本实用新型专利技术一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置，由微量注射泵、底座、支撑架、滑块、立柱、悬臂、纺丝针头、圆锥形辅助电极、收集电极、平行电场极板、高压静电电源和恒压电源组成。纺丝针头底部装有圆锥形辅助电极，圆锥形辅助电极安装在纺丝针头朝向收集电极方向的外围；底座上设有两个平行导轨，滑块嵌入底座的导轨中；平行电场极板嵌入支撑架顶部的凹槽中，可通过滑块上的旋钮调节平行电场极板在底座上的位置；两块平行电场极板为导电铜极板，两个支撑架为绝缘有机玻璃材质；悬臂一端固定纺丝针头和圆锥形辅助电极，悬臂为绝缘有机玻璃材质；收集电极为两块横截面为三角形的金属条，它们平行放置于底座上。它们平行放置于底座上。它们平行放置于底座上。
【技术实现步骤摘要】
一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置
[0001]本技术涉及静电纺丝纳米纤维制备
，具体为一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置。
技术介绍
[0002]静电纺丝是利用高压静电场实现纳米纤维制备的一种纺丝技术，是静电雾化或电喷的一种特殊形式，也简称为“静电纺”或“电纺”。在静电纺丝过程中，高压静电场使聚合物溶液或熔体带电，在喷头末端处形成悬垂的液滴，当液滴表面的电荷斥力超过其表面张力时，在液滴表面就会高速喷射出带电的聚合物微小液体流，在一个较短的距离内经过电场力的高速拉伸和溶剂挥发，最终沉积在接收极板上，形成无纺布形式的聚合物纳米纤维。利用该方法制备纳米纤维虽然方法简单，但也存在一些局限性，如悬垂液滴以泰勒锥形式摆动，造成制备的纳米纤维取向杂乱、无规排布。有序纳米纤维在组织工程、复合增强材料、生物医用、光电子器件等领域都有重要的应用前景。一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置是简单、有效地制备按一定取向排布纳米纤维的装置。
技术实现思路
[0003]本技术提供了一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置，以制备有序排布的纳米纤维，解决因静电纺丝过程中液滴以泰勒锥形式摆动，射流不稳定而导致的纳米纤维取向杂乱、无规排布问题。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的方案是：
[0005]一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置，所述装置包括：微量注射泵、底座、支撑架、滑块、立柱、悬臂、纺丝针头、圆锥形辅助电极、收集电极、平行电场极板、高压静电电源和恒压电源。
[0006]优选地，所述微量注射泵的一端通过输液管与纺丝针头连接，纺丝针头另一端带有喷液口并朝向收集电极。
[0007]优选地，所述纺丝针头与高压静电电源的正极连接，所述收集电极与高压静电电源的负极连接。
[0008]优选地，所述纺丝针头底部装有圆锥形辅助电极，所述圆锥形辅助电极安装在纺丝针头朝向收集电极方向的外围。
[0009]优选地，所述底座上设有两个平行导轨，滑块嵌入底座的导轨中。
[0010]优选地，所述支撑架的两端分别与两个滑块连接。
[0011]优选地，所述平行电场极板嵌入支撑架顶部的凹槽中，并可通过滑块上的旋钮调节平行电场极板在底座上的位置。
[0012]优选地，所述两块平行电场极板为导电铜极板，所述两个支撑架为绝缘有机玻璃材质。
[0013]优选地，所述两块平行电场极板分别与恒压电源的正负极相连接，可为平行电场
极板间施加电场。
[0014]优选地，所述立柱通过螺母固定在底座上，立柱上设有凹槽，滑块嵌入立柱的凹槽并与悬臂相连接，可通过滑块上的旋钮调节悬臂的高低。
[0015]优选地，所述悬臂另一端固定纺丝针头和圆锥形辅助电极，所述悬臂为绝缘有机玻璃材质，以避免纺丝针头及圆锥形辅助电极上的静电荷被导走。
[0016]优选地，所述收集电极为两块横截面为三角形的金属条，它们平行放置于底座上。
[0017]本技术通过调节平行电场极板间距、恒压电源电压、纺丝针头与收集电极间距和高压静电电源电压，可实现纳米纤维取向调控。其中平行电场极板间的电场用于对纳米纤维取向进行调控，圆锥形辅助电极因与纺丝针头带同种电荷，由于静电斥力可减少泰勒锥形式摆动液滴的不稳定性。该装置结构简单，操作方便。
附图说明
[0018]附图1为本技术的结构示意图。
[0019]图中：1
‑
微量注射泵，2
‑
底座，3
‑
支撑架，4
‑
滑块，5
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立柱，6
‑
悬臂，7
‑
纺丝针头， 8
‑
圆锥形辅助电极，9
‑
收集电极，10
‑
平行电场极板，11
‑
高压静电电源，12
‑
恒压电源。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0021]一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置，其操作过程为：
①
通过调节底座2 上滑块4的位置来调节两个平行电场极板10的间距；
②
将恒压电源12正、负极分别与两块平行电场极板10相连接，并设置适当的恒压电源12的电压；
③
通过调节立柱5上滑块4的位置来调节纺丝针头7与收集电极9之间的距离，使之符合相应的纺丝要求；
④
将高压静电电源11的正极与纺丝针头7相连接，负极与收集电极9相连接，并设置适当的高压静电电源11的电压；
⑤
将制备的纺丝液注入微量注射泵1，并设置适当的注射速率。以上步骤就绪后即可开始静电纺丝制备具有一定取向的纳米纤维。
[0022]以上所述的具体实施方式，对本技术的有益效果进行了进一步详细说明，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电场辅助的静电纺丝纳米纤维取向调控装置，其特征是，其结构包括：微量注射泵(1)、底座(2)、支撑架(3)、滑块(4)、立柱(5)、悬臂(6)、纺丝针头(7)、圆锥形辅助电极(8)、收集电极(9)、平行电场极板(10)、高压静电电源(11)和恒压电源(12)，微量注射泵(1)的一端通过输液管与纺丝针头(7)连接，纺丝针头(7)另一端带有喷液口并朝向收集电极(9)，纺丝针头(7)与高压静电电源(11)的正极连接，收集电极(9)与高压静电电源(11)的负极连接，底座(2)上设有两个平行导...
【专利技术属性】
技术研发人员：边红霞，于子宵，屠鹏，胡冰，杨艳艳，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，
类型：新型
国别省市：
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