[实用新型]一种静电纺丝的接收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于纳米纤维材料制备领域，具体涉及了一种静电纺丝的接收装置。

背景技术

静电纺丝又称电纺，对聚合物流体（流体具体可为溶液或熔体）进行静电雾化，分裂成聚合物微小射流，在射流喷射的过程中，固化形成纤维。静电纺丝装置主要包括四部分组成：喷丝头、接收装置、聚合物流体供给系统和高压静电发生器，具体工作原理为：聚合物流体供给系统将聚合物流体供给到喷丝头尖端，同时高压静电发生器（输出几千至上万伏高压电）作用于喷丝头尖端，喷丝头尖端的流体液滴表面产生大量静电电荷，使得该位置流体液滴表面张力受静电斥力消弱，被逐渐拉长形成带电锥体，即俗称的泰勒锥，当电场强度增大到特定临界值时，毛细管顶端的流体液滴表面的电荷斥力大于其表面张力，带电流体就会从泰勒锥的顶端喷射出来，形成带电射流。带电射流的溶剂会在细流喷射过程中蒸发，因而使得接收装置上得到固化纤维。采用静电纺丝法制备得到的纤维比用传统纺丝方法的细得多，直径一般在数十到上千纳米，一般简称为纳米纤维。

由于静电纺丝制备出的纳米纤维具有比表面积大和小孔尺寸等优越性能，可以在多个技术领域进行广泛应用，如人体组织工程支架、药物缓释材料、催化载体、传感器、过滤材料以及微电子与光电材料等。有关纳米纤维形态和材料特性的基础工作已经获得充分研究和论证，目前静电纺丝的工艺设计和开发多功能化的纳米纤维是新兴功能材料领域的一个研究热点。目前现有技术采用静电纺丝技术已经成功制备出结构多样的纳米纤维材料，这些纳米纤维材料在一些具体领域中已经发挥非常重要的作用。然而在实际应用中，往往需要纳米纤维沉积物具有三维立体结构，例如静电纺丝纳米纤维能够仿生细胞外基质结构，可作为组织工程培养支架，而人体组织属于空间几何体，若要实现组织再生则要求培养支架满足三维立体结构。

现有公开的三维纳米纤维组合体的制备方法主要有：1）层层叠加法，该方法通过延长静电纺丝时间获得一定厚度纳米纤维结构，但孔隙率会随着厚度增加而降低，静电纺丝纳米纤维的包括过滤能力等的优越特性会因此降低；2）微-纳混合法，该方法将直写沉积和静电纺丝结合，利用直写沉积获得微米纤维来实现立体结构，实现过程较为复杂，成本较高，且获得的微米纤维的应用条件也受到很大限制，无法满足实际需求；3）组装法，该方法是将所得纳米纤维膜进行再加工，通过编织或其他方法组装成立体结构，但其工艺复杂，效率低，且再加工过程中会破坏纳米纤维的原有结构。

而已公布专利中关于制备三维结构的纳米纤维静电纺丝设备多数还不能得到疏松状的三维纳米纤维组合体，或制备效果不理想。

如公开号为CN102813562A的中国专利公开了一种三维大孔径纳米级纤维支架与制备方法，将生物降解聚酯和添加剂溶解于有机溶剂中，制得纺丝原液。利用静电纺丝工艺对上述纺丝溶液进行纺丝，获得纳米/亚微米级纤维毡。纺后48h内将纤维毡浸入到溶剂中，先进行预冷冻，再进行冷冻干燥，获得大孔且孔洞相互贯通的立体三维支架，该技术的工艺较为繁琐，效率低，且对纺丝进行再加工过程中会破坏纳米纤维的原有结构。

综上所述，目前在获得三维纳米纤维组合体方面仍存在着巨大挑战和限制，同时现有公开的具体静电纺丝技术一般只能实现单种特定类型的纳米纤维，因此有必要进行改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种静电纺丝的接收装置，可以接收得到包括疏松程度可控的三维纳米纤维组合体等各种类型的纳米纤维组合体，应用前景广泛，且本实用新型的接收装置结构简单，容易操作。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种静电纺丝的接收装置，包括电机、具有回转半径的转子笼、支架，电机通过旋转轴与转子笼连接，旋转轴将电机的旋转力传递给转子笼，所述的电机和转子笼安装在支架上；其中，

所述的转子笼为滑块连杆铰接机构，包括用于接收沉积纳米纤维的连杆组件和位于连杆组件两端的滑块组件，所述的连杆组件两端分别铰接在滑块组件上，所述的滑块组件轴向滑动地套接在旋转轴上，与旋转轴同步旋转，连杆组件与旋转轴的之间的径向距离成为所述的回转半径，所述的连杆组件的轴向长度小于或等于滑块组件的轴向长度，所述的滑块组件沿旋转轴两端或中心滑动。

优选地，包括与电机电连接的控制器，控制电机旋转速度和运行时间。

优选地，还包括与控制器电连接的触摸屏式人机界面，在触摸屏式上设定控制器的控制参数，控制参数包括电机旋转速度和运行时间。