[发明专利]双级剪切式牵伸静电纺直纺微米纱装置、方法及用途

摘要

本发明提供了一种双级剪切式牵伸静电纺直纺微米纱装置、方法及用途。该装置由喇叭喷头、双级剪切牵伸的双锥筒、集束器、卷绕机构、注液腔、负高压源、双驱动机构组成，其直纺微米纱的方法是由注液腔挤出的高聚物溶液在高电场强度作用下，经喇叭喷头边缘分裂、呈伞状喷射的亚微米粗细的液态丝于正锥筒内壁，在第一剪切牵伸区作用下形成初牵伸纳米丝；再到达反锥筒内壁，并在第二剪切牵伸区作用下，形成再牵纳米丝并完全凝固后，经加捻区到达集束器汇聚形成微米纱，而卷绕制成可直接织造用或经捻饼线后织造用的微米尺度的纱线。装置结构简洁、实效、合理，可实现单丝纳米化和高强度化的纺丝及加捻汇聚成纱。

主权项

一种双级剪切式牵伸静电纺直纺微米纱装置，其特征在于：包括用于将高聚物溶液进行伞状喷射形成亚微米粗细的液态丝(81)的喇叭形的喷头(1)；用于接收液态丝(81)并对其实施两级剪切牵伸的配对锥筒(2)；配对锥筒(2)由转向相同转速不同的正锥筒(21)和反锥筒(22)相对配置而成，正锥筒(21)接收液态丝(81)并对其实施汇聚剪切形成初牵纳米丝(82)，反锥筒(22)将初牵纳米丝(82)再剪切牵细成再牵纳米丝(83)；用于将已固化的再牵纳米丝(83)剥离汇聚成纳米丝束(84)并集束加捻成微米纱(85)的集束器(3)；用于向喷头(1)提供高聚物溶液的注液腔(4)；用于在喷头(1)和正锥筒(21)之间形成负高压电场，从而使从喷头(1)喷出的喷射流牵伸变细落在正锥筒(21)的前端口内侧，形成伞状分布的液态丝(81)的负高压源(5)；用于将已集束成形的微米纱(85)卷取成形的卷绕机构(6)；用于驱动配对锥筒(2)高速旋转从而剪切牵伸液态丝(81)和初牵纳米丝(82)的双驱动机构(7)。