[发明专利]收集模板及静电纺丝装置

权利要求书

1.一种静电纺丝收集模板，其特征在于，所述收集模板能够导电，并且具有有序排列的多个三维起伏结构；其中，每个三维起伏结构均具有谷点平面、顶点平面和次顶点平面，所述次顶点平面的高度介于所述谷点平面的高度与所述顶点平面的高度之间；所述次顶点平面与所述顶点平面之间的距离为起伏高度h_i，i表示次顶点平面的个数，且为1～100的自然数，所述起伏高度h_i为0.01～10mm；

所述顶点平面在所述收集模板的投影落入所述次顶点平面在所述收集模板的投影的外轮廓线形成的区域内，且所述次顶点平面的面积大于所述顶点平面的面积；

所述次顶点平面包括由上至下依次设置的第一次顶点平面和第二次顶点平面，所述第一次顶点平面的面积为所述顶点平面的面积的1.5～20倍，所述第二次顶点平面的面积为所述第一次顶点平面的面积的1.5～20倍。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝收集模板，其特征在于，所述第二次顶点平面的起伏高度h₂为所述第一次顶点平面的起伏高度h₁的1.1～10倍。

3.根据权利要求1～2任一项所述的静电纺丝收集模板，其特征在于，所述收集模板的长度为0.01～100m、宽度为0.01～10m、厚度为0.01～500mm、且电导率为1×10⁵～1×10¹⁰S/m。

4.根据权利要求1～2任一项所述的静电纺丝收集模板，其特征在于，满足如下条件之一：

(1)所述顶点平面为规则图形，所述次顶点平面为不规则图形；

(2)所述顶点平面为不规则图形，所述次顶点平面为规则图形；

(3)所述顶点平面为规则图形，所述次顶点平面为规则图形；或

(4)所述顶点平面为不规则图形，所述次顶点平面为不规则图形。

5.一种静电纺丝装置，其特征在于，所述静电纺丝装置包括多针静电纺丝单元、静电发生单元和如权利要求1～4任一项所述的静电纺丝收集模板；所述静电发生单元设置为能够向所述多针静电纺丝单元施加电场；所述多针静电纺丝单元中容纳有纺丝液，其设置为能够在所述电场的作用下将所述纺丝液形成纳米纤维；所述静电纺丝收集模板设置为能够接收所述纳米纤维，并形成具有花纹图案的纳米纤维网；

其中，多针静电纺丝单元包括多个针头，每个针头的内径为0.1～1mm，每个针头与所述静电纺丝收集模板的距离为10～100cm；

其中，所述静电纺丝收集模板与所述多个针头满足如下关系之一：

(1)所述多个针头的开口朝下，且所述静电纺丝收集模板设置在所述多个针头的下方；

(2)所述多个针头的开口朝上，所述静电纺丝收集模板设置在所述多个针头的上方；或

(3)所述多个针头的开口朝向水平方向，所述静电纺丝收集模板设置在所述多个针头的开口方向的对面。

6.根据权利要求5所述的静电纺丝装置，其特征在于，所述多针静电纺丝单元还包括纺丝液供给器以及与纺丝液供给器的出口相连的喷丝头；所述喷丝头选自如下设置之一：

(1)所述喷丝头包括喷头主体，喷头主体的内部形成纺丝液腔，喷头主体的底面的中部设置有所述多个针头，喷头主体的底面的外围设置有导电环状物，该导电环状物与所述喷头主体之间设置有绝缘物，并且将其设置为能够将所述多个针头包围；所述多个针头和所述导电环状物均与所述静电发生单元电连接；或者

(2)所述喷丝头包括喷头主体，喷头主体的内部形成纺丝液腔，喷头主体的底面的中部设置有多个针头，所述多个针头之间设置有导电的连接物，所述多个针头均与所述静电发生单元电连接。