CN206127488U - 一种用于静电纺丝的分层式接收器 - Google Patents
一种用于静电纺丝的分层式接收器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206127488U CN206127488U CN201621146530.8U CN201621146530U CN206127488U CN 206127488 U CN206127488 U CN 206127488U CN 201621146530 U CN201621146530 U CN 201621146530U CN 206127488 U CN206127488 U CN 206127488U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- stepping
- receptor
- demixing plate
- electrostatic spinning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Landscapes
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及静电纺丝接收器,属于静电纺丝领域。一种用于静电纺丝的分层式接收器,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。静电纺丝形成的纳米纤维通过各层静电场在分层式接收器各层分层板上分别沉积,同时加捻形成纳米纤维集合体。所形成的纳米纤维集合体横切面的纳米纤维分为多层同心圆结构,使得纳米纤维集合体更加有序,每层内部纳米纤维彼此紧密结合,各个纳米纤维层相互加捻紧密结合,形成的纳米纤维集合体结构更加致密有序,结构更稳定。
Description
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。
本实用新型提出了以分层式接收器作为用于静电纺丝静电场的一个电极,然后通过分层结构的接收器,使之与出丝装置之间形成分层结构的静电场。从而在带电液滴形成泰勒锥过程中,和在泰勒锥形成之后超过临界电荷密度,泰勒锥变得不稳定,形成射流喷射,及射流在电场中加速,直径变小,松弛形成超细纤维的这一系列运动过程中,影响带电液滴,形成分层运动和拉伸的纳米纤维,且分层结构的接收器作为收集装置,使纳米超细纤维按照电场的分层结构进行排列,形成长度与直径分层而异的纳米纤维和多层结构的纳米纤维集合体,进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,经过旋转加捻后结合,形成的纳米纤维集合体结构致密有序,性能稳定。
为了实现分层结构的静电场分布,本实施例提供一种分层式接收器如图3所示,该分层式接收器包括若干层半径逐步递减的分层板9,所述分层板9为圆形或者正多边形,各层分层板9通过设置在中心轴线上的金属隔件相连接,通过调节隔件的长度调节相邻分层板9间隔的距离。该分层式接收器的每块分层板9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。
为了方便安装分层式接收器,在分层式接收器中半径最大的分层板9另一侧设置有传动接口11,传动接口11为筒状,传动接口侧壁开有通孔12,通过通孔12上的固定螺丝10实现分层式接收器5的连接。传动接口底部设置有通孔12,用于使牵引长丝7穿过传动接口11,然后穿过各层分层板9的中心通孔12,用于制备纳米纤维集合体。
如附图1所示意,当出丝装置采用点状的出丝装置2,分层式接收器采用具有多层分布面的分层式接收器进行静电纺丝制备纳米纤维集合体时,半径最小的分层板距出丝装置距离最近,半径最大的分层板距离出丝装置距离最远。在出丝装置2和分层式接收器5之间形成点对面分布的多层静电场。泰勒锥形成的射流随机进入到分层结构静电场的不同静电场层,每个静电场层中射流所受到的静电力和运动路径均不同,最终所形成的纳米纤维的直径与长度均不同。不同直径与长度的纳米纤维沉积在对应的各层分层板上,在分层式接收器5转动加捻作用下形成纳米纤维集合体。所形成的纳米纤维集合体横切面的纳米纤维分为多层同心圆结构,使得纳米纤维集合体更加有序,每层内部纳米纤维彼此紧密结合,各个纳米纤维层相互加捻紧密结合,形成的纳米纤维集合体结构更加致密有序,结构更稳定。
如附图2所示,还可以在分层式接收器5的中心轴线上设置一根牵引长丝7,与以中心轴线为旋转轴旋转的分层式接收器配合接收纳米纤维,纳米纤维一端沉积在分层板上,另一端沉积在牵引长丝7上,形成多层结构的纳米纤维丝锥。纳米纤维丝锥中的纳米纤维在静电场力、牵引长丝7的牵引力及分层式接收器5作用力下在牵引长丝7表面形成纳米纤维集合体,牵引长丝7一端连接卷绕装置1,实现连续制备纳米纤维集合体。
出丝装置的出丝孔可以采用单孔或者多层复合孔,成型出单一纤维或复合纤维,多层复合孔的横截面可以为同心的形状或者偏心的形状,从而在带电液滴形成泰勒锥时控制纳米纤维的形状和每根纤维的层状结构。
上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,本领域的普通技术人员可以理解,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (7)
1.一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,形成塔形结构,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。
2.如权利要求1所述的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。
3.如权利要求1或2所述的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。
4.如权利要求1或2所述的用于静电纺丝的分层式接收器,其特征在于:所述分层式接收器各个分层板彼此无间隔的层层叠加设置。
5.如权利要求1或2所述的用于静电纺丝的分层式接收器,其特征在于:所述分层式接收器各个分层板之间间隔设置。
