[实用新型]一种旋转静电纺丝收集装置

说明书

本实用新型公开一种旋转静电纺丝收集装置，包括：喷丝装置，包括喷射口，用于使纺丝溶液从喷射口喷出形成射流；收集装置，包括收集板和旋转驱动装置；所述旋转驱动装置用于驱动收集板旋转，所述收集板正对所述喷射口，用于收集射流形成的电纺丝；高压供电装置，连接喷射口和收集板，用于提供静电纺丝电压。该收集装置为可旋转的平面式结构，有利于解决传统静电纺丝收集系统中电纺丝厚度不均、液滴分布杂乱等问题。整个装置操作简单，运行成本低，效果良好，可重复使用，在能源、材料、环保等领域都具有很大的应用前景。

技术领域

本实用新型属于静电纺丝技术领域，特别涉及一种旋转静电纺丝收集装置。

背景技术

静电纺丝(“电纺”)是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝，在很多领域都有应用。目前比较常见的静电纺丝收集装置主要区别在于收集方式不同：

滚筒收集装置可以获得具有一定程度取向的纤维；

圆锥绕线筒收集装置可以吸引几乎所有的初纺纳米纤维；

借用辅助电场的滚筒收集装置可以使沉积纤维在圆周上充分取向。

总之，不同的电纺收集装置可对应于不同的材料合成需求。然而当静电纺丝技术应用于制膜、喷涂或者镀膜的时候，上述几种收集装置均存在成膜不均匀的问题，且在收集的时候无法有效避免液滴飞溅。滚筒式的收集装置虽然能在一定程度上解决成膜不均匀的问题，但其对于镀膜和喷涂的条件要求较高，例如对于刚性的薄膜或块状样品进行镀膜时其是不适用的。此外，传统的静电纺丝收集装置对于成膜的厚度调控方式往往单一，只能通过控制静电纺丝的时间来控制膜的厚度，且无法达到在同一静电纺丝批次同时获得不同厚度且均匀的制膜或喷涂效果，不利于批量化工业生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转静电纺丝收集装置，以解决上述技术问题。本实用新型一种旋转静电纺丝收集装置可以实现均匀成膜、且成膜厚度可控调节；其可在不损伤被镀膜物件的同时对刚性及非刚性物体进行均匀镀膜，并通过简单的放置半径调节达到调控膜厚度的效果，且可有效减少液滴飞溅。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种旋转静电纺丝收集装置，包括：

喷丝装置，包括喷射口，用于使纺丝溶液从喷射口喷出形成射流；

收集装置，包括收集板和旋转驱动装置；所述旋转驱动装置用于驱动收集板旋转，所述收集板正对所述喷射口，用于收集射流形成的电纺丝；

高压供电装置，连接喷射口和收集板，用于提供静电纺丝电压。

进一步的，喷丝装置为单喷头、双喷头、多喷头或同轴喷头喷丝装置。

进一步的，收集板设置于喷射口正下方。

进一步的，收集板为圆盘。

进一步的，收集板为导体盘；或者，收集板中心为绝缘盘，顶部表面覆盖一层导体层。

进一步的，喷丝装置为单喷头喷丝装置；收集板的旋转中心与单喷头喷丝装置的喷射口在一条直线上。

进一步的，高压供电装置的正极连接喷射口，负极通过导体连接体点接触收集板。

进一步的，飞溅的液滴集中在以收集板的旋转中心为圆心，R₁为半径的圆内；收集板上设有若干静电纺丝收集片；静电纺丝收集片距离圆心的距离大于R₁。

进一步的，距离收集板的旋转中心为R₂的圆环上设有多个静电纺丝收集片，R₁＜R₂。