[发明专利]一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置

权利要求书

1.一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，可以根据纤维沉积所产生的电荷累积量，实时动态地自动调节电荷消除的强度，防止飞丝并使纤维的沉积保持稳定的速度；通过控制收集器与纤维膜表面的电位，来调控纤维层与基材的附着强度。该装置包含：收集器、实时电压监测系统、电荷消除系统、伺服控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述收集器的作用是收集静电纺所产生的纤维，它可以是任何形状，由任何材料制成，并至少含有一种导电材料。

3.根据权利要求2所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述收集器上可以加载各种基材，用以直接承载纤维。

4.根据权利要求1所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述实时电压监测系统包括电压检测探针和电压实时监测装置，用于实时动态监测收集器及纤维膜表面的电势分布，并将检测结果及时传送给伺服控制系统。

5.根据权利要求1所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述电荷消除系统包括反向放电电源和可调放电电阻，其作用为通过外接反向直流电源，调节收集器上的电位，实现对累积电荷的中和与消除；根据伺服控制系统的指令，实时调节反向放电电压或放电电阻的大小，以保持收集器检测点电位处于恒定状态。

6.根据权利要求5所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述反向放电电源为反向放电电路外接的反向直流电源，电压范围为0-80kV。

7.根据权利要求5所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述可调电阻的作用为调节放电量(电压和电流)，有效地消除收集器上所累积的电荷，并使收集器的电位维持在一个恒定的设定值。调节电阻的电阻值为0-1000kΩ。

8.根据权利要求1所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述伺服控制系统的作用为：1)设定收集器的电位值，2)接收实时电压监测系统提供的数据，3)将电压数据转化成所需的反向放电电路参数，4)向反向放电电路发布指令，调节反向放电电压和放电电阻，以保持收集器和纤维膜表面的电势始终维持在预设值。伺服控制系统由可编程逻辑控制器(PLC)、控制面板、数据存储单元、辅助电路组成，包含电压信号输入系统，逻辑电控系统、电压调节与电阻调节信号输出系统、显示界面等。

9.根据权利要求8所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其特征在于：所述新型收集装置还可用于静电喷涂或静电纺丝与静电喷涂相结合的工艺。

10.根据权利要求1所述的一种消除飞丝和动态调节纤维与基材粘附力的静电纺纤维收集装置，其操作原理为：在静电纺丝开始前，将收集器的电压设置为0或与静电纺丝电压相反的某一电位值。在静电纺丝过程中，由于带电的纳米纤维在收集器上不断积累，会导致电荷在收集器表面的积累，当收集器上存在电荷累积时，收集器表面便会出现电压变化。电压浮动就会传递给伺服控制系统，伺服控制系统根据程序，实时调动电荷消除系统，通过对反向放电电压与放电电阻的调节，使收集器的电压保持稳定。