收集装置及制备系统制造方法及图纸

本发明专利技术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。

Collection device and preparation system

The invention relates to a collection device and a preparation system, including a pre-adjusting mechanism arranged in the housing and used for adjusting at least one bunch of carbon nanotube aggregates, comprising a first pre-adjusting sub-mechanism and a second pre-adjusting sub-mechanism for adjusting the carbon nanotube aggregates in the first direction and the second direction, respectively; a winding mechanism; and The carbon nanotube aggregates are passed through the preadjusting mechanism. By adding the first pre-adjusting sub-mechanism and the second pre-adjusting sub-mechanism, both of them adjust the orientation of at least one bunch of carbon nanotube aggregates respectively, the inner structure of carbon nanotube is improved, the orientation and uniformity of carbon nanotube are improved, and the force and electricity for collecting carbon nanotube materials are achieved. Control of thermal properties.

【技术实现步骤摘要】
收集装置及制备系统
本专利技术涉及碳纳米管材料制备
，特别是涉及收集装置及制备系统。
技术介绍
碳纳米管(Carbonnanotubes，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。
技术实现思路
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。本专利技术提供一种收集装置，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。在其中一个实施例中，所述缠绕机构包括第一转轮、第二转轮和张紧于所述第一转轮和所述第二转轮之间的收集带；或所述缠绕机构包括第一转轮、第二转轮和设置于所述第一转轮和所述第二转轮之间且能够朝向所述预调整机构方向转动的收集板。在其中一个实施例中，所述第一转轮和所述第二转轮之间的间距能够调节。本专利技术还提供一种制备系统，用于碳纳米管膜材料或碳纳米管纤维材料的制备，包括：合成装置，用于浮动催化合成碳纳米管聚集体，其包括具有至少一个生长管的反应器；收集装置，为以上任一所述的收集装置，所述收集装置位于所述合成装置的出口端侧，用于收集所述合成装置所制备的碳纳米管聚集体。在其中一个实施例中，所述生长管靠近所述收集装置的端部为喇叭状或圆筒状。在其中一个实施例中，所述生长管的管形为方形。在其中一个实施例中，所述制备系统还包括：加料装置，用于提供反应原料且与所述合成装置的入口端连通，所述加料装置包括至少一个注射机构和至少一个加料管，所述加料管的一端与所述注射机构连通，另一端与所述生长管连通。在其中一个实施例中，所述合成装置包括具有多个生长管的反应器，若干所述生长管的排列方式为环形分布或矩阵分布。在其中一个实施例中，所述合成装置还包括第二加热机构，用于调节若干个生长管中入口端的各区域的温度分布。附图说明图1为本专利技术一实施方式的收集装置的结构示意图；图2为本专利技术另一实施方式的收集装置的结构示意图；图3为图2中第三轮体的剖视图；图4为图2中第四轮体的剖视图；图5为图2中第一预调整子机构的侧视图；图6为本专利技术一实施方式的缠绕机构的结构示意图；图7为本专利技术又一实施方式的收集装置的结构示意图；图8为本专利技术一实施方式的制备系统的结构示意图；图9为本专利技术一实施方式合成装置的局部结构的侧视图；图10为通过本专利技术一实施方式的制备系统所制备的碳纳米管薄膜产物试样1的SEM照片；图11为通过对比制备系统所制备的碳纳米管薄膜产物试样2的SEM照片；图12为两个碳纳米管薄膜产物的拉伸应力-断裂伸长率图；图13为本专利技术另一实施方式的制备系统的结构示意图。图中标记说明：100、收集装置，110、第一预调整子机构，111、第一轮体，112、第二轮体，120、第二预调整子机构，121、第三轮体，122、第四轮体，130、缠绕机构，131、第一转轮，132、第二转轮，133、收集板，140、第一环形凸起，150、第二环形凸起，160、环形限位槽；200、合成装置，210、反应器，211、生长管，212、第二加热机构；300、加料装置，310、注射机构，320、加料管，400、碳纳米管聚集体。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。图1示意了本专利技术的收集装置100。收集装置100用于碳纳米管膜或碳纳米管纤维的收集，其包括与合成装置200的出口端连通的壳体以及设置于壳体内的预调整机构和缠绕机构130。预调整机构，设置于壳体内并用于调整至少一束碳纳米管聚集体400的取向。具体地，预调整机构用于调整一束碳纳米管聚集体的取向，也可用来调整两束及以上多束的碳纳米管聚集体的取向。预调整机构包括第一预调整子机构110和第二预调整子机构120。第一预调整子机构110至少包括沿第一方向设置且能够转动的第一轮体111和第二轮体112，第一轮体111和第二轮体112用于对碳纳米管聚集体的两侧进行预压，第二预调整子机构120至少包括用于对碳纳米管聚集体进行牵伸的第三轮体121。该第一轮体111、第二轮体112和第三轮体121可为能够转动的滚轮或辊轮结构，且其尺寸以匹配碳纳米管聚集体为准。在本实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种收集装置，用于碳纳米管膜或碳纳米管纤维的收集，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种收集装置，用于碳纳米管膜或碳纳米管纤维的收集，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的收集装置，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，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。6.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，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。7.根据权利要求6所述的收集装置，其特征在于，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。8.根据权利要求6所述的收集装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李达，金赫华，李清文，勇振中，刘毛林，胡殿利，
申请(专利权)人：苏州捷迪纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32