本實用新型專利技術公開了一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，該裝置使用便攜式高壓電源和明火加熱，所述便攜式高壓電源包含手搖發電機，便攜式高壓電源的正、負極分別連接紡絲噴頭和電紡纖維收集機構，紡絲噴頭的噴口指向電紡纖維收集機構，所述紡絲噴頭連通儲料機構，所述儲料機構處設置有明火加熱機構。該裝置結構簡單，易于操作，擺脫了市電電源的限制，可以在斷電、停電等無法供應市電的環境下實現熔體靜電紡絲制備微納米纖維。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于靜電紡絲
，具體涉及一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置。
技術介紹
靜電紡絲法是目前制備一維微納米纖維最簡單有效地方法之一。靜電紡絲技術包括溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲兩部分，其原理可簡述為帶電高分子溶液或熔體在高壓靜電場的作用下克服表面張力和重力等作用形成帶電射流，射流進一步在高壓電場的作用下加速運動，發生拉伸或劈裂細化，再經溶液揮發或熔體固化形成微納米纖維。目前，在靜電紡絲裝置方面溶液靜電紡絲已經得到廣泛的研究和應用，與溶液靜電紡絲相比，熔體靜電紡絲由于不使用溶劑，纖維中不存在溶劑殘留，不存在溶劑揮發、回收和毒性的問題，其紡絲效率、環保性和生物醫學實用性大幅度提高。因此熔體靜電紡絲被認為是一種更經濟、環保的靜電紡絲方法，但熔體靜電紡絲的裝置制備的纖維相對較粗，可用于紡絲的材料種類較少，且存在高壓電源與加熱裝置的電磁干擾問題，所以熔體靜電紡絲裝置比普通溶液電紡裝置更復雜。目前，相對溶液靜電紡絲，關于熔體靜電紡絲裝置的研究不是很多，中國專利200920105827.3公開了一種可連續生產的高效熔體靜電紡絲裝置，提出一種均勻分布有多個噴絲孔的高效噴絲頭，實現熔體靜電紡絲技術的連續生產，紡絲效率顯著提高；中國專利201110240911.8引入微分絲刷技術，改變了傳統的使用多噴頭或毛細管組件提高靜電紡絲效率的方式，極大地提高了紡絲效率，降低了制造和安裝成本，有望實現熔體靜電紡絲大規模工業化；中國專利201320582480.8公開了一種用于高粘度聚合物多射流的熔體靜電紡絲裝置，實現了同粘度的高粘度聚合物的熔體電紡，并且可實現高粘度聚合物纖維的批量化生產；中國專利201310167583.2公開了一種新型離心熔體靜電紡絲裝置，提出了一種利用高壓電場力和高速離心力的共同作用，實現高分子熔體納米級超細纖維的制備裝置；中國專利201320588422.6公開了一種金屬網帶式熔體靜電紡絲裝置，實現了熱塑性聚合物的超細纖維連續批量化 生產。但是上述熔體靜電紡絲裝置復雜，其高壓電源及加熱裝置都需要外接電源，只能在有市電供應的情況下進行紡絲。中國專利20130025425.3公開了一種便攜式熔體靜電紡絲教學演示裝置，提出一種基于靜電感應起電機的小型熔體紡絲裝置，該裝置總體上比較輕便，但是加熱裝置(熱風機)仍依賴外接電源(市電)，在斷電、停電、沒有市電供應的地方不能工作，這極大地限制了熔體靜電紡絲的應用范圍。
技術實現思路
本技術的目的在于彌補現有技術空白，提供一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，該裝置結構簡單，易于操作，擺脫了市電電源的限制，可以在斷電、停電等無法供應市電的環境下實現熔體電紡。為了實現上述目的，本專利技術提供的技術方案如下：一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，包括便攜式高壓電源，所述便攜式高壓電源為手搖發電電源，便攜式高壓電源的正、負極分別連接紡絲噴頭和電紡纖維收集機構，紡絲噴頭的噴口指向電紡纖維收集機構，所述紡絲噴頭連通儲料機構，所述儲料機構處設置有明火加熱機構。該靜電紡絲裝置采用手搖發電式的便攜式高壓電源供應電紡過程中所需的高壓電，在紡絲噴頭和電紡纖維收集機構間形成高壓靜電場，同時，采用明火加熱裝置對儲料機構中的固體高分子材料進行加熱使其熔化成紡絲前驅液，在電場力的作用下拉伸劈裂形成微納米纖維，此過程中無需外接市電電源，使得該熔體電紡過程擺脫了市電的限制，可以在斷電、停電等無法供應市電的環境下進行。相較于目前慣用點電磁加熱方式，明火加熱的方式有效地解決了傳統高壓電源與加熱裝置的電磁干擾問題，且裝置結構簡單，可作為熔融靜電紡絲實驗的演示裝置使用。進一步的，所述便攜式高壓電源包括手搖式發電機，所述手搖式發電機連接充電電池并為充電電池充電，所述充電電池連接高壓轉換器，作為高壓轉化器的供電電源，所述高壓轉化器的電壓輸出端的正、負極分別作為便攜 式高壓電源的正、負極，所述手搖式發電機、充電電池、高壓轉換器都安裝在絕緣外殼內，手搖式發電機的手柄設置于絕緣外殼外部。進一步的，所述明火加熱機構為酒精燈、酒精噴燈、汽油噴燈、蠟燭或打火機中的一種。進一步的，所述明火加熱機構的火源周圍設置有防止高壓電場產生的離子風影響火焰加熱的穩定性的圓筒形的加熱保護套。電紡過程的高壓靜電場會產生離子風，影響明火加熱裝置火焰的穩定性，筒狀的加熱護套套在火焰周圍可以隔絕離子風對火焰的影響。