一种无针头式静电纺丝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种无针头式静电纺丝装置，包括，底板，为一平板，所述底板上平行等距地设有两列支撑件，所述两列支撑件彼此一一对应，且每两个相对应的支撑件顶端均通过同一根金属丝，所述金属丝直径小于等于0.5cm；给液机构，位于两列相对应的支撑件之间，所述给液机构包括呈中空管体结构的给液管及与所述给液管相连的动力单元，在所述给液管方向相对的两个侧壁上各等距开设有若干通孔，所述两侧壁上通孔一一相对，所述侧壁外通孔处还设有给液头，所述金属丝从其中一个侧壁上的给液头穿入，从另一侧壁上对应给液头穿出；其中，位于两个相对通孔处的给液头与穿过所述给液头的金属丝在同一直线上，所述动力单元驱动所述给液管使所述给液头沿所述金属丝运动。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种静电纺丝装置，特别涉及一种适用于纳米纤维量产的无针头式静电纺丝装置。
技术介绍
静电纺丝技术是一种利用高压静电使聚合物溶液或熔体液滴带电并产生射流，从而形成纳米纤维的方式。与传统超细纤维相比，纳米纤维种类繁多，且具有更高的比表面积，因此在很多高科技领域都展现出良好的应用前景，如：生物医药、组织工程、光电材料、生物传感等领域，因此，未来对纳米纤维的需求会不断增加，对静电纺丝装置的要求也将越来越高。传统的静电纺丝装置通过挤压毛细管(针头)的方式使聚合物溶液或熔体在针尖处形成液滴，再通过电场作用将聚合物原料制成纳米纤维。然而，利用该方式制备纳米纤维效率很低，不适宜量产作业。基于以上所述，面对未来对于纳米纤维需求量的提升，一种适用于纳米纤维量产的设备开发将很有必要性。
技术实现思路
根据上述问题，本技术旨在设计制作一种适用于纳米纤维量产的设备。本技术提供一种无针头式静电纺丝装置，包括，底板，为一平板，所述底板上平行等距地设有两列支撑件2，所述两列支撑件2彼此一一对应，且每两个相对应的支撑件2顶端均通过同一根金属丝1，所述金属丝1直径小于等于0.5cm；给液机构，位于两列相对应的支撑件2之间，所述给液机构包括呈中空管体结构的给液管3及与所述给液管3相连的动力单元7，在所述给液管3方向相对的两个侧壁上各等距开设有若干通孔，所述两侧壁上通孔一一相对，所述侧壁外通孔处还设有给液头4，所述金属丝1从其中一个侧壁上的给液头4穿入，从另一侧壁上对应给液头4穿出；其中，位于两个相对通孔处的给液头4与穿过所述给液头4的金属丝1在同一直线上，所述动力单元7驱动所述给液管3使所述给液头4沿所述金属丝1运动。由于聚合物溶液在金属丝表面受张力和黏性作用会自发形成聚合物溶液液滴，通过对金属丝添加高压静电，使带电液滴在电场作用下形成泰勒锥，从而可进一步地形成纳米纤维。这一过程中，由于聚合物溶液液滴是自发形成的，因此金属丝上能形成的泰勒锥数量多且大小均匀，有利于大量、均匀的纳米纤维的形成。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述金属丝1固定于所述支撑杆顶端。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述同一金属丝1两端分别缠绕在两个滚轴10上，位于所述两个滚轴10之间的金属丝1通过两个对应的支撑杆顶端。所述金属丝1除了直接简单固定在支撑杆顶端外，还可以通过先两端缠绕在滚轴10上，再将两滚轴10间的部分撑接在两支撑杆上的方式固定，采用这种方式是因为金属丝1使用一段时间后需进行更换，否则会影响纳米纤维的产量，这种固定方式的优点是：当支撑杆间的金属丝1用一段时间后，可通过转动滚轴10更换一段新的金属丝1，从而减少了拆卸所消耗的人力和时间。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述支撑件2为绝缘杆或绝缘板。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述给液管3通过泵8与所述储液罐9相连。所述给液管3用于存放及输送聚合物溶液，所述给液管3可单独使用，也可以通过泵8与储液罐9连用。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述给液管3所用材料为绝缘材料。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述给液头4为长度大于0.1cm、出口内径小于0.5cm的中空管体结构。优选地，所述给液头4为中空的圆柱型管体或圆锥型管体。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述给液头4出液端设有一挡板5，所述挡板5位于所述出液端上方。所述挡板5随给液头4运动而运动，所述挡板5的设置用于防止给液头4沿金属丝1移动时，在出液端形成较大液滴，生成较粗纤维。