本實(shí)用新型涉及用于靜電紡絲的接收器，尤其涉及一種用于靜電紡絲的螺旋線式接收器。

背景技術(shù)：

靜電紡絲作為一種納米纖維制造技術(shù)，主要是利用高壓電場(chǎng)下，液滴變成錐形，形成泰勒錐，然后在靜電力的作用下延伸，形成納米級(jí)超細(xì)纖維。基于目前對(duì)于靜電紡絲的研究，認(rèn)為靜電紡絲的實(shí)質(zhì)是快速產(chǎn)生噴射流，因此現(xiàn)在一系列對(duì)于靜電紡絲的研究都主要集中于從泰勒錐噴射出的射流的性質(zhì)，具體體現(xiàn)在對(duì)于溶液或熔體的噴射針頭的研究，如各種形狀或型式的噴射針頭，亦或是無(wú)針頭的噴射筒或噴射裝置等，以期得到不同形狀的泰勒錐?；蛘呤菍?duì)于靜電紡絲技術(shù)工業(yè)化的研究，如對(duì)于產(chǎn)生的納米級(jí)超細(xì)纖維的收集方法等。如美國(guó)專利US6106913A中，利用氣流沉積法將超細(xì)纖維引導(dǎo)到長(zhǎng)絲上，經(jīng)牽引卷繞形成高強(qiáng)力納米纖維包芯紗；或者是中國(guó)專利CN201410280734.X中采用的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)的喇叭形收集器，將超細(xì)纖維引導(dǎo)到長(zhǎng)絲上及進(jìn)行加捻的收集方法。

在這些基于靜電紡絲產(chǎn)生納米超細(xì)纖維的產(chǎn)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噴射頭或噴嘴產(chǎn)生不同形狀的泰勒錐，采用的均是收集板或接收板對(duì)產(chǎn)生的纖維進(jìn)行收集；后者雖然對(duì)收集器或者說(shuō)接收器進(jìn)行了改進(jìn)，但是收集器就沒(méi)有作為高壓電場(chǎng)的組成部分，而是僅作為收集裝置對(duì)在高壓電場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的超細(xì)纖維進(jìn)行收集。

而且后者中，多采用簡(jiǎn)單的板式或喇叭形接收裝置對(duì)納米纖維進(jìn)行收集，采用這種收集方式使所有納米纖維無(wú)序堆積為一層，彼此結(jié)合不緊密，僅靠軸向拉力繃緊纏繞，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小，納米纖維軸向拉力利用率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出了一種用于靜電紡絲的螺旋線式接收器，通過(guò)螺旋線式接收器與出絲裝置之間形成高壓電場(chǎng)，高壓靜電場(chǎng)在靠近螺旋線式接收器的一端分裂形成螺旋分層結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)靜電紡絲形成的納米纖維在各層靜電場(chǎng)沉積，從而制備出螺旋狀分層結(jié)構(gòu)的納米纖維集合體。

技術(shù)方案

一種用于靜電紡絲的螺旋線式接收器，其特征在于：所述螺旋線式接收器包括絕緣底板和螺旋金屬線，所述螺旋金屬線底部設(shè)置在絕緣底板上，螺旋金屬線的頂部尖端突出在外。

進(jìn)一步，所述螺旋金屬線的頂部尖端與出絲裝置相對(duì)，以使出絲裝置和螺旋線式接收器之間的靜電場(chǎng)在靠近螺旋線式接收器的一端分裂成螺旋狀分層結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述螺旋線式接收器的絕緣底板中心設(shè)置有通孔。

進(jìn)一步，所述螺旋線式接收器絕緣底板的另一面設(shè)置有傳動(dòng)接口，所述傳動(dòng)接口為筒狀，用于連接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)輸出軸，在傳動(dòng)接口側(cè)面設(shè)有固定螺絲用于固定連接，在傳動(dòng)接口底部開有與絕緣底板中心的通孔相連的傳動(dòng)接口通孔。

進(jìn)一步，所述螺旋線式接收器的整體呈圓錐形或者是多邊體，螺旋線從頂部尖端到底部為半徑逐步遞增的圓形或外切圓半徑逐步遞增的正多邊形。有益效果

本實(shí)用新型提供的螺旋線式接收器，配合出絲裝置形成高壓靜電場(chǎng)，且使高壓靜電場(chǎng)在泰勒錐-射流區(qū)域形成螺旋分層結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)，在帶電液滴從泰勒錐到在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)形成的納米纖維在螺旋線式接收器各接收針上螺旋分層沉積；配合加捻收集后形成的納米纖維集合體的橫切面能形成螺旋層分布結(jié)構(gòu)的納米纖維集合體，使得納米纖維集合體排列有序，每股納米纖維內(nèi)部納米纖維彼此緊密排列，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)加捻后結(jié)合，形成的納米纖維集合體結(jié)構(gòu)致密有序，性能穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的出絲裝置與螺旋線式接收器形成點(diǎn)對(duì)線螺旋分層分布的靜電場(chǎng)的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中采用牽引長(zhǎng)絲連續(xù)制備納米纖維集合體的示意圖；

