技术特征：
1.一种用于在静电纺丝设备中积累交叉对齐的纤维的装置，包括：至少包括第一段、第二段和中间段的多段收集器，所述中间段位于所述第一段和所述第二段之间，以共同呈现细长圆柱形结构；周向驻留在所述第一段上的至少一个可充电边缘导体，所述至少一个边缘导体与所述中间段电绝缘；周向驻留在所述第二段上的至少一个可充电边缘导体，所述至少一个边缘导体与所述中间段电绝缘；所述第一段上的第一连接点和所述第二段上的第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点能够用于将所述细长圆柱形结构安装在驱动单元上，所述细长圆柱形结构适于通过所述驱动单元围绕纵轴旋转，其中，当所述可充电边缘导体带电、不带电或接地时，所述细长圆柱形结构适于将电纺纤维吸引到所述细长圆柱形结构的表面上。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述收集器中的每个段适配成带电、中性或接地中的一种。3.根据权利要求1所述的装置，其中，当至少所述中间段接地时，所述细长圆柱形结构适于将电纺纤维周向吸引到所述细长圆柱形结构的表面上。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个可充电边缘导体还包括导电圆盘或导电条带中的一种。5.根据权利要求1所述的装置，其中，至少当利用与发射纤维上感应的电荷相反极性的电荷激发所述可充电边缘导体时，所述细长圆柱形结构适于保持电纺纤维与所述纵轴基本对齐。6.一种在静电纺丝设备中积累交叉对齐的纤维的方法，包括以下步骤：旋转所述静电纺丝设备中的多段收集器，所述收集器包括至少第一段、第二段和中间段，所述中间段位于所述第一段和所述第二段之间，以共同呈现细长圆柱形结构，所述圆柱形结构围绕靠近至少一个带电的纤维发射器的纵轴旋转；向周向驻留在所述第一段上的至少一个边缘导体施加电荷，所述至少一个边缘导体与所述中间段电隔离，所述边缘导体上的所述电荷相对于施加到所述至少一个纤维发射器上的电荷具有相反的极性；向周向驻留在所述第二段上的至少一个边缘导体施加电荷，所述至少一个边缘导体与所述中间段电隔离，所述边缘导体上的所述电荷相对于施加到所述至少一个纤维发射器上的电荷具有相反的极性；向所述收集器分配电纺纤维，所述纤维被吸引并附接到所述边缘导体并跨越所述边缘导体之间的分隔空间，所述纤维与所述纵轴基本对齐；通过将所述细长圆柱形结构电接地或充电，将附接到所述边缘导体的所述电纺纤维吸引到所述细长圆柱形结构的表面，所述纤维附接到所述细长圆柱形结构并形成第一纤维层；通过用与在所述纤维上感应的电荷相反的电荷激发靠近所述细长圆柱形结构的至少一个电极，基本朝向所述细长圆柱形结构吸引所述电纺纤维，所述纤维周向附接到所述细长圆柱形结构并形成附接在所述第一纤维层上的第二纤维层。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，重复所述方法的步骤以形成附加的纤维层，每层中的所述纤维相对于相邻层中的纤维以正交或倾斜角交叉对齐。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个电极被定位以产生相对于所述纵轴成正交或倾斜角的磁场线，所述纤维沿所述磁场线对齐。9.根据权利要求7所述的方法，还包括以下至少一种：改变所述边缘导体上的电荷、从所述边缘导体移除电荷、以及将所述边缘导体电接地。10.根据权利要求7所述的方法，还包括将收集器托盘附接到所述细长圆柱形结构以保持多个所述纤维层，其中，在不从所述细长圆柱形结构移除所述收集器托盘的情况下累积每个纤维层。11.一种使用权利要求7所述的方法生产的纤维聚集体，以获得包括交叉对齐的纳米纤维的、具有期望维度的多层膜，所述纳米纤维包括实心纤维、空心纤维或核壳纤维中的至少一种。12.根据权利要求11所述的纤维聚集体，其中，具有交叉对齐的纤维的所述多层膜包括至少一层，其中，所述纤维包含掺有陶瓷、金属和稀土材料中任一种的纳米复合材料，所述纤维将特定功能赋予在所述膜内，所述特定功能包括增加的热阻、光致发光或持续磁性中的任一种。13.根据权利要求11所述的交叉对齐纤维的聚集体，其中，具有交叉对齐的纤维的所述多层膜包括实心和核壳纤维、空心和核壳纤维或实心和空心纤维中的一种。14.根据权利要求11所述的交叉对齐的纤维的聚集体，其中，具有交叉对齐的纤维的所述多层膜包括实心纤维、空心纤维或核壳纤维中的至少一种，并且所述纤维相对于相邻层中的纤维以正交或倾斜角交叉对齐。15.根据权利要求14所述的交叉对齐的纤维的聚集体，其中，所述聚集体适于作为纤维状药物递送膜、伤口护理敷料和组织工程支架中的至少一种。
技术总结
用于在静电纺丝设备中积累交叉对齐的纤维的装置，包含至少包括第一段、第二段和中间段的多段收集器、周向驻留在第一段上并周向驻留在第二段上的至少一个可充电边缘导体、第一段和第二段上的连接点。中间段位于第一段和第二段之间以共同呈现细长圆柱形结构；连接点用于将细长圆柱形结构安装在驱动单元上以绕纵轴旋转；当利用与带电纤维相反极性的电荷激发边缘导体时，细长圆柱形结构保持电纺纤维基本上与纵轴对齐，并且至少在边缘导体不带电或接地时，围绕纵轴将电纺纤维吸引到细长圆柱形结构的表面上。构的表面上。构的表面上。
技术研发人员：莫瑞斯
受保护的技术使用者：俄克拉荷马州立中央大学
技术研发日：2020.04.29
技术公布日：2022/2/18