[发明专利]一种超声辅助静电纺丝装置

权利要求书

1.一种超声辅助静电纺丝装置，包括超声辅助系统、供料系统、参数控制系统、收集系统和玻璃箱体（1）；其特征在于：1）所述的超声辅助系统包括超声波发生器（16）、超声波换能器（11）、中空式水箱（9）和低温恒温水浴槽（19），超声波换能器（11）固定于中空式水箱（9）外侧，并与超声波发生器（16）相连由其提供高频交流电信号，用于在中空式水箱（9）内产生超声波，低温恒温水浴槽（19）用于控制中空式水箱（9）内水的温度；2）所述的供料系统包括微量注射泵（2）、助推注射器Ⅰ（3）、助推注射器Ⅱ（5）、硅胶管、样品注射器（10）、外螺纹直通管（7）、固定螺母（6）、不锈钢点胶针头（12），助推注射器Ⅱ与样品注射器（10）通过柄与柄相连后置于外螺纹直通管（7）内，所述外螺纹直通管（7）通过固定螺母（6）固定于玻璃箱体（1）上，硅胶管（4）用于连接助推注射器Ⅰ（3）和助推注射器Ⅱ（5）的头部，助推注射器Ⅰ（3）连接微量注射泵（2），装满水的助推注射器Ⅰ由微量注射泵（2）定量推动，从而使助推注射器Ⅱ（5）产生相同的推动量，所述助推注射器Ⅱ（5）与样品注射器（10）通过柄与柄的连接使样品注射器（10）产生相同的推动量，不锈钢点胶针头（12）置于样品注射器（10）头部且连接高压直流静电发生器（17）并能控制成丝品质；3）所述的参数控制系统包括高压直流静电发生器（17）、加热棒（14）、温控仪（18），高压直流静电发生器（17）与不锈钢点胶针头（12）相连接且控制所需电压，温控仪（18）与加热棒（14）和热电偶相连且能控制所需静电纺丝环境温度；4）所述的收集系统包括接收盘（13）和电机（15），接收盘（13）与地线相连并由电机（15）带动旋转；在中空式水箱（9）的垂直中轴线处开有一圆柱形孔洞，所述圆柱形孔洞的尺寸刚好能装样品注射器（10）；

所述中空式水箱（9）上部与固定螺母（6）相连接，固定螺母（6）用于固定中空式水箱，固定螺母（6）与中空式水箱（9）能一起拆卸便于更换样品注射器（10）；

所述中空式水箱（9）侧部有接口与低温恒温水浴槽（19）相连，用于防止长时间超声致使箱体内水体温度升高，以控制纺丝溶液温度稳定；

所述中空式水箱（9）上部有一出水口（8），用于调节中空式水箱（9）水内位，并配有盖帽，用于防止中空式水箱（9）内的水震荡溢出。

2.权利要求1所述的超声辅助静电纺丝装置的试验方法，包括如下步骤：

1）确定所有开关处于关闭状态，将助推注射器Ⅰ及其相连的硅胶管内装满水，固定于微量注射泵上，按纺丝要求设定好助推流速；将助推注射器Ⅱ通过固定螺母倒置固定于外螺纹直通管上部；

2）打开温控仪开关，设定好纺丝所需环境温度，需待温度上升至目标温度才可正式开始静电纺丝；

3）打开玻璃箱体前门，将接收盘上铺上一层铝箔纸，便于纺丝结束后将成品从接收盘取下；

4）将样品注射器内装满纺丝原料，溶液或悬浊液，通过中空式水箱及固定螺母的结合件固定于外螺纹直通管下部，将不锈钢点胶针头固定于样品注射器头部，并把连接高压直流静电发生器的鳄鱼夹夹于不锈钢点胶针头上；将连接超声波发生器的鳄鱼夹夹于超声波换能器11上；

5）关闭玻璃箱体的前门，打开电机开关，打开高压直流静电发生器开关并设定好所需电压，打开微量注射泵开关，如所纺原料为悬浊液还需打开低温恒温水浴槽开关并设置好所需实验温度，打开超声波发生器开关并设定好所需功率及频率；

6）静电纺丝结束后关闭高压直流静电发生器开关，关闭微量注射泵开关，关闭电机开关，关闭温控仪开关，当所纺原料为悬浊液还需关闭低温恒温水浴槽开关和超声波发生器开关，打开玻璃箱体前门并小心将静电纺丝样品与铝箔一起取出；

7）将不锈钢点胶针头从样品注射器取下，拆下中空式水箱及固定螺母的结合件并取出样品注射器，将助推注射器Ⅱ 从外螺纹直通管取下，助推注射器Ⅰ 从微量注射泵取下，推动助推注射器Ⅱ柄部使水重新进入助推注射器Ⅰ以备下次使用。