一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置

本技术涉及静电纺丝技术和纺纱，具体涉及一种用于快速连续制备纳米纤维包缠纱的成纱装置。

背景技术：

1、静电纺丝制备的纳米纤维因直径超细而具有突出的尺度效应和表/界面效应，在空气过滤、防护、能源、电子器件、生物工程等领域都有广泛的应用前景。然而也因为纤维直径超细、绝对强度低、集合体的形式单一、结构稳定性差等缺陷，从而限制了纳米纤维的工业化纺织加工应用。

2、相对于传统的膜结构，将纳米纤维制备成纱线形式，不仅能够保持纳米纤维的优异性能，在纤维之间形成毛细空腔和连续通道，而且能应用于后续的纺织加工，有利于静电纺纳米纤维的工业化应用。

3、目前纳米纤维纱线的制备主要基于高压直流静电纺丝。其主要缺点有2个方面：（1）由于传统静电纺丝的生产效率极低，严重影响后续纳米纤维纱线的产出；（2）由于传统静电纺丝过程中的同种电荷排斥，使得纳米纤维分散不易集中收集。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，产量高而且集中容易收集。

2、本实用新型的技术方案为：一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，由高压交变电场纺丝系统和包缠纱成纱系统构成；

3、所述的高压交变电场纺丝系统包括高压交流电源、喷丝头和恒流蠕动泵；所述的恒流蠕动泵分别与纺丝溶液槽和喷丝头通过聚四氟乙烯导管相连；所述的高压交流电源与所述的喷丝头通过导线相连；

4、所述的包缠纱成纱系统包括芯纱喂入装置、加捻包缠装置和卷绕装置。

5、进一步地，所述的喷丝头由金属导管组成。

6、进一步地，所述的芯纱喂入装置由纱线筒管支持架和张紧机构组成。

7、进一步地，所述的加捻包缠装置包括由1-2个具有偏心纱线通道的轮子组成。

8、进一步地，卷绕装置包括1对卷绕罗拉和1个压紧罗拉，筒管在卷绕罗拉和压紧罗拉的共同作用下被动旋转。

9、本实用新型的有益效果为：

10、（1）采用高压交变电场替代高压直流静电场，其直接产品由单根纳米纤维变为了纳米纤维束，纳米纤维的产量提高几百倍；

11、（2）采用芯纱气圈包缠技术收集纳米纤维束，有利于纤维的取向排列，并有利于借助纺织加工技术制作纳米纤维产品。

技术特征：

1.一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，其特征在于：由高压交变电场纺丝系统和包缠纱成纱系统构成；

2.根据权利要求1所述的一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，其特征在于：所述的喷丝头由金属导管组成。

3.根据权利要求1所述的一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，其特征在于：所述的芯纱喂入装置由纱线筒管支持架和张紧机构组成。

4.根据权利要求1所述的一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，其特征在于：所述的加捻包缠装置包括由1-2个具有偏心纱线通道的轮子组成。

5.根据权利要求1所述的一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，其特征在于：卷绕装置包括1对卷绕罗拉和1个压紧罗拉，筒管在卷绕罗拉和压紧罗拉的共同作用下被动旋转。

技术总结本技术公开了一种基于高压交流电纺的纳米纤维包缠纱装置，由高压交变电场纺丝系统和包缠纱成纱系统构成；高压交变电场纺丝系统包括高压交流电源、喷丝头和恒流蠕动泵；恒流蠕动泵分别与纺丝溶液槽和喷丝头通过聚四氟乙烯导管相连；高压交流电源与所述的喷丝头通过导线相连；包缠纱成纱系统包括芯纱喂入装置、加捻包缠装置和卷绕装置。本技术采用高压交变电场替代传统的高压静电场，在喷丝头处可产生纳米纤维束，使电纺丝的产量大大增加。在此基础上，采用芯纱气圈包缠技术收集纳米纤维束，有利于纳米纤维的高效、有序收集。技术研发人员：刘桂阳,周媛,王广耀受保护的技术使用者：江苏工程职业技术学院技术研发日：20230905技术公布日：2024/5/9