[实用新型]一种用于静电纺丝的分层式接收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于静电纺丝的接收器，尤其涉及一种用于静电纺丝的分层式接收器。

背景技术

静电纺丝作为一种纳米纤维制造技术，主要是利用高压电场下，液滴变成锥形，形成泰勒锥，然后在静电力的作用下延伸，形成纳米级超细纤维。基于目前对于静电纺丝的研究，认为静电纺丝的实质是快速产生喷射流，因此现在一系列对于静电纺丝的研究都主要集中于从泰勒锥喷射出的射流的性质，具体体现在对于溶液或熔体的喷射针头的研究，如各种形状或型式的喷射针头，亦或是无针头的喷射筒或喷射装置等，以期得到不同形状的泰勒锥。或者是对于静电纺丝技术工业化的研究，如对于产生的纳米级超细纤维的收集方法等。如美国专利US6106913A中，利用气流沉积法将超细纤维引导到长丝上，经牵引卷绕形成高强力纳米纤维包芯纱；或者是中国专利CN201410280734.X中采用的动态旋转的喇叭形收集器，将超细纤维引导到长丝上及进行加捻的收集方法。

在这些基于静电纺丝产生纳米超细纤维的产生方法和收集利用方法的研究中，前者主要研究的是利用不同的喷射头或喷嘴产生不同形状的泰勒锥，采用的均是收集板或接收板对产生的纤维进行收集；后者虽然对收集器或者说接收器进行了改进，但是收集器就没有作为高压电场的组成部分，而是仅作为收集装置对在高压电场内产生的超细纤维进行收集。

而且后者中，多采用简单的板式或喇叭形接收装置对纳米纤维进行收集，采用这种收集方式使所有纳米纤维无序堆积为一层，彼此结合不紧密，仅靠轴向拉力绷紧缠绕，结构强度小，纳米纤维轴向拉力利用率不高。

实用新型内容

本实用新型提出了一种用于静电纺丝的分层式接收器，通过分层式接收器与出丝装置之间形成高压电场，使高压电场具有多层结构的强度分布，诱导静电纺丝在各个多层结构电场内进行，从而制备出多层结构分布的纳米纤维集合体。

技术方案

一种用于静电纺丝的分层式接收器，其特征在于：所述分层式接收器包括若干层半径逐步递减的分层板，其中半径最小的分层板一端与出丝装置相对，以在出丝装置和分层式接收器之间形成内外多层分布的高压静电场。

进一步，所述分层式接收器的每块分层板同轴设置，并且每块分层板中心开有通孔，各层分层板中心的通孔彼此相通，贯穿整个分层式接收器，以使牵引长丝穿过。

进一步，所述分层式接收器的半径最大的分层板另一面设置有传动接口，所述传动接口为筒状，用于连接转动电机输出轴，在传动接口侧面设有固定螺丝用于固定连接，在传动接口底部开有与分层板的通孔相连的传动接口通孔。

进一步，所述分层式接收器各个分层板彼此无间隔的层层叠加设置。

进一步，各个分层板之间通过设置在中心轴线上的金属隔件连接，通过调节所述隔件的长度调节相邻分层板间隔的距离。

进一步，所述分层式接收器分层板的形状为圆形或正多边形。

有益效果

本实用新型提供的分层式接收器，配合出丝装置形成高压静电场，且使高压静电场在泰勒锥-射流区域产生不同层次分布，在带电液滴从泰勒锥到在电场中运动形成的纳米纤维在分层式接收器各层分层板上分层沉积,配合加捻收集后形成的纳米纤维集合体的横切面能形成多层同心圆结构，从而使得纳米纤维集合体排列有序，每层内部纳米纤维彼此紧密排列，经过旋转加捻后形成的纳米纤维集合体结构致密有序，性能稳定。

附图说明

图1为本实用新型的出丝装置与分层式接收器形成点对面多层分布静电场的示意图；

图2为本实用新型中采用牵引长丝连续制备纳米纤维集合体的示意图；

图3为分层式接收器示意图；

其中：1-卷绕装置，2-出丝装置，3-静电纺丝区域，4-喷丝头架，5-分层式接收器，6-转动电机，7-牵引长丝，8-丝架，9-分层板，10-固定螺丝，11-传动接口，12-通孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。

静电纺丝技术是基于泰勒锥在静电场中的电液运动，拉伸形成纳米纤维，所形成的纳米纤维经过收集形成纳米纤维集合体。目前对静电纺丝的研究均集中在对于溶液或熔体的喷射装置的研究或者是纤维收集装置的研究上，但是对于制备不同结构要求的纳米纤维集合体，现在仍然没有什么方法。