静电纺丝装置

【技术领域】

本发明涉及一种静电纺丝装置，属于静电纺丝技术领域。

【背景技术】

静电纺丝是制备纳米纤维最简单的方法，所制备的纳米纤维具有高孔隙率，高比表面积及高表面活性，广泛应用于医疗卫生、纺织工程、电子工程、航空航天、军事工程领域。

传统静电纺丝技术通常采用单针头纺丝，其存在纺丝针头易阻塞、产量低、制备的纳米纤维膜厚度不匀等问题，阻碍了纳米纤维膜的发展。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种静电纺丝装置，其能够在提高纺丝效率的同时，能够使得所制备的纳米纤维膜的厚度均匀。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：一种静电纺丝装置，与控制机构信号连接，包括：

喷丝机构，用以盛放纺丝溶液；

接收机构，设置在所述喷丝机构的一侧；

供电机构，与所述喷丝机构和所述接收机构电连接以形成静电场，所述纺丝溶液在所述静电场的作用下被拉伸形成射流；

所述接收机构上设置有至少两个检测件，所述检测件用以检测所述射流施加给所述接收机构的力，所述静电纺丝装置还包括驱动所述喷丝机构和/或所述接收机构运动的驱动机构；

每个所述检测件具有检测区域，所述检测件向所述控制机构发送检测值，所述控制机构接收所述检测信号以将所述检测值作比对，并根据所述比对结果控制所述驱动机构驱动所述喷丝机构和/或所述接收机构运动，以使得所述喷丝机构位于最小所述检测值的所述检测件的检测区域内。

在其中一个实施例中，所述接收机构为呈平面网状的接收网，所述接收网具有至少两个网格点，所述检测件设置在所述网格点处。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括用以驱动所述接收网或所述喷丝机构沿第一方向移动的第一驱动件、及驱动所述接收网或所述喷丝机构沿第二方向移动的第二驱动件，所述第一方向和第二方向交叉设置。

在其中一个实施例中，所述接收机构为呈圆柱状的接收滚筒，所述检测件均匀分布在所述接收滚筒上。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括用以驱动所述接收滚筒转动的第一驱动件、及用以驱动所述喷丝机构或所述接收滚筒沿所述接收滚筒的轴长方向移动的第二驱动件。

在其中一个实施例中，所述接收机构具有接收区域，所述射流具有移动区域，所述移动区域始终在所述接收区域内。

在其中一个实施例中，所述移动区域始终在所述检测区域内。

在其中一个实施例中，所述检测件为微压力传感器。

在其中一个实施例中，所述静电纺丝装置还包括与所述喷丝机构连通的供液机构。

在其中一个实施例中，所述控制机构为控制器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过设置有检测件，检测件用以检测射流施加给接收机构的力，通过将不同检测件的检测值进行比对以获知检测值最小的检测件处的射流接收情况，控制机构控制喷丝机构移动该检测件处进行纺丝，以使得该检测件的检测区域内的射流接收厚度趋近于其他检测件的检测区域内的射流厚度，从而使得所制备的纳米纤维米的厚度均匀，提高纺丝效率，快捷方便。

【附图说明】

图1是本发明的静电纺丝装置的结构示意图。

图2是本发明的静电纺丝装置的另一结构示意图。

图3是本发明的静电纺丝装置的再一结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本发明的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1至图3所示，本发明的一较佳实施例中的一种静电纺丝装置，与控制机构8(未图示)信号连接。在本实施例中，该控制机构8为控制器。该控制器内设置有比较模块，该比较模块用以将接收到的数值进行比较，以获取最大或最小的数值。该比较模块可以通过逻辑电路实现，亦或者，直接通过判定程序实现，在此不做具体限定和描述。

具体的，静电纺丝装置包括用以盛放纺丝溶液的喷丝机构1、设置在喷丝机构1的一侧的接收机构2、及供电机构5，该供电机构5分别与喷丝机构1和接收机构2电连接以形成静电场，从而使得纺丝溶液在静电场的作用下被拉伸形成射流6。在本实施例中，该供电机构5为高压静电发生器，其负极与接收机构2连接，其正极与喷丝机构1连接，同时，接收机构2接地。因此，在本实施例中，接收机构2和喷丝机构1的制作材料皆为导电金属，该导电金属可以为铜、铁等，在此不做具体限定，根据实际情况而定。在本实施例中，该喷丝机构1为储液池，储液池具有开口，以替代直径较小的单针头，可产生多个射流以提高纺丝产量。接收机构2设置在开口的上方，以准确接收射流6。

为了防止接收机构2上的射流6分布不均而导致所制备的纳米纤维膜的厚度不一，因此，本发明的接收机构2上设置有至少两个检测件3，该检测件3用以检测射流6施加给接收机构2的力。通过检测件3检测射流6沉积施加给接收机构2的力，可快速判断接收机构2该处的射流6的多少。相应的，静电纺丝装置还包括驱动喷丝机构1和/或接收机构2运动的驱动机构4。呈上述，供电机构5与喷丝机构1和接收机构2电连接，一般通过电线实现电连接。故，接收机构2和/或喷丝机构1的移动距离小于电线的长度。

