[实用新型]实验室制纳米纤维的静电纺丝设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备纳米纤维的静电纺丝设备，更具体的说，本实用新型涉及一种实验室用生产纳米纤维的静电纺丝设备。

背景技术

静电纺丝又称为静电纺、电纺，顾名思义其含义就是利用高分子流体静电雾化形成聚合物微小射流，并最终固化成为纤维。近年来，通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料已经成为世界材料科学技术领域最重要的课题之一。

现今静电纺丝技术以其制造装置简单、纺丝成本低廉、工艺可控性等优点，成为了有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。在制备过程中，聚合物溶液被送入带有高压的喷丝头，由于高压的作用，在喷丝头和电极接收板之间就会产生静电力将溶液拉入Taylor锥内。如果聚合物溶液具有足够的粘稠度，在静电力的引导下，聚合物溶液就会形成射流，之后通过外电场和喷丝内部电荷排斥力之间的相互作用使喷丝弯曲并旋转，最终形成纳米纤维并沉积在收集装置上。到目前为止，研究人员已经成功制备了种类丰富的多种纳米纤维，包括有机纳米纤维、无机纳米纤维和有机/无机复合纳米纤维。静电纺丝制备的纳米纤维在复合材料增强体、微/纳电子器件、纳米传感器、过滤与分离、生物医学、防护服等诸多领域具有广泛的潜在的应用。

然而传统的静电纺丝系统由空心针式喷丝头、泵、电极接收板和高压电源组成。泵用来将聚合物溶液送入喷丝头，高压电源连接在喷丝头和电极接收板之间。纳米纤维制备过程中，由于是在喷丝头上直接施加直流电压，而喷丝针直径又很小，瞬时的高压就有可能导致放电现象，操作比较危险。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种实验室制纳米纤维的静电纺丝设备。

为了解决上述技术问题并且实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种实验室制备纳米纤维的静电纺丝设备，具有柜体和设置在柜体底部的滑动机构和定位机构；所述的柜体包括底层、中间层和顶层；所述底层内设置有电控装置和高压直流静电发生装置；所述底层的外壁一侧设置有操作平台；所述中间层设置有静电纺丝发生装置；所述顶层设置有纳米纤维收集装置。

其中，所述中间层的四周具有透明防护玻璃，左右两侧设置有透明夜幕卷帘，并且所述的静电纺丝发生装置包括基座，和设置在基座下方用于驱动所述基座升降运动的升降机构；其中所述基座上方设置有溶液槽和回转纺丝机构。

其中，所述顶层上设置有可视玻璃窗口，并且所述纳米纤维收集装置为低速纳米纤维收集装置或高速纳米纤维装置。

其中，所述顶层还设置有聚合物收集装置。

其中，所述操作平台上具有触摸屏交互界面。

其中，所述操作平台上还具有高压电源的电压表、高压电源的电流表、电压调节旋钮、高压电源开关、高压电源指示灯、设备电源总开关和紧急停止按钮。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的静电纺丝设备，将静电纺丝发生装置和收集装置均设置在密闭的柜体内，保障了操作的安全性，也防止了聚合物溶液对周围环境和人体的污染和危害；而且本实用新型的设备结构合理，安全性高，操作简便，适用于实验室操作。另外，本实用新型的静电纺丝设备采用了回转纺丝电极和与之相匹配的多种收集装置，显著提高了纳米纤维的纺丝效率。

附图说明

图1为实施例1所述实验室用静电纺丝纳米纤维设备的主视面示意图。

图2为实施例1所述实验室用静电纺丝纳米纤维设备的侧面示意图。

图3为实施例1所述设备操作平台部分的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步的阐述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1