專利名稱：一種新型的靜電紡絲收集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的靜電紡絲收集器。
背景技術(shù)：
靜電紡絲作為一種簡(jiǎn)易高效地制備超細(xì)納米纖維的技術(shù)，已在生物醫(yī)用材料、催化、過(guò)濾、光電、能源等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。如何制備具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)等特性的納米纖維已成為靜電紡絲研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。收集器是靜電紡絲設(shè)備的重要組成部分，收集器的形狀、結(jié)構(gòu)和放置位置決定了所紡納米纖維的效率、結(jié)構(gòu)、性能和分布狀態(tài)。目前，應(yīng)用于靜電紡絲設(shè)備的收集器有很多，諸如滾筒式收集器、圓盤式收集器、靜態(tài)(動(dòng)態(tài))水浴式收集器，以及平板式收集器等。然而，這些收集器與噴絲頭之間的位置關(guān)系都有一個(gè)共同點(diǎn)，即噴頭位于收集裝置的一側(cè)或外部，并與收集器保持一定的距離。這種配置 方式存在以下局限第一，靜電紡絲實(shí)施過(guò)程中，只能在一個(gè)方向上收集到納米纖維膜，且纖維膜存在面積小，厚度不勻等缺點(diǎn)，不利于制備大面積均勻性的納米纖維膜；第二，由于噴頭與收集器之間所加電壓很高，通常在幾千伏到幾十千伏之間，且完全暴露在開放空間，這給實(shí)際操作過(guò)程帶來(lái)了很大的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種新型的靜電紡絲收集器。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種新型的靜電紡絲收集器，包括與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭和收集器本體，所述收集器本體為一回轉(zhuǎn)筒體或柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體，可以為圓柱形、兩端對(duì)稱開口的圓球形或橢球形，所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭和所述收集器本體均安置在絕緣支架臺(tái)上，噴絲頭的軸心線與收集器本體的軸心線重合，并使得噴絲頭伸進(jìn)收集器本體的內(nèi)部，保證噴絲頭與收集器之間的強(qiáng)靜電場(chǎng)封閉在筒內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。所述收集器本體，根據(jù)不同需要，可選擇為回轉(zhuǎn)筒體或柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體，其得到的納米纖維膜效果也將會(huì)有所不同。所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭，根據(jù)實(shí)際需要，可在收集器本體的軸心線方向移動(dòng)。所述儲(chǔ)液器與一設(shè)定好流量的計(jì)量泵連接。所述收集器本體的內(nèi)壁表面可以(根據(jù)實(shí)際需要)附有一層金屬箔，例如鋁箔、銅箔，從而在金屬箔上收集納米纖維膜。當(dāng)給噴絲頭加正電壓，收集器加負(fù)電壓后，噴絲頭與收集器之間的電場(chǎng)就會(huì)封閉在筒內(nèi)，而且噴絲頭和收集器之間所形成的電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向上分布均勻。當(dāng)前驅(qū)物溶液在噴絲頭處形成泰勒錐后，在靜電場(chǎng)力作用下噴出多條射流，經(jīng)過(guò)拉伸、溶劑揮發(fā)、固化過(guò)程，最終沉積在收集器的內(nèi)表面上，形成一層厚度均勻的納米纖維膜。本專利設(shè)計(jì)的收集器除了水平放置，還可以豎直放置，將收集器放在絕緣支架臺(tái)上，豎直放置的優(yōu)勢(shì)在于高速噴絲過(guò)程中，前驅(qū)物溶液的液滴將不會(huì)滴落在已紡的納米纖維月旲上，有利于提聞生廣效率。所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭必須在收集器內(nèi)部，保證強(qiáng)靜電場(chǎng)封閉在筒內(nèi)，而且可以沿著收集器內(nèi)壁沉積均勻的納米纖維膜；所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭放置在收集器的軸心線上，保證電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。在靜電紡絲過(guò)程中，不僅收集納米纖維膜的空間得到了拓展，而且，噴絲頭與收集器之間的強(qiáng)靜電場(chǎng)被屏蔽在筒內(nèi)，有效降低了高壓所帶來(lái)的安全隱患。