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，位于所述两个相对应支撑件2之间的金属丝1上还设有清理挡板6，所述给液头4出液端沿金属丝1滑动，并从所述清理挡板6上的通孔穿过，所述清理挡板6将所述给液头上残留物刮除。清理挡板6采用绝缘、可变形材料。优选地，所述的无针头式静电纺丝装置，其中，所述动力单元7为步进电机或直流电机，所述动力单元7连接给液管3，由电机驱动给液管3在金属丝1上往返移动，从而在金属丝1表面涂抹聚合物溶液，动力单元7速率可调。对所述无针头式静电纺丝装置中金属丝1施加高压静电，并于装置上方设接收电极或其他接收装置，通过运行本装置，即可高效、大量地生产纳米纤维，本技术采用的装置成本低，操作方便，适用于纳米纤维量产。附图说明图1为本技术提出的无针头式静电纺丝装置的结构示意图；图2为本技术提出的无针头式静电纺丝装置中纳米纤维形成部分结构示意图；图3为本技术提出的无针头式静电纺丝装置中给液机构结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1、图2及图3所示，其为本技术一实施例，具体讲述一种无针头式静电纺丝装置，包括，底板，为一平板，所述底板上平行等距地设有两列支撑件2，每列包含四个支撑件2，所述两列支撑件2彼此一一对应，且每两个相对应的支撑件2顶端均通过同一根金属丝1，所述金属丝1直径为0.01cm，平行排列，共有4根金属丝1，所述金属丝1为不锈钢丝；给液机构，位于两列相对应的支撑件2之间，所述给液机构包括呈中空管体结构的给液管3及与所述给液管3相连的动力单元7，所述的给液管3由聚丙烯制成，内部可容30mL聚合物溶液，所述给液管3通过绝缘管与泵8和储液罐9相连；在所述给液管3方向相对的两个侧壁上各等距开设有若干通孔，所述两侧壁上通孔一一相对，所述侧壁外通孔处还设有给液头4，所述金属丝1从其中一个侧壁上的给液头4穿入，从另一侧壁上对应给液头4穿出；其中，位于两个相对通孔处的给液头4与穿过所述给液头4的金属丝1在同一直线上，所述动力单元7驱动所述给液管3使所述给液头4沿所述金属丝1运动。所述给液头4为聚丙烯制成的圆锥形中空管，长1.5cm，外侧出口内径0.03cm；所述的给液头4上设有给液头挡板5，所述挡板5为聚乙烯制成的弧形挡板5，位于给液头4外侧出口正上方；所述的动力单元7为步进电机驱动的滑台，滑台滑动距离为50cm，滑动速度为0.5m／s，两端停顿时间为2秒。最后，以连续移动的无纺布为接收帘收集产生的纳米纤维。采用如上装置制备纳米纤维：实施例1将尼龙6溶解于甲酸中，配置成15％的尼龙6溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无针头式静电纺丝装置，其特征在于，包括，底板，为一平板，所述底板上平行等距地设有两列支撑件(2)，所述两列支撑件(2)彼此一一对应，且每两个相对应的支撑件(2)顶端均通过同一根金属丝(1)，所述金属丝(1)直径小于等于0.5cm；给液机构，位于两列相对应的支撑件(2)之间，所述给液机构包括呈中空管体结构的给液管(3)及与所述给液管(3)相连的动力单元(7)，在所述给液管(3)方向相对的两个侧壁上各等距开设有若干通孔，所述两侧壁上通孔一一相对，所述侧壁外通孔处还设有给液头(4)，所述金属丝(1)从其中一个侧壁上的给液头(4)穿入，从另一侧壁上对应给液头(4)穿出；其中，位于两个相对通孔处的给液头(4)与穿过所述给液头(4)的金属丝(1)在同一直线上，所述动力单元(7)驱动所述给液管(3)使所述给液头(4)沿所述金属丝(1)运动。

【技术特征摘要】
1.一种无针头式静电纺丝装置，其特征在于，包括，
底板，为一平板，所述底板上平行等距地设有两列支撑件(2)，所述两
列支撑件(2)彼此一一对应，且每两个相对应的支撑件(2)顶端均通过同
一根金属丝(1)，所述金属丝(1)直径小于等于0.5cm；
给液机构，位于两列相对应的支撑件(2)之间，所述给液机构包括呈中
空管体结构的给液管(3)及与所述给液管(3)相连的动力单元(7)，在所
述给液管(3)方向相对的两个侧壁上各等距开设有若干通孔，所述两侧壁上
通孔一一相对，所述侧壁外通孔处还设有给液头(4)，所述金属丝(1)从其
中一个侧壁上的给液头(4)穿入，从另一侧壁上对应给液头(4)穿出；
其中，位于两个相对通孔处的给液头(4)与穿过所述给液头(4)的金
属丝(1)在同一直线上，所述动力单元(7)驱动所述给液管(3)使所述给
液头(4)沿所述金属丝(1)运动。
2.根据权利要求1所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于，所述金
属丝(1)固定于所述支撑杆顶端。
3.根据权利要求1所述的无针头式静电纺丝装置，其特征在于，所述同
一金属丝(1)两端分别缠绕在两个滚轴(10)上，位于所述两个滚轴(10)
之...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓剑军，
申请(专利权)人：苏州东奇生物科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：