一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明用于電紡納米纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電紡絲技術(shù)是一種最常用最經(jīng)濟用于生產(chǎn)納米纖維的方法，并且已經(jīng)實現(xiàn)多種材料的溶液狀態(tài)或者熔融狀態(tài)的紡絲。其原理是:在高壓靜電發(fā)生器作用下，紡絲噴射裝置和納米纖維接收裝置之間形成高壓靜電場；紡絲溶液或者熔融體在電場的作用下形成射流，射流在電場的拉下變細、彎曲、劈裂成更細的形態(tài)，最終在收集裝置上沉積形成納米纖維。
[0003]納米纖維因其具有很高的比表面積，因此具有優(yōu)良的物理和化學性能，在眾多領(lǐng)域具有較大的運用優(yōu)勢，如過濾行業(yè)、催化、生物醫(yī)藥等。目前工業(yè)化批量生產(chǎn)納米纖維的靜電紡絲技術(shù)有“蜘蛛紡”、“氣泡紡”、“多噴頭”等紡絲工藝，而這些工藝均存在一個所獲得納米纖維不均勻的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，利用尖端電荷聚集效應(yīng)原理，設(shè)計了帶尖牙的紡絲電極，而紡絲電極的尖牙均勻性好，因此電場分布均勻，容易獲得均勻的納米纖維，同時，此工藝屬于無針紡，避免了針紡出現(xiàn)的噴頭堵塞問題。。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，包括電極、電源和與所述電極正對設(shè)置的收集裝置，所述電源分別與所述電極和收集裝置導(dǎo)電連接，所述電極上在正對收集裝置的一側(cè)設(shè)有若干均勻分布的尖齒，各所述尖齒上均形成與收集裝置等距的尖端，電源開啟后可在電極和收集裝置間形成射流電場。
[0006]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述尖齒在電極上排成一排，所述收集裝置在正對電極的一側(cè)形成接收平面。
[0007]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述電極包括直線型的金屬片，所述金屬片在靠近收集裝置的一側(cè)邊緣通過剪裁形成尖齒。
[0008]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，還包括供液滑頭和運動平臺，所述供液滑頭上設(shè)有供電極穿過的通孔槽，供液滑頭上在通孔槽的上方設(shè)有供紡絲溶液進入的進液孔，運動平臺可驅(qū)動所述供液滑頭沿電極往復(fù)運動。
[0009]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，供液滑頭上在通孔槽的下方設(shè)有收集槽。
[0010]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述收集槽的底部設(shè)有出液孔。
[0011]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，還包括供液系統(tǒng)，所述供液系統(tǒng)通過輸液管與所述進液孔相連。
[0012]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述電源通過電纜分別與所述電極和收集裝置的端部導(dǎo)電連接。
[0013]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述收集裝置為設(shè)在所述電極上方的金屬板。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中尖齒的尖端具有尖端電荷聚集效應(yīng)，通過在電極的尖齒上均布紡絲溶液，電源開啟后在電極和收集裝置間的射流電場作用下，均布在齒尖的溶液上電荷更容易聚集，最終突破紡絲溶液的表面張力，形成穩(wěn)定的射流，又因尖齒的大小和分布位置均勻，因此射流電場分布均勻，所產(chǎn)生射流也比較均勻，因此可以收集到均勻的納米纖維。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1.本發(fā)明采用設(shè)有尖齒的電極，齒尖具有尖端電荷聚集效應(yīng)，容易誘導(dǎo)實現(xiàn)紡絲；
2.電極的尖齒大小以及間距均勻，射流電場分布均勻，可以均勻產(chǎn)生射流，可以沉積均勻的納米纖維；
3.此電極結(jié)構(gòu)簡單，方便加工，適用于大批量制造。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖；
圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
圖4是本發(fā)明供液滑頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]參照圖1至圖4，其顯示出了本發(fā)明之較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細說明本發(fā)明各元件的結(jié)構(gòu)特點，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)時，是以圖2-圖4所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本發(fā)明的實際使用方向并不局限于此。
[0018]本發(fā)明提供了一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，包括電極1、電源7和與所述電極1正對設(shè)置的收集裝置9，所述電源7分別與所述電極1和收集裝置9導(dǎo)電連接，電極1固定安裝，所述電極1上在正對收集裝置9的一側(cè)設(shè)有若干均勻分布的尖齒，各所述尖齒上均形成與收集裝置等距的尖端，所述尖齒在電極1上排成一排，尖齒的齒形可以是棱柱型、錐形等，這些形狀的尖齒均具有尖端電荷聚集效應(yīng)，用于誘導(dǎo)靜電紡絲過程，所述收集裝置9在正對電極1的一側(cè)形成接收平面。電源7開啟后可在電極1和收集裝置9間形成射流電場。
