[实用新型]一种制备有序多层结构的静电纺丝装置

说明书

本实用新型公开了一种制备有序多层结构的静电纺丝装置，它包括储液装置、喷射装置、收集装置、磁场装置以及用于提供喷射装置与收集装置间的强电场的高压电源。所述储液装置为一个普通的注射器，一般为5ml的注射器；所述喷射装置为注射泵和喷头；所述收集装置为固定的接收金属板；所述磁场装置为多个缠绕金属并外接电源的线圈。本实用新型结构新颖，装置简单，易于操作，条件可控，重复性好。

技术领域

本实用新型涉及纳米纤维技术领域，具体为一种制备有序多层结构的静电纺丝装置。

背景技术

纳米纤维作为一维纳米材料的一个重要分支，有着广泛的应用前景。然而，传统制备工艺制得的纳米纤维常为杂乱无章的无序排列结构，且沉积纤维之间交叉堆叠容易造成形貌缺陷和形状变形，所以收集到的纤维通常是无序的，极大的限制了其应用。近年来，通过对喷丝装置、纤维分化区及接收装置的改进获得了取向纳米纤维，引发了广泛关注。有序的纳米纤维具有很多普通的纳米纤维所不具备的优点，包括其比表面积高，微观结构均匀，力学性能好，因此其在传感器，生物医学，光电学领域等方面的应用都非常广泛。

目前有许多公开专利对此进行了研究。中国专利CN101363137A采用滚动圆筒收集定向、平行的纤维。中国专利CN203700596U采用一种有序悬挂纤维电纺装置将纤维悬挂在沉积诱导电极之间，可以提取出单根纤维。中国专利CN207452307U设计了一种静电纺丝法制备取向纳米纤维的装置，通过装置中不同部位的配合实现纳米纤维的取向制备。中国专利CN102181948A设计了高速转动圆盘，并通过U形绝缘收集框持续收集有序电纺纤维。但上述几个专利均未涉及磁场的使用，且不能同时实现有序结构和多层结构的电纺可控制备。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述背景技术中提出的问题，提供一种制备有序多层结构的静电纺丝装置。

所述装置的特征为结构新颖，装置简单，易于操作，条件可控，重复性好，制得的纤维均匀、连续、排列有序等。

所述装置包括储液装置、喷射装置、收集装置、磁场装置以及用于提供喷射装置与收集装置间的强电场的高压电源。所述储液装置为一个普通的注射器，一般为5ml的注射器；所述喷射装置为注射泵和喷头；所述收集装置为固定的接收金属板；所述磁场装置为多个缠绕金属并外接电源的线圈。

使用时向注射器中注入纺丝液，对流体施加高压电场，形成极细液流。通过外接电源控制磁场的有无、方向和强弱。磁场的磁性有或无可以用通电或断电进行控制；磁场方向可以由通电线圈位置进行控制；磁性的强弱可以用电流的大小或线圈的匝数进行控制。根据以上控制方法实现每层纤维方向、厚度的有序控制，从而得到有序多层结构。

本实用新型的有益效果为：1.本实用新型结构新颖，装置简单，易于操作，条件可控，重复性好，得到的多层结构高度有序且可以根据实际需要调节每层结构。2.可根据需要控制磁场的方向和强弱。

附图说明

图1为本实用新型静电纺丝装置的结构示意图。

图2为本实用新型静电纺丝装置中收集装置及磁场装置的结构示意图。

附图标记说明：1-注射器；2-注射泵；3-喷头；4-高压电源；5-接收金属板；6-多个缠绕金属并外接电源的线圈；7-电源。

具体实施方式

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含注射器1、注射泵2、喷头3、高压电源4、接收金属板5、多个缠绕金属并外接电源的线圈6和电源7。

注射器1与喷头3相连，高压电源4的正极与喷头3连接，高压电源4的负极连接在接收金属板5上，多个缠绕金属并外接电源的线圈6分布在接收金属板5周围。