[发明专利]一种自加捻纳米纤维纱线连续制备装置及方法

权利要求书

1.一种自加捻纳米纤维纱线连续制备装置，包括纺丝系统、集束系统和卷绕收集系统；其特征在于，所述纺丝系统包括垂直安装的电机，电机底部的转轴通过联轴器连接金属材质的喷丝器，并能带动喷丝器绕轴旋转；沿喷丝器的周向均匀布置多个喷丝孔，喷丝器的内部空腔通过供料管依次连接蠕动泵和储料槽；喷丝器通过电缆接至静电发生器的正极，使喷丝器和喷丝孔具有导电性；

所述集束系统包括漏斗状集束器、风机和至少两个风淋头，风机通过风管连接至风淋头；风淋头均匀布置在以电机转轴为中轴线的圆周上且高于喷丝器，能向内旋转以调节出风方向；漏斗状集束器是在中部设有开口角度能调的漏斗状下沉部位的导电板，并通过电缆接至静电发生器的负极；漏斗状集束器具有双层结构，分别是上层的绝缘层和下层的导电层；在下沉部位的中心位置设有通孔，通孔、喷丝器和电机转轴位于同一竖向轴线上；喷丝器上各喷丝孔所处的平面与漏斗状集束器的平面部分平行布置；

所述卷绕收集系统包括导纱罗拉和卷绕罗拉，导纱罗拉位于漏斗状集束器的通孔下方；所述漏斗状集束器的下沉部位的开口角度范围为30～90°；所述风淋头能向内旋转至少45°。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述联轴器包括圆柱状的弹性件和绝缘件；弹性件的顶部固定安装在电机转轴的末端，其底部通过连接件接至绝缘件的顶部；绝缘件的底部通过连接件固定接至喷丝器的顶部。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，漏斗状集束器开口侧与喷丝器之间的间距能调，调节范围为10～20cm。

4.利用权利要求1所述装置实现连续制备自加捻纳米纤维纱线的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用蠕动泵将纺丝液连续注入喷丝器；

(2)启动静电发生器使喷丝器和漏斗状集束器之间形成静电场，静电发生器的电压范围0～50kV；

(3)启动电机并控制转速为1000-5000rpm，使纺丝液从喷丝器的喷丝孔喷出，纺丝液细流在离心力与静电场力的共同作用下形成纳米纤维；

(4)启动风机并调整各风淋头的内旋角度，同时调整漏斗状集束器的开口角度，共同约束纳米纤维轨迹；纳米纤维在气流约束和离心旋转作用下集束同时实现自加捻，形成纳米纤维纱；

(5)纳米纤维纱在气流牵引下穿过漏斗状集束器的通孔后，由导纱罗拉牵引出，最终由卷绕罗拉卷绕成纱筒。