可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置及方法，属于静电纺丝领域，为了解决电纺实验的效率和实验的精度严重受到磁场空间、电压、频率等实验条件的限制的问题，交变磁场运动控制装置引起并控制环形交变磁场发生装置运动而使其形成的交变磁场的范围可控，层级式电纺纤维收集装置在可控交变磁场作用下对喷丝采集，效果是实现多溶液配比或多参数变化的电纺纤维样本的连续性采集。变化的电纺纤维样本的连续性采集。变化的电纺纤维样本的连续性采集。
【技术实现步骤摘要】
可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置及方法
[0001]本专利技术属于静电纺丝领域，涉及一种可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置及方法。
技术介绍
[0002]静电纺丝技术是当今制备纳米纤维最简单有效的一种方法，具有纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点。通过静电纺丝获得纳米级功能性纤维制品在环境保护、个体防护、生物医药、清洁能源等领域有着重大需求。但现有的技术还未能实现电纺纤维的全链条产业化应用，并且在静电纺丝工艺中，影响静电纺丝纤维形貌和性质的工艺变量多且不容易控制，而在现有实验技术手段中，装置存在环境因素复杂等不易控制因素，导致纺丝实验效率低下等问题。虽然纺丝实验现场的温度、湿度等环境影响因素目前已经有了较为成熟的解决方案。但电场、磁场等因素依然难以控制。电纺环境中存在的交变磁场对电纺材料的拉丝、成型、固化起着较大的影响，尤其是当利用环境交变磁场来实验复杂的电纺材料时，电纺实验的效率和实验的精度严重受到磁场空间、电压、频率等实验条件的限制。
技术实现思路
[0003]为了解决电纺实验的效率和实验的精度严重受到磁场空间、电压、频率等实验条件的限制的问题，本专利技术提出如下技术方案：一种可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置，包括环形交变磁场发生装置、交变磁场运动控制装置和层级式电纺纤维收集装置，交变磁场运动控制装置引起并控制环形交变磁场发生装置运动而使其形成的交变磁场的范围可控，层级式电纺纤维收集装置在可控交变磁场作用下对喷丝采集。
[0004]进一步的，环形交变磁场发生装置包括硅钢薄片叠加铁芯和空心铜管线圈，空心铜管线圈以一定的直径缠绕在硅钢薄片叠加铁芯上。
[0005]进一步的，交变磁场运动控制装置包括主箱体、直线导轨、滑块和三角连通器，
[0006]主箱体包括上箱体和下箱体，直线导轨安装在上箱体和下箱体间，直线导轨包括第一直线导轨和第二直线导轨，两直线导轨在轴向上竖向连接将直线导轨分离为两段，且各自直线导轨的滑块仅在其所在直线导轨段竖向滑动，
[0007]三角连通器包括三根运动定位杆和滑动机构，三根运动定位杆连接在上箱体和下箱体，三根运动定位杆的安装位置为三角形的三个顶点位置，最靠近直线导轨的运动定位杆为基础运动定位杆，三根运动定位杆上安装两组滑动机构，第二组滑动机构位于第一组滑动机构的下方，
[0008]第一组滑动机构包括四个滑筒以及用于滑筒间连接的连杆，三个滑筒安装在不同的运动定位杆上且位于同一高度面，三个滑筒中安装在基础运动定位杆上的滑动为顶滑筒，顶滑筒通过水平的连杆连接另外两个滑筒，第四个滑筒为底滑筒且安装在基础运动定位杆上，并安装在顶滑筒的下方，底滑筒通过倾斜的连杆连接所述的另外两个滑筒，第一直
线导轨的滑块连接三角连通器的第一组滑动机构的底滑筒，
[0009]第二组滑动机构包括四个滑筒以及用于滑筒间连接的连杆，三个滑筒安装在不同的运动定位杆上且位于同一高度面，三个滑筒中安装在基础运动定位杆上的滑动为顶滑筒，顶滑筒通过水平的连杆连接另外两个滑筒，第四个滑筒为底滑筒且安装在基础运动定位杆上，并安装在顶滑筒的下方，底滑筒通过倾斜的连杆连接所述的另外两个滑筒，第二直线导轨的滑块连接三角连通器的第二组滑动机构的底滑筒。
[0010]进一步的，交变磁场运动控制装置还包括弹簧，弹簧安装在各组滑动机构的顶滑筒和底滑筒间的运动定位杆上，和/或弹簧安装在倾斜的连杆上，且倾斜的连杆在中部形成周面槽，使得两端高中部低而将弹簧安装在中部的周面槽中。
[0011]进一步的，弹簧是圆柱形的压缩弹簧。
[0012]进一步的，环形交变磁场发生装置安装爱交变磁场运动控制装置的三角连通器的两组滑动机构的水平连杆上。
[0013]进一步的，层级式电纺纤维收集装置包括电纺喷头、收集板支撑台、收集板和支承台，下箱体开有定位槽，支承台安装在定位槽中，且支承台能在定位槽中朝向基础运动定位杆滑动，支承台支承位于其上方的收集板支撑台，且收集板支撑台在其下部设置多个位于不同高度上的收集板的安装槽，收集板通过滑动可推进或拉出于安装槽，收集板支承台的上部开口安装电纺喷头，且电纺喷头位于收集板支承台的全部，收集板支撑台通过支承台在定位槽中滑动而使得收集板支撑台前部可行至并位于三角连通器的由运动定位杆构造成的三角形空间中，使得安装在三角连通器的两组滑动机构的水平连杆上的环形交变磁场发生装置将收集板支撑台的前部围在其内，纺丝由电纺喷头喷射出并在交变磁场的作用下向下运动落在收集板上。
