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：
本發(fā)明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、過濾、光電、能源等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。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)施過程中，只能在一個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)際操作過程帶來了很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種新型的靜電紡絲收集器。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種新型的靜電紡絲收集器，包括與儲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、兩端對稱開口的圓球形或橢球形，所述與儲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)靜電場封閉在筒內(nèi)，電場強(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有所不同。所述與儲液器相連的噴絲頭，根據(jù)實(shí)際需要，可在收集器本體的軸心線方向移動。所述儲液器與一設(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就會封閉在筒內(nèi)，而且噴絲頭和收集器之間所形成的電場強(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，在靜電場力作用下噴出多條射流，經(jīng)過拉伸、溶劑揮發(fā)、固化過程，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上，豎直放置的優(yōu)勢在于高速噴絲過程中，前驅(qū)物溶液的液滴將不會滴落在已紡的納米纖維月旲上，有利于提聞生廣效率。所述與儲液器相連的噴絲頭必須在收集器內(nèi)部，保證強(qiáng)靜電場封閉在筒內(nèi)，而且可以沿著收集器內(nèi)壁沉積均勻的納米纖維膜；
所述與儲液器相連的噴絲頭放置在收集器的軸心線上，保證電場強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。在靜電紡絲過程中，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)靜電場被屏蔽在筒內(nèi)，有效降低了高壓所帶來的安全隱患。



下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明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為本發(fā)明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)施例方式如圖I、圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的新型的靜電紡絲收集器，包括與儲液器相連的噴絲頭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)靜電場封閉在筒內(nèi)，電場強(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就會封閉在筒體內(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，在靜電場力作用下噴出多條射流，經(jīng)過拉伸、溶劑揮發(fā)、固化過程，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上，例如木制支架臺，豎直放置的優(yōu)勢在于高速噴絲過程中，前驅(qū)物溶液的液滴將不會滴落在已紡的納米纖維膜上，有利于提高生產(chǎn)效率。所述與儲液器相連的噴絲頭必須在收集器內(nèi)部，保證強(qiáng)靜電場封閉在筒內(nèi)，而且可以沿著收集器內(nèi)壁沉積均勻的納米纖維膜；
所述與儲液器相連的噴絲頭放置在收集器的軸心線上，保證電場強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。所述與儲液器相連的噴絲頭，根據(jù)實(shí)際需要，可在收集器本體的軸心線方向移動。在靜電紡絲過程中，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)電場被屏蔽在圓筒內(nèi)，有效降低了高壓所帶來的安 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，所述與儲液器相連的噴絲頭可以在收集器本體的軸心線方向移動。
全文摘要
一種新型的靜電紡絲收集器，包括與儲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、兩端對稱開口的圓球形或橢球形，所述與儲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)靜電場封閉在筒內(nèi)，電場強(qiáng)度在垂直軸心線360度方向分布均勻。本發(fā)明設(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上。豎直放置的優(yōu)勢在于高速噴絲過程中，前驅(qū)物溶液的液滴將不會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D01D5/00GK102766913SQ201210259068
公開日2012年11月7日 申請日期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 申請人:蘭州大學(xué)