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型所述新型的靜電紡絲收集器的回轉(zhuǎn)筒體截面結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型所述新型的靜電紡絲收集器的柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體三維結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的新型的靜電紡絲收集器，包括與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭I和收集器本體2，所述收集器本體2為一回轉(zhuǎn)筒體或柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體，可以為圓柱形、兩端對(duì)稱開口的圓球形或橢球形，所述噴絲頭I和所述收集器本體2均安置在絕緣支架臺(tái)上，噴絲頭I的軸心線與收集器本體2的軸心線重合，并使得噴絲頭I伸進(jìn)收集器本體2的內(nèi)部，保證噴絲頭與收集器之間的強(qiáng)靜電場(chǎng)封閉在筒內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。根據(jù)不同的需要，將所述收集器本體2選擇為回轉(zhuǎn)筒體或柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體，其效果也將會(huì)有所不同。所述噴絲頭I與一設(shè)定好流量(本專利采用lml/h)的計(jì)量泵連接。所述收集器本體2的內(nèi)壁表面，可以根據(jù)需要，附有一層金屬箔，例如鋁箔、銅箔，從而在金屬箔上收集納米纖維膜。當(dāng)給噴絲頭加正電壓，收集器加負(fù)電壓后，噴絲頭與收集器之間的電場(chǎng)就會(huì)封閉在筒體內(nèi)部，而且噴絲頭和收集器之間所形成的電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向上分布均勻。當(dāng)前驅(qū)物溶液在噴絲頭處形成泰勒錐后，在靜電場(chǎng)力作用下噴出多條射流，經(jīng)過(guò)拉伸、溶劑揮發(fā)、固化過(guò)程，最終沉積在收集器的內(nèi)表面上，形成一層厚度均勻的納米纖維膜。本專利設(shè)計(jì)的收集器除了水平放置，還可以豎直放置，將收集器放在絕緣支架臺(tái)上，例如木制支架臺(tái)，豎直放置的優(yōu)勢(shì)在于高速噴絲過(guò)程中，前驅(qū)物溶液的液滴將不會(huì)滴落在已紡的納米纖維膜上，有利于提高生產(chǎn)效率。所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭必須在收集器內(nèi)部，保證強(qiáng)靜電場(chǎng)封閉在筒內(nèi)，而且可以沿著收集器內(nèi)壁沉積均勻的納米纖維膜；所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭放置在收集器的軸心線上，保證電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭，根據(jù)實(shí)際需要，可在收集器本體的軸心線方向移動(dòng)。在靜電紡絲過(guò)程中，利用這種新型的靜電紡絲收集器，不僅收集納米纖維膜的空間得到了拓展，而且噴絲頭與收集器之間的強(qiáng)電場(chǎng)被屏蔽在圓筒內(nèi)，有效降低了高壓所帶來(lái)的安全隱患 。
權(quán)利要求1.一種新型的靜電紡絲收集器，包括與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭和收集器本體，其特征在于，所述收集器本體為一回轉(zhuǎn)筒體或柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體，所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭和所述收集器本體均安置在絕緣支架臺(tái)上，噴絲頭的軸心線與收集器本體的軸心線重合，并使得噴絲頭伸進(jìn)收集器本體的內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求I所述的新型的靜電紡絲收集器，其特征在于，所述儲(chǔ)液器與一設(shè)定好流量的計(jì)量泵連接。
3.如權(quán)利要求I所述的新型的靜電紡絲收集器，其特征在于，所述收集器本體可以為圓柱形、兩端對(duì)稱開口的圓球形或橢球形。
4.如權(quán)利要求I所述的新型的靜電紡絲收集器，其特征在于，所述收集器本體的內(nèi)壁表面附有一層金屬箔。
5.如權(quán)利要求I所述的新型的靜電紡絲收集器，其特征在于，所述與儲(chǔ)液器相連的噴 絲頭可以在收集器本體的軸心線方向移動(dòng)。
專利摘要一種新型的靜電紡絲收集器，包括與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭和收集器本體，所述收集器本體為一回轉(zhuǎn)筒體或柵欄狀回轉(zhuǎn)筒體，具體形狀可以為圓柱形、兩端對(duì)稱開口的圓球形或橢球形，所述與儲(chǔ)液器相連的噴絲頭和所述收集器本體均安置在絕緣支架臺(tái)上，噴絲頭的軸心線與收集器本體的軸心線重合，并使得噴絲頭伸進(jìn)收集器本體的內(nèi)部，保證噴絲頭與收集器之間的強(qiáng)靜電場(chǎng)封閉在筒內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。本專利設(shè)計(jì)的收集器除了水平放置，還可以豎直放置，將收集器放在絕緣支架臺(tái)上。豎直放置的優(yōu)勢(shì)在于高速噴絲過(guò)程中，前驅(qū)物溶液的液滴將不會(huì)滴落在已紡的納米纖維膜上，有利于提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)D01D7/00GK202744670SQ20122036214
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者蘭偉, 景盼盼 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)