CN113699688A - 一种手持式的纳米薄膜的制备设备 - Google Patents

Abstract

涉及一种手持式静电纺丝的纳米薄膜制备设备，有壳体，壳体内有高压电源发生器、储存液体的容器、针管、喷头、喷头位置和角度调节器、防静电微型高压泵、控制面板和锂电池，以及绝缘的连接软管和绝缘导线。所述容器与所述高压泵的进水口联通，所述高压泵的出水口与针管相连，针管经过绝缘软管与喷头相连，喷头与高压电源通过绝缘导线相连。壳体为绝缘材料，喷头套有绝缘套。通过喷头位置和角度调节器，可以微调喷射位置。由于所述喷头与针管采用软管连接，用微型高压泵代替针管的后柄，使得各部件位置摆放自由度增加，手持设备尺寸缩小。采取了电磁屏蔽措施，防止电磁干扰对制备的影响。内置锂电池，使得所述设备可以在充电后移动使用。

Description

一种手持式的纳米薄膜的制备设备

技术领域

涉及一种手持式的纳米薄膜制备设备，尤其应用在医疗美容领域。

背景技术

随着需求的提升、技术进步以及消费水平提高等因素，国内美容市场迅速成长。尤其是医疗美容市场。在2017年，中国就已经成为全球第二大医美市场，有望在2021年超越美国成为全球第一大医美市场。

医疗美容不可避免地使用手术、注射等手段，造成程度不同的创伤及其危害。随着技术的进步，以秉承无创医美理念的“人工皮肤”或者“第二皮肤”出现了。比如，国外利用静电纺丝技术制备美容使用的“第二皮肤”及其便携制备设备等，但是价格高昂，难以被国人接受。开发价格低、美容效果更好和便于使用的无创美容产品，将是美容技术创新的一个方向。

目前现有的手持式纳米薄膜的制备设备，或者采用普通的注射器的形态的部件，即喷头与针管直接相连，针管后置推动柄来控制液体或熔体行进速度和用量，由于所述注射器的细长形态，造成产品外观上某一方向的尺寸过长，设计的自由度受到限制，使用时也造成不方便。

又或者直接将喷头独立出来，用来手持，其余部分仍安装在另外一个壳体里，没有做到完全的便携。

另外，都完全靠手及手臂的移动来初略地决定喷射位置，都没有做喷头位置和角度的微调处理，不能实现更便捷、更精准的喷射，不能完全应对皮肤的各种曲面形态。

本发明专利对上述问题或缺欠而设计。

发明内容

本发明专利针对【背景技术】所述问题或缺欠，进行改进和设计。

涉及一种手持式静电纺丝的纳米薄膜制备设备，有壳体，壳体内有高压电源发生器、储存液体的容器、针管、喷头、喷头位置和角度调节器、防静电微型高压泵、控制面板和锂电池，以及绝缘的连接软管和绝缘导线。

壳体为绝缘材料，喷头套有绝缘套。

储存液体的容器与防静电微型高压泵的进水口联通，防静电微型高压泵的出水口与针管相连，针管经过绝缘软管与喷头相连，喷头与高压电源通过绝缘导线相连。

通过高压电源给予喷头和待喷液体加以高压电，在防静电微型高压泵的作用下，待喷液体持续地从喷头喷出纳米直径的细丝，附着在人体皮肤或其他物体表面，凝结成纤维薄膜结构。

通过喷头位置和角度调节器，可以更精准地微调喷射位置。可以喷射到正常方式不易覆盖的人体皮肤或其他各种复杂的物体表面，从而使纳米纤维薄膜的覆盖效果增强。当对喷头位置和角度调节器的外露的部分，施以与壳体垂直的力时，可带动针头在垂直于壳体的方向移动，其移动范围，由壳体上的直线卡槽长度决定；当对所述外露的部分，施以与壳体平行的力时，通过喷头位置和角度调节器可以调整针头的喷射角度，其调整角度范围为-30度至30度。所述通过喷头位置和角度调节器5也有绝缘材料制成，优选地，耐压强度大于50KV。

