[发明专利]一种高速离心纺制备纳米纤维装置

说明书

一种高速离心纺制备纳米纤维装置，包括盛料转子、旋转轴、上加热器、下加热器与收集装置，盛料转子中盛料腔内设置有聚合物，盛料转子的侧壁上开设有与盛料腔相通的喷嘴，盛料转子的上下方分别设置有上加热器、下加热器，盛料转子的底部与旋转轴的顶端相连接，盛料转子、加热器的外部围有收集装置，收集装置与外隔离墙之间夹成有取物空腔，且喷嘴的嘴内腔为圆锥台结构。本设计不仅不需要施加高压电场、不受传导率约束、生产效率较高，而且收集效果较佳、取丝效率较高、适应范围较广。

技术领域

本发明涉及一种纳米纤维制作设备，尤其涉及一种高速离心纺制备纳米纤维装置，具体适用于避免高压电场与传导率约束的缺陷，并提高生产效率。

背景技术

纳米纤维是指直径在几十到几百纳米的超细纤维，它具有非常大比表面积、超细孔隙度、良好的机械特性等其它纤维所不能拥有的独特优势。近年来，纳米纤维广泛用于纺织材料、组织工程支架、药物传输、过滤介质、人造血管、生物芯片、纳米传感器、光学、复合材料等领域。

纳米纤维的制备吸引着国内外专家学者的关注。到目前为止，制备纳米纤维的方法有许多种，如拉伸法、微相分离、模板合成、自组装、静电纺丝等，其中静电纺丝法以操作简单、适用范围广、生产效率相对较高等优点而被广泛应用。但静电纺丝也存在以下固有缺陷：（1）制备过程中需要施加高压电场，成本高，安全问题需要额外关注；（2）生产效率低；（3）溶液需要一定比例的溶剂使溶液具有一定传导率，会导致污染。

授权公告号为CN203795024U，授权公告日为2014年8月27日的实用新型专利公开了一种大量制备取向性纳米纤维的离心静电纺丝装置，其包括高压供电装置、静电纺丝机、接收板和离心驱动机构，所述高压供电装置与所述静电纺丝机相连，所述接收板接地形成负极，所述离心驱动机构驱动所述静电纺丝机作离心运动，所述接收板为多个，且所述多个接收板以所述静电纺丝机为中心设置成环形。虽然该设计能够提高纤维的有序度，在一定程度上实现取向性纳米纤维的大量制备，提高了产量，但其仍需要施加高压电场，仍会受传导率约束，生产效率较低。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的需要施加高压电场、受传导率约束的缺陷与问题，提供一种不需要施加高压电场、不受传导率约束的高速离心纺制备纳米纤维装置。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种高速离心纺制备纳米纤维装置，包括盛料转子、旋转轴与收集装置，所述盛料转子与喷嘴相通，盛料转子的内部盛装有聚合物，盛料转子的底部与旋转轴相连接，盛料转子的四周设置有收集装置；

所述盛料转子的内部开设有盛料腔，该盛料腔内设置有聚合物，盛料转子的侧壁上开设有与盛料腔相通的喷嘴，盛料转子的上下方分别设置有上加热器、下加热器，盛料转子的底部与旋转轴的顶端相连接，旋转轴的底端穿经基座后与电机相连接，基座上设置有外隔离墙与收集装置，外隔离墙、收集装置之间夹成有取物空腔，盛料转子、上加热器、下加热器，以及盛料转子与旋转轴的交接处都位于收集装置的内部。

所述喷嘴包括依次连接的对外口、嘴内腔与对内口，嘴内腔为外窄内宽的圆锥台结构，对外口的直径小于对内口的直径，喷嘴的外部空间依次经对外口、嘴内腔、对内口后与盛料腔相通。

所述对内口经内扩口与盛料腔相通，内扩口的直径大于对内口的直径。

所述盛料转子的顶部、底部分别设置有顶部凹槽、底部凹槽，所述顶部凹槽内设置有上加热器的底端，上加热器的顶端上延至盛料转子的正上方，所述底部凹槽内设置有下加热器的顶端，下加热器的底端下延伸至盛料转子的正下方。

所述下加热器套装在旋转轴的外壁上，旋转轴、盛料转子的交接处高于下加热器的顶端设置。