[实用新型]可控旋转静电纺丝装置

说明书

本申请涉及一种可控旋转静电纺丝装置，包括：储液池，用以放置纺丝溶液；纺丝球体，至少部分纺丝球体浸润在纺丝溶液内，且纺丝球体可相对于储液池旋转；驱动机构，驱动纺丝球体旋转；接收机构，设置在储液池的一侧；供电机构，与储液池电性连接以与接收机构形成静电场；其中，接收机构呈弧形状，且弧形状的接收机构的圆心与纺丝球体的圆心重合或基本重合，其在保证纺丝效率的同时，可提高所纺纳米纤维的取向性和均匀性。

技术领域

本实用新型涉及一种可控旋转静电纺丝装置，属于静电纺丝技术领域。

背景技术

目前，静电纺丝技术因具有操作简便、适用范围广、生产效率相对较高等优点，且纺制出的纳米纤维具有纤维细，比表面积大，孔隙率高等特点，已成为研究的热点。但传统的静电纺丝设备纺丝效率低，限制了纳米纤维的批量生产，因此自由液面纺应运而生。自由液面静电纺丝作为新型的纺丝方法，其纺丝原理是利用高压电场所提供的静电力克服聚合物液面的表面张力，在聚合物液面形成泰勒锥，并进一步形成射流，射流在电场力的作用下被拉细成纳米纤维。然而普通自由液面纺丝虽然能实现批量制备纳米纤维，但也存在射流不稳定，溶液容易凝固，纺丝不均匀，取向性差，以及容易产生资源浪费等缺陷。并且传统的接收装置(如金属网、铝箔等)等接收的纤维均匀性、取向性较差，极大地限制了静电纺纳米纤维在生物医学、增强材料、导电材料等领域的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可控旋转静电纺丝装置，其在保证纺丝效率的同时，可提高所纺纳米纤维的取向性和均匀性。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可控旋转静电纺丝装置，包括：

储液池，用以放置纺丝溶液；

纺丝球体，至少部分所述纺丝球体浸润在所述纺丝溶液内，且所述纺丝球体可相对于所述储液池旋转；

驱动机构，驱动所述纺丝球体旋转；

接收机构，设置在所述储液池的一侧；

供电机构，与所述储液池电性连接以与所述接收机构形成静电场；

其中，所述接收机构呈弧形状，且弧形状的所述接收机构的圆心与所述纺丝球体的圆心重合或基本重合。

进一步地，弧形状的所述接收机构包括第一导电金属件和第二导电金属件，所述第一导电金属件和所述第二导电金属件平行设置。

进一步地，所述第一导电金属件和所述第二导电金属件的材料为铜、铁、银及金中的任一种。

进一步地，所述纺丝球体设置在所述纺丝溶液中的体积为所述纺丝球体整体体积的一半或接近于一半。

进一步地，所述纺丝球体的材料为导电金属。

进一步地，所述驱动机构为驱动电机。

进一步地，所述驱动机构为丝杠、及与所述丝杠连接且用以将所述丝杠的直线运动转换为旋转运动的传动机构。

进一步地，所述传动机构为齿轮传动。

进一步地，所述可控旋转静电纺丝装置还包括用以为所述储液池供液的供液机构，所述供液机构通过导液管与所述储液池连接。

进一步地，所述储液池的材料为导电金属。

本实用新型的有益效果在于：通过设置有纺丝球体，纺丝球体在驱动机构的驱动下在纺丝溶液中旋转，进而使得纺丝球体暴露在空气中的表面上的纺丝溶液不断替换更新，防止纺丝溶液在空气中凝固，同时提高纺丝溶液中物质的分散性和溶液均匀性；并且，将接收机构设置成弧形状，弧形状的接收机构的圆心和纺丝球体的圆心重合或基本重合，以保证纺丝球体的表面至弧形状的接收机构的各处距离相等，使得射流能够受到相同条件的牵伸，从而提高纳米纤维的直径分布均匀性和形貌结构的均一性。