[发明专利]一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法

权利要求书

1.一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，梳理机(1)的一侧设置传送皮带(10)，在传送皮带(10)上设置静电纺丝装置(4)，在传送皮带(10)的另一侧设置喇叭口固定装置(6)，在喇叭口固定装置(6)上设置喇叭口(20)，在喇叭口固定装置(6)的另一侧设置条筒(7)；其中静电纺丝装置(4)内设有悬挂式向下纺丝喷头(3)和纳米纤维取向收集装置(8)，悬挂式向下纺丝喷头(3)在传送皮带(10)上方，纳米纤维取向收集装置(8)在传送皮带(10)下方，所述悬挂式向下纺丝喷头(3)为积极式狭缝控液器，包括实心圆柱体(11)、空心圆柱体(12)和圆台喷头(13)，所述圆台喷头(13)包括外层金属(14)、内层金属(15)和边缘带有微沟槽的钢丝圈(16)，外层金属(14)与内层金属(15)的间隙为0.2-1mm，边缘带有微沟槽的钢丝圈(16)设置在外层金属(14)和内层金属(15)之间。

2.按照权利要求1所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述梳理机(1)包括给棉罗拉(21)、道夫(9)、锡林(18)、盖板(19)和纤网输出辊(22)，纤网输出辊(22)的钳口与传送皮带(10)位于同一水平线；实心圆柱体(11)和空心圆柱体(12)串套组成供液通道，实心圆柱体(11)和空心圆柱体(12)下端连接圆台喷头(13)。

3.按照权利要求1所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述静电纺丝装置(4)为悬挂式自上而下纺丝装置；传送皮带(10)是接地的；传送皮带(10)的长度为1.5-3m；纳米纤维取向收集装置(8)是由平行的金属薄片(17)阵列组成，金属薄片(17)与纤网输送方向垂直，金属薄片(17)排列方向与纤网输送方向一致。

4.按照权利要求3所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述金属薄片(17)的顶角为0℃或30℃；金属薄片(17)阵列的间距为3-10cm。

5.一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，具体步骤如下：

(1)将高聚物和功能性试剂溶于溶剂中，搅拌，得到功能性纺丝液，其中功能性纺丝液中高聚物的浓度为6-15wt％，纺丝液中功能性试剂的浓度为0.5-5wt％；

(2)将短纤配棉，开清棉，得到纤维卷，将纤维卷由给棉罗拉(21)喂入梳理机(1)中，经过锡林(18)、盖板(19)和道夫(9)的梳理，由纤网输出辊(22)输出，在传送皮带(10)上形成短纤网(2)；

(3)将步骤(1)中纺丝液加入到静电纺丝装置(4)中悬挂式自上而下纺丝，得到功能性纳米纤维，功能性纳米纤维飞行靠近纳米纤维取向收集装置(8)时，取向沉积到步骤(2)中短纤网(2)的上表面，得到取向纳米纤维/短纤网复合层(5)，其中，静电纺丝装置(4)内设有悬挂式向下纺丝喷头(3)和纳米纤维取向收集装置(8)，所述悬挂式向下纺丝喷头(3)为积极式狭缝控液器，包括实心圆柱体(11)、空心圆柱体(12)和圆台喷头(13)，所述圆台喷头(13)包括外层金属(14)、内层金属(15)和边缘带有微沟槽的钢丝圈(16)，外层金属(14)与内层金属(15)的间隙为0.2-1mm，边缘带有微沟槽的钢丝圈(16)设置在外层金属(14)和内层金属(15)之间；

(4)将步骤(3)中取向纳米纤维/短纤网复合层(5)经喇叭口(20)集束聚成条，纺纱，得到功能性纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱。

6.按照权利要求5所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，其特征在于，所述步骤(1)中高聚物为聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨酯或聚酰胺；功能性试剂为抗菌试剂、抗静电试剂或抗紫外试剂；溶剂为DMF或去离子水。

7.按照权利要求5所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，其特征在于，所述步骤(2)中短纤为棉、粘胶或化纤短纤。