1.一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,包括供液系統、分離電場控制系統、球形旋
轉噴絲系統和納米纖維收集系統,其特征在于:所述供液系統包括氣瓶(3)、紡絲液貯液瓶
(7)、油浴槽(9)和導液管(10),所述紡絲液貯液瓶(7)設置在油浴槽(9)內,所述紡絲液貯液
瓶(7)與導液管(10)到刷液槽(12)形成連通器結構,所述紡絲液貯液瓶(7)通過氣管(25)與
氣瓶(3)連接,所述氣管(25)上、靠近氣瓶(3)處依次設有總閥(2)和減壓閥(1),所述分離電
場控制系統包括高壓發生器(11)、金屬圓環(23)、圓柱座(24)和支座(26),所述支座(26)設
置在紡絲液貯液瓶(7)上端,所述圓柱座(24)設置在 支座(26)上,所述金屬圓環(23)套裝
在圓柱座(24)上且與高壓發生器(11)連接,所述球形旋轉噴絲系統包括球形噴頭(20)、下
球座(22)、上球座(21)、傳動軸(14)和傳動電機組(13),所述下球座(22)設置在圓柱座(24)
上端,所述下球座(22)中間設有直徑大于球形噴頭(20)直徑的半球槽,所述上球座(21)的
上平面與球形噴頭(20)的球心相平,所述上球座(21)安裝在下球座(22)上,所述球形噴頭
(20)設置在上球座(21)與下球座(22)之間、且與下球座(22)之間形成刷液槽(12),所述傳
動電機組(13)通過傳動軸(14)與球形噴頭(20)連接,且傳動電機組(13)通過傳動軸(14)驅
動球形噴頭(20)轉動,所述納米纖維收集系統包括電機(15)和金屬滾筒(16),所述金屬滾
筒(16)側面與地線(18)連接,所述金屬滾筒(16)與電機(15)連接,用于驅動金屬滾筒(16)
轉動。
2.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述紡
絲液貯液瓶(7)、導液管(10)、圓柱座(24)、下球座(22)、上球座(21)、傳動軸(14)和油浴槽
(9)材質均為聚四氟乙烯材料。
3.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述油
浴槽(9)內裝有硅油(5)。
4.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述紡
絲液貯液瓶(7)內部設有豎直板,所述豎直板與紡絲液貯液瓶側壁之間設有活塞(4),所述
活塞(4)上端與氣管(25)連接。
5.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述導
液管(10)直徑為2mm-10mm、長度為500mm-1200mm,所述導液管(10)中間設有開關(8),用于
控制高聚物溶液由貯液瓶向刷液槽自由流動。
6.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述金
屬圓環(23)材質為金屬銅材料、直徑為50mm-300mm,且金屬圓環(23)套在圓柱座(24)部分
壁厚均勻為1mm-20mm、高度為50mm-200mm,所述金屬圓環(23)高出圓柱座(24)部分壁的縱
截面為三角形、壁厚從1mm-20mm收窄到三角形上頂點0、且向外有0°-80°的傾角、高度為
10mm-20mm。
7.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述金
屬圓環(23)與高壓發生器(11)正極連接,且高壓發生器(11)的電壓調節范圍為0-100kv。
8.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述下
球座(22)為圓柱狀、上表面輪廓為一個挖空的下半球,所述下半球的直徑大于球形噴頭
(20)直徑0.5mm-5mm,所述上球座(21)為圓柱狀、下表面輪廓是一個挖空的上半球,所述上
半球的直徑略大于球形噴頭的直徑0.5mm-3mm。
9.根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置,其特征在于:所述球
形噴頭(20)材質為金屬銅、玻璃或聚四氟乙烯中的一種。
10.一種根據權利要求1所述的一種球形旋轉刷式批量化靜電紡絲裝置的使用方法,其
特征在于:包括以下步驟:
(a)用導液管(10)從紡絲液貯液瓶(7)底部連接刷液槽(12),關閉設置于導液管(10)中
間的開關(8),然后在紡絲液貯液瓶(7)中裝入高聚物溶液(6);
(b)打開導液管(10)中間的開關(8),打開總閥(2),微調氣壓閥使得高聚物溶液經過導
液管緩慢注入刷液槽內;
(c)調節減壓閥(1)控制氣體流速,使得高聚物溶液(6)在紡絲過程中保持以一定量充
滿刷液槽(12);
(d)打開連接金屬滾筒的電機(15)的開關,使金屬滾筒(16)以一定速度旋轉;
(e)打開連接球形噴頭的傳動電機組(13)的開關,使球形噴頭(20)以一定轉速旋轉;
(f)將高壓發生器(11)的正極與金屬圓環(23)連接,打開高壓發生器電源,緩慢增加電
壓,當電壓到達一定數值后,在球形噴頭上就會出現多根射流(19),射流(19)在飛向金屬滾
筒(16)的過程中,溶劑揮發,高聚物被拉伸固化,形成納米纖維(17)沉積收集在圓柱形金屬
滾筒(16)上。
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