[发明专利]一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置及工艺

权利要求书

1.一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，主要由进料挤出装置、电机、电磁加热圈、轴承、锥环带孔电极、离心旋转伞形喷头、空气压缩机、旋风真空发生器、辊筒接收装置、高压静电发生器、同步齿形带和机架组成，机架由上部、中部和底部三部分组成，进料挤出装置和电机固定在机架的底部，电机通过同步齿形带和轴承座带动离心旋转伞形喷头高速旋转，电磁加热圈位于离心旋转伞形喷头的下端，电磁加热圈与离心旋转伞形喷头为非接触式连接，通过辐射进行加热，进料挤出装置通过离心旋转伞形喷头中心的孔向离心旋转伞形喷头供料，机架的中部呈锥形，锥环带孔电极固定于机架的中部的中间位置，空气压缩机和旋风真空发生器置于机架的上部，在机架的顶端开有倾斜向下的圆形孔，空气压缩机和旋风真空发生器通过机架的顶端的圆形孔向机架内吹气或吸气，机架的外面安装辊筒接收装置，捻线穿过机架的上部的中心孔缠绕在辊筒接收装置上。

2.根据权利要求1所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，离心旋转伞形喷头内表面和锥环带孔电极内表面均为圆弧过渡形式。

3.根据权利要求2所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，锥环带孔电极上端圆弧和下端圆弧倾角α为120-160度，伞形喷头倾角β为110-145度。

4.根据权利要求1所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，物料在挤出机的压力下通过输送管道进入到喷头表面，固定输送管道部分用加热圈辅助加热。

5.根据权利要求1所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，在气流产生的上部分空腔壁厚内采用两个环形流道，环形流道周围开有风孔，一个流道用空气压缩机送风，另一个流道接旋风真空发生器进行抽风。

6.根据权利要求1所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，采用红外间接加热的方式对离心旋转伞形喷头进行加热。

7.根据权利要求1所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置，其特征在于，旋转伞形喷头的轴端与物料输送管采用旋转接头连接。

8.采用权利要求1所述的一种离心静电纺纳米捻线高速制备装置的制备工艺，其特征在于：首先，打开进料挤出装置和电磁加热装置，待熔体到达离心旋转伞形喷头内表面时，打开电机，调节电机转速使离心旋转伞形喷头进行高速旋转，当离心旋转伞形喷头边缘处熔体形成泰勒锥时，打开静电发生器和旋风发生装置，熔体便会在离心力作用和静电拉伸作用下形成喷射流，进而在旋风流的作用下形成捻线；继续调节电机转速直到离心旋转伞形喷头形成稳定的泰勒锥，然后调节高压静电电压大小，使得纤维细度到达所需的要求，最后打开辊筒接收装置，让其旋转，对制得的捻线进行接收。