每个检测件3具有检测区域，检测件3向控制机构8发送检测值，控制机构8接收检测信号以将检测值作比对，并根据比对结果控制驱动机构4驱动喷丝机构1和/或接收机构2运动，以使得喷丝机构1位于最小检测值的检测件3的检测区域内。检测区域可根据检测件3的实际检测情况进行划分，值得注意的是，所有检测件3的检测区域的整体面积应等于接收机构2的整体面积，或略小于接收机构2的整体面积。略小于的定义是：检测区域的面积至少为接收机构2的整体面积的90％以上。在本实施例中，检测件3的个数设置有多个，则控制器同时接收多个检测件3的检测值，然后在比较模块中进行比对以获知最小的检测值。在本实施例中，检测件3为微压力传感器，相应的，该检测值为压力值。诚然，在其他实施例中，该检测件3也可为其他，在此不做具体限定，根据实际情况而定。

驱动机构4驱动喷丝机构1或接收机构2中的一个移动，或同时驱动喷丝机构1和接收机构2移动，可根据实际情况进行设定。当接收机构2为呈平面网状的接收网，接收网具有至少两个网格点，检测件3设置在网格点处。呈上述，检测件3设置有多个，相应的，网格点也设置有多个，网格点的个数与检测件3的个数一一对应。驱动机构4包括用以驱动接收网或喷丝机构1沿第一方向移动的第一驱动件、及驱动接收网或喷丝机构1沿第二方向移动的第二驱动件，第一方向和第二方向交叉设置。在本实施例中，第一方向为水平方向(箭头a指向)，第二方向为竖直方向(箭头b指向)。

为了能够在比对结果后，喷丝机构1能够快速位于具有最小检测值的检测件3的检测区域内，在本实施例中，请具体参见图1，驱动机构4仅驱动喷丝机构1运动。这样设置的目的在于：接收网的位置保持不变，则相应的，检测件3的位置也保持不变，控制机构8无需再获取检测件3的位置以控制喷丝机构1移动。相应的，第一驱动件和第二驱动件仅驱动喷丝机构1移动。该第一驱动件和第二驱动件可以为丝杠、液压缸、电缸等做直线运动的驱动件，亦可以为驱动电机等做旋转运动的驱动件，但此时驱动电机与喷丝机构1还设置有用以将旋转运动转换为直线运动的传动件，例如齿轮传动等结构，在此不做赘述。

诚然，在其他实施例中，驱动机构4也可仅驱动接收网移动，此时，喷丝机构1的位置保持不变，驱动机构4可快速驱动具有最小检测值的检测件3的检测区域位于喷丝机构1的上方，亦可以达到上述效果。请参见图2，倘若驱动机构4同时驱动喷丝机构1和接收网移动，那么，此时接收网上还设置有若干个定位传感器，每个定位传感器与检测件3一一对应，以获知每个检测件3的位置。

请参见图3，当接收机构2为呈圆柱状的接收滚筒，检测件3均匀分布在接收滚筒上。相应的，驱动机构4包括用以驱动接收滚筒转动的第一驱动件、及用以驱动喷丝机构1或接收滚筒沿接收滚筒的轴长方向移动的第二驱动件。在本实施例中，第一驱动件驱动接收滚筒转动，第二驱动件驱动接收滚筒移动，第一驱动件和第二驱动件不同时工作，使得喷丝机构1的位置保持不变。相应的，第一驱动件可以为驱动电机，第二驱动件可以为丝杠等，在此不做赘述。此时，接收滚筒上还设置有与检测件3一一对应的角度传感器，以获知每个检测件3的安装角度。

诚然，在其他实施例中，第一驱动件可驱动接收滚筒转动，第二驱动件可驱动喷丝机构1移动。此时，接收滚筒上还设置有与检测件3一一对应的角度传感器和定位传感器，以获知检测件3的安装位置和安装角度。

接收机构2具有接收区域，射流6具有移动区域，移动区域始终在接收区域内。其中，射流6的移动区域具体为：射流6自喷丝机构1的表面至被接收在接收机构2表面上的移动轨迹所形成的区域。这样设置的目的在于：射流6始终被接收在接收机构2上，从而不会造成浪费。更为具体的，移动区域始终在检测区域内，即，当喷丝机构1位于其中一个检测区域内时，射流6不会被接收至其他的检测区域内，从而更好的保证所制备的纳米纤维膜的厚度均匀。

为了提高纺丝效率，静电纺丝装置还包括与喷丝机构1连通的供液机构7。该供液机构7根据喷丝机构1的移动情况进行设定。若喷丝机构1可移动，相应的，供液机构7可通过伸缩导液管与喷丝机构1连通，伸缩导液管的可伸缩距离大于喷丝机构1的移动距离；若喷丝机构1的位置保持不变，供液机构7则通过固定长度的导液管与喷丝机构1连接，在此不做具体限定，根据实际情况而定。

综上所述：通过设置有检测件3，检测件3用以检测射流6施加给接收机构2的力，通过将不同检测件3的检测值进行比对以获知检测值最小的检测件3处的射流6接收情况，控制机构8控制喷丝机构1移动该检测件3处进行纺丝，以使得该检测件3的检测区域内的射流6接收厚度趋近于其他检测件3的检测区域内的射流6厚度，从而使得所制备的纳米纤维米的厚度均匀，提高纺丝效率，快捷方便。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。