防静电微型高压泵有五挡推动速度设定参数，可以实现不同速度的喷射。

可以通过控制面板设置喷射时间等参数。

此喷头由于采用软管连接，用微型高压泵代替针管的后柄，使得各部件位置摆放自由度增加，手持设备尺寸缩小，设计自由度增加。优选地，所述喷头，位于壳体上部。

喷头、针管涂有电磁屏蔽膜或配有电磁屏蔽罩，高压发生器配有电磁屏蔽罩，防止电磁干扰对制备的影响。

内置锂电池，使得所述设备可以在充电后移动使用。

本发明的有益效果明显。本发明关注于使用手持可移动设备制备纳米纤维薄膜，此薄膜可用于医疗包扎敷料、美容遮盖和电子皮肤等领域。采用静电纺丝的低廉高效方式，进行了通体绝缘考虑，采取措施防止电磁干扰对静电纺丝的影响。喷头等部件采用软管连接、用微型高压泵代替针管推进柄，极大地缩小了设备单一方向上的尺寸限制。在设备设计、制造和使用上都带来了方便，是值得推广的。

附图说明

图1 本发明的结构示意图

图2 本发明的喷头安放示意图

图3 本发明的微型高压泵结构示意图

图4 本发明的喷头位置和角度调节器示意图

图5 本发明的制成的纳米纤维薄膜结构示意图

其中，附图标记：

1-高压电源发生器；2-储存液体的容器；3-针管；4-喷头；5-喷头位置和角度调节器；6-防静电微型高压泵；7控制面板；8-锂电池；9-绝缘的连接软管；10-绝缘导线；11-壳体；12-微型高压泵的电机；13-微型高压泵的推动叶片或齿轮；14-喷头位置和角度调节器的上滑道；15-喷头位置和角度调节器的下滑道；16-微型高压泵的进水口；17-微型高压泵的出水口；控制面板上的控制按钮18

具体实施方式

结合附图1至附图5和具体实施例进一步对本发明进行详细说明，以便于明显可懂。以下的实施举例用于说明本发明，但不用于做本发明的范围限制。

所述手持式静电纺丝的纳米薄膜制备设备，有壳体11，壳体11内有高压电源发生器1、储存液体的容器2、针管3、喷头4、喷头位置和角度调节器5、防静电微型高压泵6、控制面板7和锂电池8，以及绝缘的连接软管9和绝缘导线10。

储存液体的容器2与防静电微型高压泵的进水口16联通，防静电微型高压泵的出水口17与针管2相连，针管3经过绝缘软管与喷头4相连，喷头4与高压电源通过绝缘导线10相连。

通过高压电源给予喷头4和待喷液体加以高压电，待喷液体从喷头4喷出纳米直径的细丝，附着在人体皮肤或其他物体表面，凝结成纤维薄膜结构。所述防静电微型高压泵6能够推动和输送待喷液体。如图1所示意。

所述静电纺丝，是一种纳米纤维的制造工艺。高分子聚合物溶液或熔体在高电压环境中，带有正或负电荷，在高电位差作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形，即“泰勒锥”，并从圆锥尖端喷射延展得到纤维细丝，表面看呈雾状的，其聚合物微小射流。可以在空气中运行相当长的距离到达人体皮肤或其他接收器，此过程固化成纳米级别直径的纤维，沉积在皮肤或其他物体表面。纳米纤维直径可以达到100纳米以下。静电纺丝以其制造装置简单、纺丝成本低廉、生产效率相对高、操作简单、工艺可控、适用范围广等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。

所述的设备的壳体11为绝缘材料，喷头4配有绝缘套。所述绝缘材料由无机绝缘材料和有机绝缘材料混合而成，无机绝缘材料为云母、石棉、硫黄等，有机绝缘材料为虫胶、树脂、橡胶等。优选地，所述绝缘材料电阻率大于1010Ω.m，耐压强度大于50KV。

所述喷头4，为注射器针头以及具有微小空心的尖头形状的物件，为导电的金属等材料制成。所述喷头4的微小空心的横截面的直径在2000μm以下。所述喷头4外层包有绝缘套，绝缘套也由所述的壳体11绝缘材料制成。优选地，所述喷头，位于壳体11上部的凹陷处，形状如图2所示意。

