维组织工程支架通常采用静电纺丝法，一种典型的制作方法中采用气吹聚合物溶液进行大规模制备纳米纤维，但是，气流纺丝的纤维直径较大，且传统气纺多采用封闭式的接收器或圆筒接收器，在高速气流作用下，容易产生反冲气流，影响纤维的定向沉积。因此，如何形成直径极小的纤维、且防止纺丝过程中产生反冲气流，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种静电纺丝装置，能够形成直径极小的纤维、且防止纺丝过程中产生反冲气流。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种静电纺丝装置，包括：交流高压发生器；供液装置，包括微量注射泵；供气装置；喷头，所述喷头包括连接所述供液装置的供液通道和连接所述供气装置的环状的供气通道，所述供气通道套设于所述供液通道的外侧，所述供液通道的出口段端部为锥形尖端，所述喷头连接所述交流高压发生器；接收器，包括至少两个杆状的支撑臂、转轴和用于驱动所述转轴转动的传动装置，所述支撑臂的一端固定连接所述转轴而另一端悬空，相邻所述支撑臂间隔设置，所有所述支撑臂在所述转轴转动时形成碗状回转面，所述碗状回转面与所述喷头的出液口和出气口相对设置。优选地，所述供液通道的径向截面为圆形，所述供气通道的径向截面为圆环形，且所述供气通道与所述供液通道同轴设置，且中心轴为直线。优选地，所述供气通道的轴向上的一端封口且另一端为所述出气口，所述供气通道在轴向上的中部径向向外凸出于两侧，且所述供气装置连接于凸出处。优选地，所述供液通道沿轴向依次包括用于放置连接管的进口段、储液段和所述出口段，所述进口段的孔径小于所述储液段的孔径。优选地，所述供气装置包括通过输气管与所述供气通道相连的气压供应装置、设于所述输气管上的精密气压调节阀，所述进口段中设有加热装置。优选地，所述供液通道和所述供气通道上均设有测温装置，所述测温装置、所述供液装置、所述供气装置和所述加热装置分别与数控装置相连。优选地，所有所述支撑臂等间距设置。优选地，所述支撑臂为弯曲的金属片或弯曲的金属杆或弯曲的塑料杆。优选地，所述接收器的一侧设有用于引导气体流向的导气装置，所述导气装置与所述支撑臂分设于所述转轴的轴向上的两侧。本专利技术提供的静电纺丝装置中，接收器与喷头之间在交流高压发生器的作用下形成高压电场，为静电纺丝提供电场，供气通道的出气口可产生将出液口内的溶液吹气拉伸并在喷头与接收器之间形成对射流进行辅助拉伸的气流，从而可以形成直径极小的纤维，且纤维丝径分布均匀、结构蓬松、力学性能优越；同时，相邻支撑壁之间设有间隙，可以有效地使高速气流通过，避免产生反冲气流；另外，该静电纺丝装置的可制备材料范围广泛、工艺稳定，通用性好，可广泛用于组织工程领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供静电纺丝装置的具体实施例的结构示意图；图2为本专利技术所提供静电纺丝装置的具体实施例中喷头的结构示意图。图1和图2中，1为交流高压发生器，2为供液装置，3为供气装置，4为喷头，41为出气口，42为出液口，43为供气通道，44为供液通道，45为精密气压调节阀，5为接收器，51为转轴，52为传动装置，53为支撑臂。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种静电纺丝装置，能够形成直径极小的纤维、且防止纺丝过程中产生反冲气流。请参考图1和图2，图1为本专利技术所提供静电纺丝装置的具体实施例的结构示意图；图2为本专利技术所提供静电纺丝装置的具体实施例中喷头的结构示意图。本专利技术所提供静电纺丝装置的一种具体实施例中，包括交流高压发生器1、供液装置2、供气装置3、喷头4、接收器5。交流高压发生器1中的控制系统控制交流高压发生器1的电压输出。供液装置2包括微量注射泵，供液装置2可以将纺丝溶液或熔体送入喷头4的供液通道44并从供液通道44的出液口42流出。供气装置3向喷头4的供气通道43提供气体。喷头4包括供液通道44和供气通道43，供液通道44连接供液装置2，供气通道43连接供气装置3，供气通道43呈环状，供气通道43套设于供液通道44的外侧，喷头4连接交流高压发生器1。在供液通道44中，液体在压力和静电力的共同作用下形成泰勒锥，当静电场增强到一定强度时，液体中的带电部分克服表面张力喷出形成射流。供液通道44的出口段端部为锥形尖端，供气通道43中的气体向出气口41汇集成包裹住出液口42的气流，从而在高速气流的剪力以及电场的作用下实现射流的拉伸，获得纳米材料。