[实用新型]一种有序纤维制备装置

说明书

技术领域

本实用新型属于静电纺丝领域，尤其涉及一种有序纤维制备装置。

背景技术

静电纺丝(electrostaticspinning)，是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流进行纺丝加工的工艺。近年来，静电纺丝作为一种可制备超精细纤维的新型加工方法，引起了人们的广泛关注。目前世界上已成功进行电纺丝加工的聚合物超过30种，包括DNA、胶原、丝蛋白等天然高分子，以及聚氧乙烯、聚丙烯腈、聚乳酸、聚酰亚胺、尼龙、聚乙烯醇、聚己内酯、聚氨酯等合成高分子。

为了获得取向可控的纳米纤维，通常是在接收端做多种改进。主要是通过一下几种方式进行改进：

1、控制电场分布，即使用辅助电极或改进装置外形，从而改变电场分布；

2、机械方式，使用滚轮轮盘等作为接收装置，当线速度与纺丝速度相当时有序性较好；

3、控制磁场分布，使用辅助磁场，通过洛仑兹作用力使得熔液纺丝方向改变；

4、水浴收集法，经过液体将静电纺丝速度减慢下来，多根丝并成一股，实现收集。

以上方式虽然可以获得取向可控的纳米纤维，但是成本较高，需要添加额外的接收装置，且纤维有序度不高。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种有序纤维的制备装置，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够简单的制备直径、有序度可调的纳米纤维的制备装置。

本实用新型的有序纤维制备装置，包括高压电源，与所述高压电源电连接的注射器和接收器，所述接收器为朝向所述注射器的具有孔的金属平板。

进一步的，所述孔为矩形孔，其宽度为3-8mm，长度为1.5-5cm。

进一步的，所述注射器与所述接收器之间的距离为5-15cm。

进一步的，所述注射器包括由微量注射泵控制的针管，所述针管的针头与所述高压电源电连接。

进一步的，所述高压电源的工作电压为10-20kV。

进一步的，所述接收器由铝箔制成。

借由上述方案，本实用新型的有序纤维制备装置通过将有孔的金属板作为接收器，成本较低，能够在孔洞处制备有序纤维，简单有效，易于实现，该装置制备的有序纤维不改变纤维直径及形貌，装置简单，纤维直径、有序性、生产效率可调，能在保证物理结构完整的前提下从接收器剥离。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的一种有序纤维制备装置，包括高压电源10，与高压电源10电连接的注射器20和接收器30，接收器30为朝向注射器20的具有孔的金属平板。本实用新型中的接收器30为半径为8cm的开有矩形孔的圆形铝箔，以在特定的区域获取有序纤维。

优选的，本实用新型中接收器30上矩形孔的宽度为3-8mm，长度为1.5-5cm。本实用新型中用有矩形孔洞的铝箔作为接收器30时，孔洞处的纳米纤维呈现有序性，随着矩形孔洞宽度的增加(从2mm变为5mm)纤维排列有序性变好，这是由于孔洞的变化引起了电场的变化，从而使得纤维排列有序性变好；当矩形孔的宽度继续增大时，有序性变化不大，并且随着孔宽度增大，孔洞处收集的纤维越少，生产效率越变低。综合有序性和生产效率的考虑，当孔洞宽度为3-8mm时，有序性和生产效率良好。

进一步的，在实施时，为使有序性和生产效率最佳，可将孔洞宽度控制为4-6mm之间。

由于有序纤维的直径、有序度和生产效率与接收距离相关，本实用新型中注射器20与接收器30之间的距离为5-15cm。具体的，注射器20包括由微量注射泵21控制的玻璃针管22，针管22的针头23与高压电源10电连接，针头23的针尖与接收器30上边缘的距离为5-15cm。