[实用新型]一种收集取向纳米纤维装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝领域，特别是涉及一种平行金属板滚筒收集取向纳米纤维装置。 

背景技术

近年来，由于静电纺操作方便，原料来源广泛，可在室温下纺丝；且静电纺纳米纤维细度细，孔隙率高，表面积大，应用范围广，可用在过滤材料，传感器，组织工程，药物缓释等方面。因此静电纺纳米纤维受到了越来越多的研究者的关注。静电纺丝是将聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电，带电液滴在电场力作用下在Taylor锥顶被加速，当电场力足够大时，聚合物液滴可克服表面张力形成喷射细流。带电的聚合物射流在电场力、黏滞阻力、表面张力等作用下被拉伸细化，同时带电射流在电场中由于存在表面电荷而发生弯曲。细流在喷射过程中溶剂蒸发或固化，最终落在接收装置上，形成类似无纺布的纳米纤维毡。 

到目前为止，大多数静电纺纳米纤维是以无纺布的形式收集到的，因此其应用范围就相对比较小，只能作为过滤材料、组织工程、涂层膜等。然而从传统的纤维和纺织工业我们知道，连续的单根纳米纤维和沿轴向取向的纳米纤维束则有更加广泛的应用。但是，利用静电纺制取取向排列的纳米纤维束或单根的纳米纤维都是非常困难的，因为在静电纺过程中，聚合物射流的运动是非常复杂的、三维的“鞭动”，而非直线的运动状态。因此，国内外许多研究者都在努力研究制得取向纳米纤维的方法，包括以下两类：(1)利用高速旋转的金属滚筒收集装置，当滚筒转速达到4000rpm或以上速度时，才能收集到相对比较取向排列的纳米纤维，但利用这种方法收集到的纤维只是在一定程度上得到了取向；(2)利用具有锋利边缘的圆形转盘或框架作为收集装置，收集到的纳米纤维的取向度有所提高，但收集到的纳米纤维的产量是非常低的。所以到目前为止，还没有制取到连续的单根纳米纤维长丝，且取向纳米纤维的产量相对很低。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种收集取向纳米纤维装置，解决现有技术中取向纳米纤维的取向度不高，且产量低的问题。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种收集取向纳米纤维装置， 包括滚筒、两块金属板、电机和负极高压输出装置，所述的两块金属板平行并排，并用电线相连；所述的滚筒位于所述的两块金属板之间或上方；所述的滚筒位于所述的两块金属板之间时，所述的滚筒的轴向与所述的两块金属板的长度方向平行；所述的滚筒位于所述的两块金属板的上方时，所述的滚筒的轴向与所述的两块金属板的长度方向垂直；所述的滚筒与所述的电机的输出轴相连；所述的两块金属板与所述的负极高压输出装置相连。 

所述的电机与调速器相连。 

所述的滚筒的直径大于所述的金属板的高度。 

所述的滚筒位于所述的两块金属板之间时，所述的两块金属板之间的距离比所述的滚筒的直径大2-4厘米。 

所述的滚筒由绝缘材料制成。 

所述的电机采用直流供电。 

有益效果 

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型采用平行金属板和滚筒配合收集取向纳米纤维，金属板相当于一个辅助电极，利用这两种配套装置，滚筒作为主要的收集装置，收集面积较大，因此收集到的纳米纤维比较多，产量比较大，效率比较高，从而得到取向度较高，且产量也比较高的纳米纤维。本实用新型还可通过调节金属板与滚筒的位置，可以得到不同层次的，取向度不同的分层结构的纳米纤维，具有更大的应用价值。另外，本实用新型比较简单且可以实现静电纺取向纳米纤维的连续生产。 

附图说明

图1是平行金属板滚筒收集取向纳米纤维装置(滚筒在金属板之间)正视图； 

图2是图1的俯视图； 

图3是平行金属板滚筒收集取向纳米纤维装置(滚筒在金属板上方)正视图； 

图4是图3的俯视图； 

图5是利用平行金属板滚筒收集取向纳米纤维装置进行静电纺丝的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请 所附权利要求书所限定的范围。