一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置制造方法及图纸

技术编号:26366255 阅读:44 留言:0更新日期:2020-11-19 23:35
本发明专利技术公开了一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置。所述装置包括底座部分、第一电机、第二电机、接收装置、擦除装置、滑杆位置调节装置、针头位置调节装置、高压静电发生器、注射泵和针头;接收装置包括两根导电滑杆和导电滚筒;两根导电滑杆的间距与高度都是可以通过滑杆位置调节装置进行调节,针头的高度、排列可通过针头位置调节装置进行调节。本发明专利技术装置可以避免滚筒高速旋转,在低转速下即可得到大面积上高度有序的纳米纤维,可多针头纺丝,可得到大厚度三维纤维,亦可显著提高纺丝效率。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置
本专利技术属于静电纺丝及机械工程
,具体涉及一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置。
技术介绍
静电纺丝纳米纤维具有比表面积大、长径比大和孔隙率高等特点,有广泛的应用,其应用包括组织工程、生物传感器、过滤、伤口敷料、药物递送和酶固定化。与二维纳米结构相比,具有显著厚度、空间分布互连孔结构的3D纳米纤维不仅可以提供细胞粘附和生长模板,也促进营养物和代谢物进出工程组织的运输,更接近天然细胞外基质。另外,高度取向和规则排列的纳米纤维具有特殊的力学、光学、生物学和电学性质,这极大地扩展了纳米纤维的应用。有序纤维可用作传感器、增强材料,可用于燃料电池领域,还可用于骨、神经、血管、肌腱、韧带、心脏等组织工程中。迄今已有诸多改进装置或辅助方法来制备有序纳米纤维,但每种方法不是得到的纤维取向度不高,就是有序纤维长度、面积受到限制(王兴雪,王海涛,钟伟,杜强国,许元泽.静电纺丝纳米纤维的方法与应用现状[J].非织布布,2007(02):14-20.)。最常用的滚筒接收装置需要在极高的转速下才能得到有序纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置,其特征在于,包括底座部分(1)、第一电机(2-1)、第二电机(2-2)、接收装置(3)、擦除装置(4)、滑杆位置调节装置(5)、针头位置调节装置(6)、高压静电发生器(7)、注射泵(8)和针头(9);/n接收装置(3)包括两根导电滑杆(3-1)和导电滚筒(3-2);两根导电滑杆(3-1)放置于导电滚筒(3-2)两侧上方,关于导电滚筒(3-2)对称;两根导电滑杆(3-1)均接地;/n其中,底座部分(1)处于装置最底端,第一电机(2-1)和第二电机(2-2)分别位于底座部分(1)的两端,第一电机(2-1)连接擦除装置(4),擦除装置(4)连接两根导电滑...

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置,其特征在于,包括底座部分(1)、第一电机(2-1)、第二电机(2-2)、接收装置(3)、擦除装置(4)、滑杆位置调节装置(5)、针头位置调节装置(6)、高压静电发生器(7)、注射泵(8)和针头(9);
接收装置(3)包括两根导电滑杆(3-1)和导电滚筒(3-2);两根导电滑杆(3-1)放置于导电滚筒(3-2)两侧上方,关于导电滚筒(3-2)对称;两根导电滑杆(3-1)均接地;
其中,底座部分(1)处于装置最底端,第一电机(2-1)和第二电机(2-2)分别位于底座部分(1)的两端,第一电机(2-1)连接擦除装置(4),擦除装置(4)连接两根导电滑杆(3-1),用于使导电滑杆(3-1)始终保持最初状态;滑杆位置调节装置(5)位于擦除装置(4)和接收装置(3)之间,连接两根导电滑杆(3-1)靠近擦除装置(4)的一端,用于调节两根导电滑杆(3-1)的位置;第二电机(2-2)连接导电滚筒(3-2),用于使得导电滚筒(3-2)以一定的转速转动;针头位置调节装置(6)位于接收装置(3)的正上方,用于调节针头(9)的位置;针头(9)尾端通过聚乙烯导管连接注射泵(8),用于注入纺丝溶液到针头(9);针头(9)前端通过导线与高压静电发生器(7)的正极连接,使针头(9)带正电压,从而产生电场力,纺丝溶液受到电场力与表面张力的作用下产生‘泰勒锥’,并通过溶剂的挥发形成纳米纤维丝,在导电滚筒(3-2)自身的转速以及两根导电滑杆(3-1)与针头(9)形成的电场下,在导电滚筒(3-2)表面接收到取向纳米纤维,实现静电纺丝。


2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置,其特征在于,所述导电滑杆(3-1)可以是铁质、钢质、铝质中的一种;导电滑杆(3-1)可以是直径为2~5mm的棒状或长宽高分别为2~5mm的长块状;所述导电滚筒(3-2)的直径为5~15cm。


3.根据权利要求1所述的一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置,其特征在于,所述擦除装置(4)包括涡轮蜗杆减速器(4-1)和两个曲柄滑块机构(4-2),第一电机(2-1)连接涡轮蜗杆减速器(4-1),两个曲柄滑块机构(4-2)的原动件与涡轮蜗杆减速器(4-1)连接,两个曲柄滑块机构(4-2)的两从动件分别连接并控制两根导电滑杆(3-1);第一电机(2-1)带动涡轮蜗杆减速器(4-1)运作,从而带动两曲柄滑块机构(4-2)的原动件作圆周运动,继而驱动两曲柄滑块机构(4-2)的从动件与滑块在两导电滑杆(3-1)上做往复运动,而使导电滑杆(3-1)上的纤维被除掉始终保持最初状态。


4.根据权利要求3所述的一种纳米纤维取向和厚度可控的静电纺丝装置,其特征在于,所述曲柄滑块机构(4-2)可以由偏置曲柄滑块机构(4-2)代替,当使用偏置曲柄滑块机构(4-2)时,涡轮蜗杆减速器(4-1)和两个曲柄滑块机...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜昶余雪贵
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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