[0014]进一步的，收集板支撑台的材质为绝缘的环氧树脂。
[0015]进一步的，所述收集板的顶部具有橡胶接口。
[0016]进一步的，收集板支撑台安装有门。
[0017]有益效果：本专利技术通过在空间交变磁场的作用下，带电荷的喷丝受洛伦兹力的作用进行喷射纺丝，层级式的收集装置可及时更换收集板，进行连续不间断喷丝实验，以便实现多溶液配比或多参数变化的电纺纤维样本的连续性采集，并且本装置有着体积小、组装灵活、便于拆卸和造价低的优点。
附图说明
[0018]图1是装置总体结构示意图。
[0019]图2是运动控制装置结构示意图。
[0020]图3是层级式电纺纤维收集装置结构示意图。
[0021]1.交变磁场运动控制装置，1.1.主箱体，1.2.直线导轨，1.3.直线电机，1.4.弹簧，1.5.三角连通器，1.6.运动定位杆，1.7.定位槽。
[0022]2.环形交变磁场发生装置，2.1.硅钢薄片叠加铁芯，2.2.空心铜管线圈。
[0023]3.层级式电纺纤维收集装置，3.1.电纺喷头，3.2.收集板支撑台，3.3.收集板，3.4.支承台。
具体实施方式
[0024]具体实施方式
[0025]参见图1，本专利技术提供一种交变磁场下的静电纺丝装置，包括交变磁场运动控制装置1、环形交变磁场发生装置2、层级式电纺纤维收集装置3。所述交变磁场运动控制装置1、所述环形交变磁场发生装置2与所述层级式电纺纤维收集装置3配合使用。
[0026]参见图2，交变磁场运动控制装置：所述交变磁场运动控制装置1由主箱体1.1、直线滚珠导轨1.2、直线电机1.3、弹簧1.4、三角连通器1.5、运动定位杆1.6、定位槽1.7组成。
[0027]所述主箱体1.1是由五面封闭的长方体构成的一个箱体，所述主箱体1.1的材质采用绝缘的环氧树脂板，可为发生装置提供一个良好收集的环境。主箱体1.1的长度为0.5米、宽度为0.6米、高度为0.8米，从而实现本专利技术的方便、便捷、空间占比小、满足实验室普遍应用等的需求。
[0028]所述直线滚珠导轨1.2采用的是直线滚珠导轨，其有着耐用、速度稳定且灵敏、易安装的特点。本专利技术中采用两个直线滚珠导轨1.2叠加放置，中间嵌入式连接，保证其稳固不偏移，导轨的最上端和最下端分别固定在所述主箱体1.1靠近边缘一侧的上下板中，可以支撑所述主箱体1.1。所述直线滚珠导轨1.2的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置，其特征在于，包括环形交变磁场发生装置(2)、交变磁场运动控制装置(1)和层级式电纺纤维收集装置(3)，交变磁场运动控制装置(1)引起并控制环形交变磁场发生装置(2)运动而使其形成的交变磁场的范围可控，层级式电纺纤维收集装置(3)在可控交变磁场作用下对喷丝采集。2.如权利要求1所述的可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置，其特征在于，环形交变磁场发生装置(2)包括硅钢薄片叠加铁芯(2.1)和空心铜管线圈(2.2)，空心铜管线圈(2.2)以一定的直径缠绕在硅钢薄片叠加铁芯(2.1)上。3.如权利要求1所述的可控交变磁场实现电纺纤维层级式实验样品收集装置，其特征在于，交变磁场运动控制装置(1)包括主箱体(1.1)、直线导轨(1.2)、滑块和三角连通器(1.5)，主箱体(1.1)包括上箱体和下箱体，直线导轨(1.2)安装在上箱体和下箱体间，直线导轨(1.2)包括第一直线导轨(1.2)和第二直线导轨(1.2)，两直线导轨(1.2)在轴向上竖向连接将直线导轨(1.2)分离为两段，且各自直线导轨(1.2)的滑块仅在其所在直线导轨(1.2)段竖向滑动，三角连通器(1.5)包括三根运动定位杆(1.6)和滑动机构，三根运动定位杆(1.6)连接在上箱体和下箱体，三根运动定位杆(1.6)的安装位置为三角形的三个顶点位置，最靠近直线导轨(1.2)的运动定位杆(1.6)为基础运动定位杆(1.6)，三根运动定位杆(1.6)上安装两组滑动机构，第二组滑动机构位于第一组滑动机构的下方，第一组滑动机构包括四个滑筒以及用于滑筒间连接的连杆，三个滑筒安装在不同的运动定位杆(1.6)上且位于同一高度面，三个滑筒中安装在基础运动定位杆(1.6)上的滑动为顶滑筒，顶滑筒通过水平的连杆连接另外两个滑筒，第四个滑筒为底滑筒且安装在基础运动定位杆(1.6)上，并安装在顶滑筒的下方，底滑筒通过倾斜的连杆连接所述的另外两个滑筒，第一直线导轨(1.2)的滑块连接三角连通器(1.5)的第一组滑动机构的底滑筒，第二组滑动机构包括四个滑筒以及用于滑筒间连接的连杆，三个滑筒安装在不同的运动定位杆(1.6)上且位于同一高度面，三个滑筒中安装在基础运动定位杆(1.6)上的滑动为顶滑筒，顶滑筒通过水平的连杆连接另外两个滑筒，第四个滑筒为底滑筒且安装在基础运动定位杆(1.6)上，并安装在顶滑筒的下方，底滑筒通过倾斜的连杆连接所述的另外两个滑筒，第二直线导轨(1.2)的滑块连接三角连通器...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄景雅，
申请(专利权)人：黄景雅，
类型：发明
国别省市：
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