[0019]作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述電極1包括直線型的金屬片，所述金屬片在靠近收集裝置9的一側(cè)邊緣通過剪裁形成尖齒，所述收集裝置9為設(shè)在所述電極1上方的金屬板。所述電源7通過電纜6、8分別與所述金屬片和金屬板的端部導(dǎo)電連接。
[0020]還包括供液系統(tǒng)2、供液滑頭5和運動平臺4，供液系統(tǒng)2具有持續(xù)穩(wěn)定為紡絲過程供液的能力，供液滑頭5安裝在運動平臺4上，所述供液滑頭5上設(shè)有供電極1穿過的通孔槽10，電極1與供液滑頭5是通過通孔槽10間隙安裝的，運動平臺4可驅(qū)動所述供液滑頭5沿電極1往復(fù)運動。供液滑頭5上在通孔槽10的上方設(shè)有供紡絲溶液進入的進液孔11，所述供液系統(tǒng)2通過輸液管3與所述進液孔11相連，供液系統(tǒng)2通過輸液管3為供液滑頭5持續(xù)穩(wěn)定輸送紡絲溶液。輸液管3里面的紡絲溶液通過進液口 11流入通孔槽10中的電極1上，供液滑頭5在運動平臺4的帶動下往復(fù)運動，從進液口 11進來的液體均勻分布到電極1的尖齒上，供液滑頭5上在通孔槽10的下方設(shè)有收集槽13，所述收集槽13的底部設(shè)有出液孔12。從電極1上滴落的紡絲溶液由收集槽13收集并通過出液口 12，所收集到的殘留溶液通過出液口 12流入殘液收集系統(tǒng)收集。
[0021]電源7的一個電源輸出端口通過電纜6與電極1導(dǎo)通，另外一個電源輸出端口通過電纜8與收集裝置9導(dǎo)通，在電源7的作用下，電極1與收集裝置9之間產(chǎn)生高壓的射流電場，電極1上的尖齒在射流電場作用下產(chǎn)生尖端電荷聚集效應(yīng)，均布在尖齒上的溶液表面也隨之電荷聚集越多，最終突破表面張力，形成射流，最終在收集裝置9上收集到均勻的納米纖維；尖齒的大小以及間距均勻，因此射流電場也比較均勻分布，所產(chǎn)生的射流也比較均勻，最終收集到的納米纖維也比較均勻。此發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)批量化生產(chǎn)納米纖維，同時，可以組合多個該模塊，實現(xiàn)大批量納米纖維制造。
[0022]當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:包括電極、電源和與所述電極正對設(shè)置的收集裝置，所述電源分別與所述電極和收集裝置導(dǎo)電連接，所述電極上在正對收集裝置的一側(cè)設(shè)有若干均勻分布的尖齒，各所述尖齒上均形成與收集裝置等距的尖端，電源開啟后可在電極和收集裝置間形成射流電場。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述尖齒在電極上排成一排，所述收集裝置在正對電極的一側(cè)形成接收平面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述電極包括直線型的金屬片，所述金屬片在靠近收集裝置的一側(cè)邊緣通過剪裁形成尖齒。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:還包括供液滑頭和運動平臺，所述供液滑頭上設(shè)有供電極穿過的通孔槽，供液滑頭上在通孔槽的上方設(shè)有供紡絲溶液進入的進液孔，運動平臺可驅(qū)動所述供液滑頭沿電極往復(fù)運動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:供液滑頭上在通孔槽的下方設(shè)有收集槽。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述收集槽的底部設(shè)有出液孔。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:還包括供液系統(tǒng)，所述供液系統(tǒng)通過輸液管與所述進液孔相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述電源通過電纜分別與所述電極和收集裝置的端部導(dǎo)電連接。9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，其特征在于:所述收集裝置為設(shè)在所述電極上方的金屬板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶尖齒的直線型電極靜電紡絲裝置，用于電紡納米纖維技術(shù)領(lǐng)域，包括電極、電源和與所述電極正對設(shè)置的收集裝置，所述電源分別與所述電極和收集裝置導(dǎo)電連接，所述電極上在正對收集裝置的一側(cè)設(shè)有若干均勻分布的尖齒，各所述尖齒上均形成與收集裝置等距的尖端，電源開啟后可在電極和收集裝置間形成射流電場。本發(fā)明采用設(shè)有尖齒的電極，齒尖具有尖端電荷聚集效應(yīng)，容易誘導(dǎo)實現(xiàn)紡絲；電極的尖齒大小以及間距均勻，射流電場分布均勻，可以均勻產(chǎn)生射流，可以沉積均勻的納米纖維；此電極結(jié)構(gòu)簡單，方便加工，適用于大批量制造。
【IPC分類】D01D5/00
【公開號】CN105239171
【申請?zhí)枴緾N201510652865
【發(fā)明人】朱自明, 黃澤峰, 夏遠祥, 溫尊偉, 梅晨, 黃深能, 江傳玉, 黃冠成, 王圣, 王新力
【申請人】佛山輕子精密測控技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月10日