進一步的，所述明火加熱機構置于升降臺上，所述升降臺可以調節明火加熱機構和儲料機構之間的距離。通過調節升降臺的高度可以調節明火加熱機構和儲料機構之間的距離，進而調節控制明火加熱機構對儲料機構中固體高分子材料的加熱溫度。進一步的，所述儲料機構為金屬料筒，所述明火加熱機構位于金屬料筒下方，明火加熱機構放置在升降臺上。進一步的，所述金屬料筒用金屬絲懸掛固定在絕緣支架下方，所述絕緣支架固定在鐵架臺上。進一步的，所述紡絲噴頭為錐形金屬噴頭。噴頭噴口的內徑為0.2～1.2毫米。進一步的，所述收集機構為金屬板。本技術的有益效果：本技術彌補現有技術空白，提供了一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，該裝置結構簡單，易于操作，擺脫了市電電源的限制，可以在斷電、停電等無法供應市電的環境下實現熔體電紡。具有以下優勢：1)該靜電紡絲裝置采用手搖發電式的便攜式高壓電源供應電紡過程中所需的高壓電，在紡絲噴頭和電紡纖維收集機構間形成高壓靜電場，同時，采用明火加熱裝置對儲料機構中的固體高分子材料進行加熱使其熔化成紡絲 前驅液，在電場力的作用下拉伸劈裂形成微納米纖維，此過程中無需外接市電電源，使得該熔體電紡過程擺脫了市電的限制，可以在斷電、停電等無法供應市電的環境下進行。相較于目前慣用的電加熱、激光加熱方式，明火加熱的方式有效地解決了傳統高壓電源與加熱裝置的電磁干擾問題，且裝置結構簡單，可作為熔融靜電紡絲實驗的演示裝置使用。2)整體結構簡單，便于組裝，易于操作，成本低，可對熔點較低的聚合物實現熔體靜電紡絲，制備其微納米纖維。附圖說明圖1為本技術實施例1的裝置結構示意圖；圖2為本技術實施例1的便攜式高壓電源的爆炸圖；圖中：1-鐵架臺，2-絕緣支架，3-金屬料筒，4-紡絲噴頭，5-便攜式高壓電源，51-絕緣外殼，52-充電電池，53-手搖式發電機，54-電源負極，55-高壓轉化器，56-電源正極，6-電紡纖維收集機構，7-導線，8-酒精燈，9-升降臺，10-加熱保護套。具體實施方式根據下述實施例，可以更好地理解本專利技術。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本專利技術而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本專利技術。實施例1如圖1和圖2所示，一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，包括便攜式高壓電源5，所述便攜式高壓電源5包括手搖式發電機53，所述手搖式發電機53連接充電電池52并為充電電池52充電，所述充電電池52連接高壓轉換器55，作為高壓轉化器55的供電電源，所述高壓轉化器55的電壓輸出端的正、負極分別作為便攜式高壓電源的電源正極56和電源負極54，所述手搖式發電機53、充電電池52、高壓轉換器55(BSCD-3)都安裝在絕緣外殼51內，手搖式發電機53的手柄設置于絕緣外殼51外部，通過轉動手搖式發電 機53的手柄可將本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，其特征在于：包括便攜式高壓電源(5)，所述便攜式高壓電源(5)包含手搖發電機(53)，便攜式高壓電源(5)的正、負極分別通過導線(7)連接紡絲噴頭(4)和電紡纖維收集機構(6)，紡絲噴頭(7)的噴口指向電紡纖維收集機構(6)，所述紡絲噴頭(4)連通儲料機構，所述儲料機構處設置有明火加熱機構。
【技術特征摘要】
1.一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，其特征在于：包括便攜式高壓電源(5)，所述便攜式高壓電源(5)包含手搖發電機(53)，便攜式高壓電源(5)的正、負極分別通過導線(7)連接紡絲噴頭(4)和電紡纖維收集機構(6)，紡絲噴頭(7)的噴口指向電紡纖維收集機構(6)，所述紡絲噴頭(4)連通儲料機構，所述儲料機構處設置有明火加熱機構。2.如權利要求1所述的一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，其特征在于：所述便攜式高壓電源(5)包含手搖式發電機(53)，所述手搖式發電機(53)連接充電電池(52)并為充電電池(52)充電，所述充電電池(52)連接高壓轉換器(55)，作為高壓轉化器(55)的供電電源，所述高壓轉化器(55)的電壓輸出端的正、負極分別作為便攜式高壓電源的電源正極(56)和電源負極(54)，所述手搖式發電機(53)、充電電池(52)、高壓轉換器(55)都安裝在絕緣外殼(51)內，手搖式發電機(53)的手柄設置于絕緣外殼(51)外部。3.如權利要求1所述的一種不依賴市電的熔體靜電紡絲裝置，其特征在于：所述明火加熱機構為酒精燈(8)、酒精噴燈、汽油噴燈、蠟燭...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龍云澤，閆旭，段曉鵬，張麗華，賈憲生，李金濤，張斌，
申請(專利權)人：青島大學，
類型：新型
國別省市：山東;37
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