[發明專利]一種自加捻納米纖維紗線連續制備裝置及方法

有效

• 申請號: 201810487059.6
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108796687B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 楊斌;侯騰;李祥龍;陸一神
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D01H4/02
• 分類號: D01H4/02;D01H1/08;D01D5/00;D01D5/18
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種自加捻納米纖維紗線連續制備裝置，包括紡絲系統、集束系統和卷繞收集系統；其特征在于，所述紡絲系統包括垂直安裝的電機，電機底部的轉軸通過聯軸器連接金屬材質的噴絲器，并能帶動噴絲器繞軸旋轉；沿噴絲器的周向均勻布置多個噴絲孔，噴絲器的內部空腔通過供料管依次連接蠕動泵和儲料槽；噴絲器通過電纜接至靜電發生器的正極，使噴絲器和噴絲孔具有導電性；

所述集束系統包括漏斗狀集束器、風機和至少兩個風淋頭，風機通過風管連接至風淋頭；風淋頭均勻布置在以電機轉軸為中軸線的圓周上且高于噴絲器，能向內旋轉以調節出風方向；漏斗狀集束器是在中部設有開口角度能調的漏斗狀下沉部位的導電板，并通過電纜接至靜電發生器的負極；漏斗狀集束器具有雙層結構，分別是上層的絕緣層和下層的導電層；在下沉部位的中心位置設有通孔，通孔、噴絲器和電機轉軸位于同一豎向軸線上；噴絲器上各噴絲孔所處的平面與漏斗狀集束器的平面部分平行布置；

所述卷繞收集系統包括導紗羅拉和卷繞羅拉，導紗羅拉位于漏斗狀集束器的通孔下方；所述漏斗狀集束器的下沉部位的開口角度范圍為30～90°；所述風淋頭能向內旋轉至少45°。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述聯軸器包括圓柱狀的彈性件和絕緣件；彈性件的頂部固定安裝在電機轉軸的末端，其底部通過連接件接至絕緣件的頂部；絕緣件的底部通過連接件固定接至噴絲器的頂部。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，漏斗狀集束器開口側與噴絲器之間的間距能調，調節范圍為10～20cm。

4.利用權利要求1所述裝置實現連續制備自加捻納米纖維紗線的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用蠕動泵將紡絲液連續注入噴絲器；

(2)啟動靜電發生器使噴絲器和漏斗狀集束器之間形成靜電場，靜電發生器的電壓范圍0～50kV；

(3)啟動電機并控制轉速為1000-5000rpm，使紡絲液從噴絲器的噴絲孔噴出，紡絲液細流在離心力與靜電場力的共同作用下形成納米纖維；

(4)啟動風機并調整各風淋頭的內旋角度，同時調整漏斗狀集束器的開口角度，共同約束納米纖維軌跡；納米纖維在氣流約束和離心旋轉作用下集束同時實現自加捻，形成納米纖維紗；

(5)納米纖維紗在氣流牽引下穿過漏斗狀集束器的通孔后，由導紗羅拉牽引出，最終由卷繞羅拉卷繞成紗筒。