6.如权利要求5所述的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,通过调节所述金属隔件的长度调节相邻分层板间隔的距离。
7.如权利要求1或2所述的用于静电纺丝的分层式接收器,其特征在于:所述分层式接收器的分层板的形状为圆形或正多边形。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201621146530.8U CN206127488U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种用于静电纺丝的分层式接收器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201621146530.8U CN206127488U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种用于静电纺丝的分层式接收器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN206127488U true CN206127488U (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=58576424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201621146530.8U Withdrawn - After Issue CN206127488U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种用于静电纺丝的分层式接收器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN206127488U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106283217A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 上海工程技术大学 | 一种用于静电纺丝的分层式接收器及制备纳米纤维的方法 |
-
2016
- 2016-10-21 CN CN201621146530.8U patent/CN206127488U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106283217A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 上海工程技术大学 | 一种用于静电纺丝的分层式接收器及制备纳米纤维的方法 |
CN106283217B (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-04 | 上海工程技术大学 | 一种用于静电纺丝的分层式接收器及制备纳米纤维的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107523887B (zh) | 环形静电喷丝机构以及静电喷丝装置 | |
CN104060355B (zh) | 一种连续纳米纤维纱的生产方法及装置 | |
CN106868675B (zh) | 一种纳米纤维包芯纱的连续制备装置 | |
CN102703998A (zh) | 一种静电纺纳米纤维的喷气纺成纱装置及制备方法 | |
CN107245776B (zh) | 一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置及其使用方法 | |
CN103132194A (zh) | 一种取向电纺纳米纤维纺纱方法及其装置 | |
CN106435773B (zh) | 一种用于静电纺丝的涡流式接收器及制备纳米纤维的方法 | |
CN107366052A (zh) | 取向集束装置、静电纺纱设备及纳米纤维纱线制备方法 | |
CN204738069U (zh) | 转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置 | |
CN106367818B (zh) | 一种用于静电纺丝的点阵式接收器及制备纳米纤维的方法 | |
CN103628149A (zh) | 一种高压气流辅助喷头自旋转静电纺丝装置 | |
CN108796682A (zh) | 一种连续高效增强纳米纤维成纱的装置及纺纱方法 | |
CN104695066A (zh) | 转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置及其制备方法 | |
CN107502957A (zh) | 批量化预集束高支纳米纤维纱线生产装置及其使用方法 | |
CN107557943B (zh) | 环喷静电纺纱机及用途 | |
CN106283217B (zh) | 一种用于静电纺丝的分层式接收器及制备纳米纤维的方法 | |
CN104831426B (zh) | 双级剪切式牵伸静电纺直纺微米纱装置、方法及用途 | |
CN104711719A (zh) | 旋转收集器制备静电纺纳米纤维纱线装置及其制备方法 | |
CN206127488U (zh) | 一种用于静电纺丝的分层式接收器 | |
CN206127490U (zh) | 一种用于静电纺丝的涡流式接收器 | |
CN206127493U (zh) | 一种用于静电纺丝的点阵式接收器 | |
CN111441092A (zh) | 一种静电纺丝喷头及具有其的静电纺丝系统及其工作方法 | |
CN206127491U (zh) | 一种用于静电纺丝的螺旋线式接收器 | |
CN103243397A (zh) | 一种多电场耦合强力牵伸的静电纺丝装置及方法 | |
CN104831433A (zh) | 导电溶液的剪切式牵伸静电纺直纺微米纱装置、方法及用途 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20170426 Effective date of abandoning: 20180504 |