[发明专利]收集装置及制备系统

说明书

本发明涉及一种收集装置及制备系统，包括预调整机构，设置于所述壳体内并用于调整至少一束碳纳米管聚集体，其包括分别沿第一方向和第二方向调整碳纳米管聚集体的第一预调整子机构和第二预调整子机构；缠绕机构，用于缠绕收集通过所述预调整机构的碳纳米管聚集体。上述收集装置，通过增加第一预调整子机构和第二预调整子机构，两者分别对至少一束碳纳米管聚集体进行取向调整，不仅改善了碳纳米管内部结构，而且提高了碳纳米管的取向和均匀性，达到了对收集碳纳米管材料的力、电、热学性能的调控。

技术领域

本发明涉及碳纳米管材料制备技术领域，特别是涉及收集装置及制备系统。

背景技术

碳纳米管(Carbon nanotubes，CNTs)为单层或多层石墨烯卷曲而成的管状一维纳米材料，独特的结构为其带来了优异的力、热、电学性能。CNTs在理论上具有良好的力学、导电和导热性能，具有非常大的应用前景。由碳纳米管相互交织在一起形成的碳纳米管薄膜和碳纳米管纤维是目前常见的碳纳米管宏观体，可以发挥碳纳米管的优异性能，在电磁屏蔽、复合材料、电加热等领域有广泛的应用前景。然而，实际所制备的碳纳米管宏观体的取向性和均匀性较差，影响最终碳纳米管宏观体的各项性能。

发明内容

基于此，有必要针对以上至少一种技术问题，提供一种收集装置及制备系统。

本发明提供一种收集装置，用于碳纳米管膜或碳纳米管纤维的收集，包括：

预调整机构，用于调整至少一束碳纳米管聚集体的取向，所述预调整机构包括第一预调整子机构和第二预调整子机构；所述第一预调整子机构至少包括沿第一方向设置且能够转动的第一轮体和第二轮体，所述第一轮体和所述第二轮体用于对碳纳米管聚集体的两侧进行预压；所述第二预调整子机构至少包括用于对碳纳米管聚集体进行牵伸的第三轮体；

缠绕机构，用于将从预调整机构中引出的碳纳米管聚集体进行缠绕收集。

上述收集装置，通过增加第一预调整子机构和第二预调整子机构，两者分别对至少一束碳纳米管聚集体进行取向调整，不仅改善了碳纳米管内部结构，而且也提高了碳纳米管的取向和均匀性，达到了对收集碳纳米管材料的力、电、热学性能的调控，有助于不同性能碳纳米管材料的碳纳米管薄膜或碳纳米管纤维的规模化生产。

在其中一个实施例中，所述第三轮体能够转动且环绕设有若干第一环形凸起，所述第一环形凸起用于整理碳纳米管聚集体的取向。

在其中一个实施例中，所述第一环形凸起的宽度不大于10μm，且相邻所述第一环形凸起的间距不大于100μm。

在其中一个实施例中，所述收集装置还包括第一加热机构，用于调节所述第一预调整子机构和/或所述第二预调整子机构与碳纳米管聚集体的接触面的温度。

在其中一个实施例中，所述第一轮体和/或所述第二轮体上与碳纳米管聚集体的接触面上开设有能够容纳碳纳米管聚集体的环形限位槽。

在其中一个实施例中，所述第二预调整子机构还包括第四轮体，所述第四轮体和所述第三轮体沿第二方向间隔错开设置且均能够对碳纳米管聚集体沿收集方向进行牵伸。

在其中一个实施例中，所述第四轮体能够转动且环绕设有若干第二环形凸起，所述第二环形凸起用于整理碳纳米管聚集体的取向。

在其中一个实施例中，所述第二环形凸起的宽度不大于10μm，且相邻所述第二环形凸起的间距不大于100μm。

在其中一个实施例中，所述第一轮体和所述第二轮体为相向转动或背向转动，所述第三轮体和所述第四轮体的转速不等。

在其中一个实施例中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在其中一个实施例中，所述缠绕机构包括能够沿轴向伸缩的转筒，所述转筒能够做往复运动且所述往复运动方向与所述转筒的轴向方向不垂直。