[發明專利]一種新型的靜電紡絲收集器

無效

• 申請號: 201210259068.2
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102766913A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 蘭偉;景盼盼
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D7/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及一種新型的靜電紡絲收集器。

背景技術

靜電紡絲作為一種簡易高效地制備超細納米纖維的技術，已在生物醫用材料、催化、過濾、光電、能源等領域發揮越來越重要的作用。如何制備具有優異的光學、電學、力學等特性的納米纖維已成為靜電紡絲研究領域的熱點問題。收集器是靜電紡絲設備的重要組成部分，收集器的形狀、結構和放置位置決定了所紡納米纖維的效率、結構、性能和分布狀態。目前，應用于靜電紡絲設備的收集器有很多，諸如：滾筒式收集器、圓盤式收集器、靜態（動態）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系都有一個共同點，即噴頭位于收集裝置的一側或外部，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，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，這給實際操作過程帶來了很大的安全隱患。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供一種新型的靜電紡絲收集器。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

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筒體或柵欄狀回轉筒體，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，并使得噴絲頭伸進收集器本體的內部，保證噴絲頭與收集器之間的強靜電場封閉在筒內，電場強度在垂直軸心線360度方向分布均勻。

所述收集器本體，根據不同需要，可選擇為回轉筒體或柵欄狀回轉筒體，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，根據實際需要，可在收集器本體的軸心線方向移動。

所述儲液器與一設定好流量的計量泵連接。

所述收集器本體的內壁表面可以（根據實際需要）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。

當給噴絲頭加正電壓，收集器加負電壓后，噴絲頭與收集器之間的電場就會封閉在筒內，而且噴絲頭和收集器之間所形成的電場強度在垂直軸心線360度方向上分布均勻。當前驅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，經過拉伸、溶劑揮發、固化過程，最終沉積在收集器的內表面上，形成一層厚度均勻的納米纖維膜。

本專利設計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，豎直放置的優勢在于高速噴絲過程中，前驅物溶液的液滴將不會滴落在已紡的納米纖維膜上，有利于提高生產效率。

所述與儲液器相連的噴絲頭必須在收集器內部，保證強靜電場封閉在筒內，而且可以沿著收集器內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靜電場被屏蔽在筒內，有效降低了高壓所帶來的安全隱患。

附圖說明

下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

圖1為本發明所述新型的靜電紡絲收集器的回轉筒體截面結構圖。

圖2為本發明所述新型的靜電紡絲收集器的柵欄狀回轉筒體三維結構圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發明實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1和收集器本體2，所述收集器本體2為一回轉筒體或柵欄狀回轉筒體，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1和所述收集器本體2均安置在絕緣支架臺上，噴絲頭1的軸心線與收集器本體2的軸心線重合，并使得噴絲頭1伸進收集器本體2的內部，保證噴絲頭與收集器之間的強靜電場封閉在筒內，電場強度在垂直軸心線360度方向分布均勻。

根據不同的需要，將所述收集器本體2選擇為回轉筒體或柵欄狀回轉筒體，其效果也將會有所不同。

所述噴絲頭1與一設定好流量（本專利采用1ml/h）的計量泵連接。

所述收集器本體2的內壁表面，可以根據需要，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。