接收器5包括至少两个杆状的支撑臂53、转轴51和用于驱动转轴51转动的传动装置52，支撑臂53的一端固定连接转轴51而另一端悬空，相邻支撑臂53间隔设置，所有支撑臂53在转轴51转动时形成碗状回转面，碗状回转面与喷头4的出液口42和出气口41相对设置。在高速气流的推力作用下，纤维往接收器5方向堆积，同时，气流从接收器5的支撑臂53间隙导出，并辅助纳米纤维沉积成三维结构。具体地，接收器5的外壳可以导电，接收器5与交流高压发生器1均接地，以便在接收器5与喷头4之间形成高压。此种静电纺丝装置中，接收器5与喷头4之间在交流高压发生器1的作用下形成高压电场，为静电纺丝提供电场，供气通道43的出气口41可产生将出液口42内的溶液吹气拉伸并在喷头4与接收器5之间形成对射流进行辅助拉伸的气流，从而可以形成直径极小的纤维，且纤维丝径分布均匀、结构蓬松、力学性能优越；同时，相邻支撑臂53之间设有间隙，可以有效地使高速气流通过，避免产生反冲气流；另外，该静电纺丝装置的可制备材料范围广泛、工艺稳定，通用性好，可广泛用于组织工程领域。上述实施例中，供液通道44的径向截面可以为圆形，供气通道43的径向截面可以为圆环形，且供气通道43与供液通道44同轴设置且中心轴为直线，以提高纤维的均匀性，且便于喷头4的加工制作。上述实施例中，供气通道43的轴向上的一端封口且另一端为出气口41，供气通道43在轴向上的中部径向向外凸出于两侧，且供气装置3连接于凸出处，即供气通道43的轴向截面为两个相对的T字形。供气装置3向供气通道43中提供气体时，气体从凸出处进入供气通道43，在供气通道43中由凸出处朝向轴向的两侧流动，其中一侧为出气口41，气体直接流出，另一侧为封口，气体流到该封口后被阻挡，在持续有气体流入供气通道43时，凸出处与封口之间充满气体，可以作为储存气体的气室，以保证出气口41气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电纺丝装置，其特征在于，包括：交流高压发生器(1)；供液装置(2)，包括微量注射泵；供气装置(3)；喷头(4)，所述喷头(4)包括连接所述供液装置(2)的供液通道(44)和连接所述供气装置(3)的环状的供气通道(43)，所述供气通道(43)套设于所述供液通道(44)的外侧，所述供液通道(44)的出口段端部为锥形尖端，所述喷头(4)连接所述交流高压发生器(1)；接收器(5)，包括至少两个杆状的支撑臂(53)、转轴(51)和用于驱动所述转轴(51)转动的传动装置(52)，所述支撑臂(53)的一端固定连接所述转轴(51)而另一端悬空，相邻所述支撑臂(53)间隔设置，所有所述支撑臂(53)在所述转轴(51)转动时形成碗状回转面，所述碗状回转面与所述喷头(4)的出液口(42)和出气口(41)相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝装置，其特征在于，包括：交流高压发生器(1)；供液装置(2)，包括微量注射泵；供气装置(3)；喷头(4)，所述喷头(4)包括连接所述供液装置(2)的供液通道(44)和连接所述供气装置(3)的环状的供气通道(43)，所述供气通道(43)套设于所述供液通道(44)的外侧，所述供液通道(44)的出口段端部为锥形尖端，所述喷头(4)连接所述交流高压发生器(1)；接收器(5)，包括至少两个杆状的支撑臂(53)、转轴(51)和用于驱动所述转轴(51)转动的传动装置(52)，所述支撑臂(53)的一端固定连接所述转轴(51)而另一端悬空，相邻所述支撑臂(53)间隔设置，所有所述支撑臂(53)在所述转轴(51)转动时形成碗状回转面，所述碗状回转面与所述喷头(4)的出液口(42)和出气口(41)相对设置。2.根据权利要求1所述的静电纺丝装置，其特征在于，所述供液通道(44)的径向截面为圆形，所述供气通道(43)的径向截面为圆环形，且所述供气通道(43)与所述供液通道(44)同轴设置，且中心轴为直线。3.根据权利要求2所述的静电纺丝装置，其特征在于，所述供气通道(43)的轴向上的一端封口且另一端为所述出气口(41)...

【专利技术属性】
技术研发人员：申启访，林嘉煌，吴植英，郑嘉伟，周金成，陈剑，白见福，梁锐鑫，李响，王晗，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44