圖3為螺旋線式接收器示意圖；

其中：1-卷繞裝置，2-出絲裝置，3-靜電紡絲區(qū)域，4-噴絲頭架，5-螺旋線式接收器，6-轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，7-牽引長(zhǎng)絲，8-絲架，9-螺旋金屬線，10-固定螺絲，11-傳動(dòng)接口，12-通孔，13-絕緣底板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

靜電紡絲技術(shù)是基于泰勒錐在靜電場(chǎng)中的電液運(yùn)動(dòng)，拉伸形成納米纖維，所形成的納米纖維經(jīng)過(guò)收集形成納米纖維集合體。目前對(duì)靜電紡絲的研究均集中在對(duì)于溶液或熔體的噴射裝置的研究或者是纖維收集裝置的研究上，但是對(duì)于制備不同結(jié)構(gòu)要求的納米纖維集合體，現(xiàn)在仍然沒(méi)有什么方法。

本實(shí)用新型提出了以螺旋線式接收器作為用于靜電紡絲靜電場(chǎng)的一個(gè)電極，在螺旋線式接收器與出絲裝置之間形成螺旋分層結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)。從而在帶電液滴形成泰勒錐過(guò)程中，和在泰勒錐形成之后超過(guò)臨界電荷密度，泰勒錐變得不穩(wěn)定，形成射流噴射，及射流在電場(chǎng)中加速，直徑變小，松弛形成超細(xì)纖維的這一系列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，影響帶電液滴，形成螺旋分層運(yùn)動(dòng)和拉伸的納米纖維，且螺旋線式接收器作為收集裝置，使納米超細(xì)纖維按照電場(chǎng)的螺旋分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行螺旋分層排列，然后在螺旋金屬線上螺旋分層接收，形成螺旋分層結(jié)構(gòu)的納米纖維集合體，每股內(nèi)部納米纖維彼此緊密排列，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)加捻后結(jié)合，形成的納米纖維集合體結(jié)構(gòu)致密有序，性能穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)螺旋分層結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)分布，本實(shí)施例提供一種螺旋線式接收器如圖3所示，該螺旋線式接收器包括絕緣底板和螺旋金屬線9，所述螺旋線式接收器整體可設(shè)置為錐形或多邊體，螺旋線從尖端到底部呈半徑逐步遞增的圓形或外切圓半徑逐步遞增的正多邊形。并且螺旋金屬線可更換式連接于絕緣底板，根據(jù)生產(chǎn)需要選擇具有合適螺距和螺旋圈數(shù)的螺旋金屬線9。

為了方便安裝螺旋線式接收器，在螺旋線式接收器中絕緣底板另一側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)接口11，傳動(dòng)接口11為筒狀，傳動(dòng)接口側(cè)壁開有通孔12，通過(guò)通孔12上的固定螺絲10實(shí)現(xiàn)螺旋線式接收器5的連接。

在傳動(dòng)接口底部和絕緣底板中心設(shè)置有通孔12，用于使?fàn)恳L(zhǎng)絲7穿過(guò)傳動(dòng)接口11，然后穿過(guò)絕緣底板中心的通孔，用于制備納米纖維集合體。

如附圖1所示意，當(dāng)出絲裝置采用點(diǎn)狀的出絲裝置2，接收器采用螺旋線式接收器進(jìn)行靜電紡絲制備納米纖維集合體時(shí)，錐形的螺旋金屬線底部設(shè)置在絕緣底板上，錐形的螺旋金屬線的頂部錐尖部分與出絲裝置相對(duì)，以使出絲裝置和螺旋線式接收器之間的靜電場(chǎng)在靠近螺旋線式接收器的一端分裂成呈螺旋狀分層結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)。在高壓靜電場(chǎng)的作用下，帶電液滴形成泰勒錐并產(chǎn)生鞭動(dòng)效應(yīng)，進(jìn)而形成納米纖維并在螺旋狀分層結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)作用下進(jìn)行螺旋分層排列，形成的納米纖維螺旋分層沉積在與出絲裝置相對(duì)的螺旋線式接收器的螺旋金屬線上，所述螺旋線式接收器沿出絲裝置與螺旋線式接收器之間的連接中心軸線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而多股納米纖維束卷繞形成納米纖維集合體。所形成的納米纖維集合體橫切面的納米纖維為螺旋分層結(jié)構(gòu)，使得納米纖維集合體更加有序，各層納米纖維相互加捻緊密結(jié)合，形成的納米纖維集合體結(jié)構(gòu)更加致密有序，性能更穩(wěn)定。

如附圖2所示，還可以在螺旋線式接收器5的中心軸線上設(shè)置一根牽引長(zhǎng)絲7，與以中心軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的螺旋線式接收器配合接收納米纖維，納米纖維一端沉積在螺旋金屬線上，另一端沉積在牽引長(zhǎng)絲7上，形成螺旋分層結(jié)構(gòu)的納米纖維絲錐體。納米纖維絲錐體中的納米纖維在靜電場(chǎng)力、牽引長(zhǎng)絲7的牽引力及螺旋線式接收器5作用力下在牽引長(zhǎng)絲7表面形成納米纖維集合體，牽引長(zhǎng)絲7一端連接卷繞裝置1，實(shí)現(xiàn)連續(xù)制備納米纖維集合體。

上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。