所述防静电微型高压泵6，防静电是指制造高压泵外壳的材料通过添加碳黑、碳纤等导电物，或者防静电剂，从而达到防静电的效果。优选地，所述微型高压水泵压力最高值大于5公斤、流量大于1升每分钟、吸程高于1米、噪音低于50分贝、不需先加引水而具备稳定自吸功能。所述防静电微型高压泵6如图3所示意。

所述防静电微型高压泵6的喷射速度，有三至五挡参数设定，以实现不同速度的喷射，通过控制面板7设置。同时，控制面板7还可以进行喷射时间等参数设定。控制面板带有喷射速度、喷射时间、电源开关等控制按钮18。

所述高压电源发生器1，具备将由锂电池8所产生的电压升为高电压的功能。由变压器、电容器及辅助电路等构成，能产生2-30KV的高压电。

设置喷头位置和角度调节器5，是一种喷头的喷射位置和角度的微调机制。由于本身是手持式的设备，使用者的手及前臂的移动可以解决喷射位置等问题，但更精细的调节，可以通过所述的喷头位置和角度调节器5进行操作。可以喷射到正常方式不易覆盖的人体皮肤或其他各种复杂的物体表面，从而使纳米纤维薄膜的覆盖效果增强。具体地，所述的喷头位置和角度调节器5，是一个中心镂空、厚度在1mm-20mm的薄片，中心向外延伸的部分露在壳体11之外并且有两端卡在壳体的直线卡槽内。进一步地，外部中心镂空的部分套在针头上。如图4所示意。当对所述外露的部分，施以与壳体垂直的力时，通过喷头位置和角度调节器5可以带动针头在垂直于壳体的方向移动，其移动范围，由壳体11上的直线卡槽长度决定；当对所述外露的部分，施以与壳体平行的力时，通过喷头位置和角度调节器5可以调整针头的喷射角度其调整角度范围为-30度至30度。所述通过喷头位置和角度调节器5也有绝缘材料制成，优选地，耐压强度大于50KV。

所述喷头4由于采用软管9与针管3连接，用微型高压泵代替针管的后柄，使得各部件位置摆放自由度增加，手持设备尺寸缩小，设计自由度增加。优选地，所述喷头4，位于壳体11上部的凹陷处。

喷头4、针管3涂有电磁屏蔽膜或配有电磁屏蔽罩，高压发生器配有电磁屏蔽罩，防止电磁干扰对纳米纺丝的影响。

制成的纳米纤维薄膜结构，如图5所示意。

内置锂电池8，使得所述设备可以在充电后移动使用。外壳留有充电口（附图未示意）。优选地，锂电池8电压在3V-24V之间，容量在1000毫安时以上。

Claims (6)

1.一种手持式的纳米薄膜的制备设备，有壳体，壳体内有高压电源发生器、储存液体的容器、针管、喷头、喷头位置和角度调节器、防静电微型高压泵、控制面板和锂电池，以及绝缘的连接软管和绝缘导线；

储存液体的容器与防静电微型高压泵的进水口联通，防静电微型高压泵的出水口与针管相连，针管经过绝缘软管与喷头相连，喷头与高压电源通过绝缘导线相连；

壳体为绝缘材料，喷头套有绝缘套。

2.根据权利要求1所述的制备设备，通过高压电源给予喷头和待喷液体加以高压电，在防静电微型高压泵的作用下，待喷液体持续地从喷头喷出纳米直径的细丝，附着在人体皮肤或其他物体表面，凝结成纤维薄膜结构；通过喷头位置和角度调节器，可以微调喷射的位置。

3.根据权利要求1所述的制备设备，防静电微型高压泵有三至五挡推动速度设定参数，可以实现不同速度的喷射；可以通过控制面板设置喷射时间等参数。

4.根据权利要求1所述的制备设备，喷头由于采用软管连接，用微型高压泵代替针管的后柄，使得各部件位置摆放自由度增加，手持设备尺寸缩小，设计自由度增加。

5.根据权利要求1所述的制备设备，喷头、针管涂有电磁屏蔽膜或配有电磁屏蔽罩，高压发生器配有电磁屏蔽罩，防止电磁干扰对制备的影响。

6.根据权利要求1所述的制备设备，内置锂电池，使得所述设备可以在充电后移动使用。

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