[發明專利]用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置及紗線的制備方法

有效

• 申請號: 201810429569.8
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108611688B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 洪劍寒
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D5/22
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 郭云梅

本發明提供用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置及紗線的制備方法，涉及靜電紡絲領域。該用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置，包括沿著紗線的走線方向依次設置有紗筒、羅拉一、納米纖維接收浴、假捻器、羅拉二和集紗孔。該用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置及紗線制備方法，通過靜電紡絲噴頭和納米纖維接收浴的設置，使數根普通紗線從接收浴表面通過，在假捻器的作用下使紗線繞其自身軸心旋轉，在紗線的表面均勻、緊密地卷裹上一層納米纖維膜，達到了將沉積于接收浴表面的納米纖維緊密地包覆于紗線表面的效果，在多根納米纖維復合紗合并加捻下，形成納米纖維復合紗線，從而使紗線在獲得高比表面積及孔隙率的同時保持良好的力學性能。

技術領域

本發明涉及屬于靜電紡絲技術領域，具體為用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置及紗線的制備方法。

背景技術

納米纖維制品具有比表面積大、孔隙率高等特點，在過濾材料、組織工程及復合材料等領域具有廣闊的應用前景。靜電紡絲是制備納米纖維的一種常見的方法，但靜電紡絲主要以形成納米纖維膜為主，纖維集合體結構無序，物理機械性能較差，限制了納米纖維在某些領域的應用和發展。將納米纖維加工成紗線形式，可擴大納米纖維的應用范圍。

目前，可通過多種方法制得納米纖維紗線，通過對無規靜電紡納米纖維牽伸加捻以形成紗線，主要包括噴嘴處成紗和收集區成紗兩大類，噴嘴處成紗有雙電極法，收集區成紗主要有多收集器法、間歇-加捻法、輔助電場法、自組裝法、滾筒法、水浴法等多種方法。但這種完全由納米纖維組成的紗線存在著力學性能差的弊端，和普通紗線有極大差異，不能滿足常規的日常使用，同時上述方式制備納米纖維紗時捻度控制困難，紗線捻度不勻，亦會引起力學性能的進一步弱化。

將普通紗線和納米纖維結合起來是保留納米纖維的高比表面積、高孔隙率，同時也獲得良好力學性能的合理化思路。因此，本發明提供了一種以普通紗線為芯紗，以靜電紡納米纖維為包覆層，具有皮芯結構的靜電紡多股納米纖維復合紗線的加工裝置及其制備方法。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置及紗線的制備方法，解決了目前純納米纖維紗力學性能差的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：用于多股納米纖維復合紗線的加工裝置，包括沿著紗線的走線方向依次設置有紗筒、羅拉一、納米纖維接收浴、假捻器、羅拉二、集紗孔和加捻卷繞器，所述羅拉二的下方設置有加熱板，所述納米纖維接收浴上方設置有靜電紡絲噴頭。

優選的，所述加捻卷繞器包括導紗器和卷繞輥。

用于多股納米纖維復合紗線的制備方法，包括以下步驟：

(1)首先將紡絲液注入若干靜電紡絲噴頭中；

(2)然后將數根紗線從紗筒上引出，夾持于兩對羅拉之間，使紗線沿納米纖維接收浴表面通過，數根紗線在集紗孔處合并后固定在加捻卷繞器的卷繞輥上；

(3)緊接著開啟羅拉、假捻器以及加捻卷繞器，使紗線連續運行，紗線運行速度自行設置，這時開啟靜電紡絲機，使不同成分和含量的靜電紡納米纖維向納米纖維接收浴表面噴射，紗線在通過納米纖維接收浴表面時，因假捻器對紗線施加的作用而繞其自身軸心旋轉，將納米纖維接收浴表面的納米纖維均勻緊密地包覆于紗線表面；

(4)最后紗線包覆納米纖維后從加熱板上方通過，加熱板的熱量使包覆有納米纖維紗線上的納米纖維液體蒸發，然后經合并在加捻卷繞器的作用下卷繞在卷繞輥上，控制加捻卷繞器的旋轉速度，制造出不同捻度的多股納米纖維復合紗線。

優選的，所述紡絲液推進速度為0.7-0.9mL/h。

(三)有益效果