一種動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電紡絲技術(shù)是現(xiàn)今唯一有效制取納米纖維的方法。靜電紡絲制取的納米級和亞納米級纖維膜應(yīng)用潛力十分巨大，其具有孔隙率高、比表面大等優(yōu)點，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于組織工程支架、電池的隔膜及電極、化學(xué)催化劑和傳感器等方面，涉及到生物醫(yī)學(xué)、電工電子和化工等技術(shù)領(lǐng)域，所以獲取高質(zhì)量的納米纖維體顯得十分迫切。
[0003]雖然靜電紡絲技術(shù)簡單、易操作，并且能獲得納米纖維，但還存在一些問題，制取的靜電紡絲納米纖維排列方向的不可控性就是其中之一。靜電紡絲技術(shù)是利用高速帶電細(xì)射流在強(qiáng)靜電場下，使細(xì)射流中的同種電荷相互排斥而細(xì)化分裂得到納米纖維，由于細(xì)射流分裂成絲的方向是隨機(jī)的，所以造成纖維雜亂排列取向度低。而現(xiàn)在納米纖維的應(yīng)用往往需要較好的取向度，比如納米纖維做細(xì)胞培養(yǎng)支架時，排列比較好的納米纖維體，能使細(xì)胞沿規(guī)律方向生長。靜電紡絲實踐生產(chǎn)中，現(xiàn)在用的最多的是平板式電極接收器和滾筒式電極接收器，平板式和滾筒式都可大量接收二維電紡纖維，但得到的電紡纖維取向度很低，限制了電紡纖維的應(yīng)用?，F(xiàn)在的研宄者設(shè)計不同的接收器來提高電紡纖維的取向度，其中最典型并且效果比較好的是平行電極接收器，如平行條形電極接收器、平行環(huán)形電極接收器等，它們都得到比較好取向度的一維納米纖維體。
[0004]現(xiàn)在靜電紡絲制備納米纖維用的最多的是平板式接收器和滾筒式接收器。平板式接收器接收纖維取向度很低，滾筒式接收器相對于平板式接收器取向度略有提高，但取向度仍然比較低。
[0005]現(xiàn)在多種多樣的平行電極接收器雖然可接收到取向度比較好的納米纖維體，但無法真正應(yīng)用到大量靜電紡絲納米纖維制備中。其主要缺點是，由于平行電極接收器兩電極間距比較小，一般為5-15cm之間，所以往往一次接收到的靜電紡絲纖維的量比較少，并且一般只能接收到一維納米纖維，因為接收的量稍微增加后，再接收到的纖維將又會出現(xiàn)無規(guī)律排列。
[0006]鑒于上述原因，本發(fā)明提供一種動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備，包括PLC控制器、注射泵、噴絲頭及接收器，所述PLC控制器控制注射泵及接收器，其中，所述注射泵用于向噴絲頭供液，所述接收器設(shè)有至少一對平行滾筒電極，該平行滾筒電極接收器與注射泵協(xié)同工作，動態(tài)旋轉(zhuǎn)接收纖維。
[0008]優(yōu)選的，所述接收器還包括底座、滾筒支撐架、電機(jī)支撐架、電機(jī)及聯(lián)軸器，所述平行滾筒電極置于滾筒支撐架上，所述電機(jī)置于電機(jī)支撐架上，電機(jī)開啟后，通過聯(lián)軸器帶動所述平行滾筒電極旋轉(zhuǎn)。
[0009]優(yōu)選的，所述接收器的底座上開有階梯槽，進(jìn)行所述一對平行滾筒電極的間距調(diào)
-K-T。
[0010]優(yōu)選的，所述接收器的滾筒支撐架上開有螺紋孔，所述螺紋孔用于接入為所述平行滾筒電極通電的電線。
[0011]優(yōu)選的，所述PLC控制器上設(shè)有觸摸顯示屏以接收外部指令。
[0012]本發(fā)明還提供一種使用動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備進(jìn)行靜電紡絲的方法，包括以下步驟:
[0013]S1、開啟電源后，電機(jī)帶動平行滾筒電極旋轉(zhuǎn)，且注射泵的噴絲頭向所述平行滾筒電極噴絲，其中，噴絲頭和接收器之間施加有高壓；
[0014]S2、所述PLC控制器根據(jù)觸摸顯示屏的指令，控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以及所述噴絲頭噴絲速度。
[0015]優(yōu)選的，在步驟S2中，所述PLC控制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速及噴絲頭噴絲速度的模式包括:噴絲頭噴絲與平行滾筒電極旋轉(zhuǎn)同時進(jìn)行；或噴絲頭噴絲與平行滾筒電極旋轉(zhuǎn)間歇輪換進(jìn)行。
[0016]優(yōu)選的，當(dāng)噴絲頭噴絲與平行滾筒電極旋轉(zhuǎn)間歇輪換進(jìn)行時，電機(jī)開啟后平行滾筒電極不旋轉(zhuǎn)，噴絲頭噴絲時間A后停止噴絲，所述平行滾筒電極開始旋轉(zhuǎn)時間B后停止旋轉(zhuǎn)，所述噴絲頭再開始噴絲時間A，并重復(fù)上述過程。
[0017]根據(jù)本發(fā)明提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備及方法，所述設(shè)備包括PLC控制器、注射泵、噴絲頭及接收器，所述PLC控制器控制注射泵及接收器，其中，所述注射泵用于向噴絲頭供液，所述接收器設(shè)有至少一對平行滾筒電極，該平行滾筒電極接收器與注射泵協(xié)同工作，動態(tài)旋轉(zhuǎn)接收纖維。如此，解決了平板式電極接收器和滾筒式電極接收器接收纖維取向度低的問題，以及現(xiàn)有平行電極接收纖維量少且效率低的問題。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備接收器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2a是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備接收器底座示意圖；
[0021]圖2b是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備滾筒接收器支撐架示意圖；
[0022]圖2c是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備接收器滾筒示意圖；
[0023]圖2d是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備接收器電機(jī)支撐架圖；
[0024]圖3是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備工作流程圖；
[0025]圖4是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲方法流程圖；
[0026]圖5是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備工作方式示意圖；
[0027]圖6a是本發(fā)明又一較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備工作方式示意圖；
[0028]圖6b是本發(fā)明又一較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備工作方式示意圖；
[0029]圖6c是本發(fā)明又一較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備工作方式示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0031]本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備包括PLC控制器、注射泵、噴絲頭及接收器，所述PLC控制器控制注射泵及接收器，其中，所述PLC控制器上設(shè)有觸摸顯示屏以接收外部指令。所述注射泵用于給噴絲頭供液。
[0032]圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的動態(tài)平行滾筒電極靜電紡絲設(shè)備接收器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述接收器設(shè)有至少一對平行滾筒電極6，該平行滾筒電極6與注射泵協(xié)同工作，動態(tài)旋轉(zhuǎn)接收纖維。在圖1中，所述接收器包括底座1、滾筒支撐架2、電機(jī)支撐架3、電機(jī)4及聯(lián)軸器5，平行滾筒電極6置于滾筒支撐架2上，所述電機(jī)4置于電機(jī)支撐架3上，電機(jī)4開啟后，通過聯(lián)軸器5帶動所述平行滾