納米復合紗的制備裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種納米復合紗的制備裝置，包括芯材輸出裝置、氣泡紡絲裝置、凝固浴、輥壓裝置以及復合紗收集裝置，所述的氣泡紡絲裝置包括高壓電源、接收板以及氣泡紡設備，所述的高壓電源與所述的氣泡紡裝置連接，所述的氣泡紡設備和接收板位于所述芯材輸出裝置和凝固浴之間且分布在芯材輸出路徑的兩側(cè)，在所述凝固浴的后端依次設置所述的輥壓裝置和復合紗收集裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用氣泡紡絲裝置將納米纖維沉積在芯材的表面形成納米復合紗，高分子納米纖維轉(zhuǎn)移在外，強伸性好、接觸舒適性差、成本低的纖維包覆在內(nèi)，形成真正意義上的性能互補與優(yōu)勢強化。
【專利說明】納米復合紗的制備裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種納米復合紗的制備裝置，屬于特種纖維制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，納米纖維由于具有高比表面積、高表面活性、優(yōu)良的導電、機械等性能，在生物醫(yī)用、紡織行業(yè)、復合材料等方面取得了廣泛應用，氣泡靜電紡絲技術(shù)結(jié)合力學原理和數(shù)學方法研究紡絲過程中的各種現(xiàn)象，是紡絲技術(shù)上的革命，屬于納米技術(shù)的突破，能夠優(yōu)質(zhì)高效地連續(xù)制備納米纖維。如今，賽絡紡以平行喂入或平行切分的方法加捻并合纖維來紡紗，典型的雙邊結(jié)構(gòu)，其經(jīng)濟效益顯著，紗線質(zhì)量好，工藝改造簡單方便，適用范圍廣，但是因為兩種纖維始終平行的交替暴露在外，雖然能將多種材料組合在一起形成性能互補，卻始終無法做到劣勢或缺陷的掩蓋和去除，達不到很多實用效果。
[0003]采用皮芯結(jié)構(gòu)的紡紗成型方法，將多功能性的納米纖維材料裹覆在紗線外，將賽絡紡與氣泡靜電紡絲結(jié)合，形成真正意義上的性能強化，同時，氣泡靜電紡絲里以無紡布形式收集納米纖維，總是規(guī)整的外形，也實現(xiàn)了形貌的多樣化。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種可高效生產(chǎn)納米復合紗的裝置，解決復合紗功能局限、外形單一等問題，使納米纖維裹覆在復合紗外表面，經(jīng)凝固浴處理以后，得到抱合性好的皮芯結(jié)構(gòu)納米纖維的高分子長紗，以更好地發(fā)揮納米效應，從而提升多種性能。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種納米復合紗的制備裝置，其特征在于:包括芯材輸出裝置、氣泡紡絲裝置、凝固浴、輥壓裝置以及復合紗收集裝置，所述的氣泡紡絲裝置包括高壓電源、接收板以及氣泡紡設備，所述的高壓電源與所述的氣泡紡裝置連接，所述的氣泡紡設備和接收板位于所述芯材輸出裝置和凝固浴之間且分布在芯材輸出路徑的兩側(cè)，在所述凝固浴的后端依次設置所述的輥壓裝置和復合紗收集裝置。
[0008]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用氣泡紡絲裝置將納米纖維沉積在芯材的表面形成納米復合紗，具有如下優(yōu)點:
[0009](I)本實用新型所述的納米復合紗制備裝置將氣泡靜電紡絲與賽絡紡相結(jié)合，采用皮芯結(jié)構(gòu)的紡紗成型方法，高分子納米纖維轉(zhuǎn)移在外，強伸性好、接觸舒適性差、成本低的纖維包覆在內(nèi)，形成真正意義上的性能互補與優(yōu)勢強化。
[0010](2)本實用新型所述的皮芯結(jié)構(gòu)紡紗成型方法，氣泡靜電紡絲生產(chǎn)的納米纖維在向帶相反電荷的接收板轉(zhuǎn)移的過程中，在途中有效沉積在從中間經(jīng)過的紗線上，操作簡單，并且改變了因為傳統(tǒng)接收板裝置一直以來的規(guī)整外形。
[0011](3)本實用新型所述的復合紗制備裝置，表面沉積納米纖維的紗線通過凝固浴，提高了納米纖維與芯材纖維之間的抱合性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型復合紗制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中:1、高壓電源，2、氣泡靜電紡絲設備，3、芯材輸出裝置，4、接收板，5、納米復合紗，6、凝固浴，7、輥壓裝置，8、復合紗收集裝置。
[0014]

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施案例，進一步闡述本實用新型，而這些實施案例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。同時，在閱讀本實用新型講授的內(nèi)容后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型做各種改動或修改，這些等價形式同樣屬于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0016]本實用新型的納米復合紗由芯材和皮層組成，涉及到氣泡靜電紡絲與賽絡紡的結(jié)合，其中芯材為復合紗，皮層為高分子納米纖維。
[0017]本實用新型一種納米復合紗的制備裝置，有芯材輸出裝置3、氣泡紡絲裝置、凝固浴6、輥壓裝置7、納米復合紗5以及復合紗收集裝置8，氣泡紡絲裝置包括高壓電源1、接收板4以及氣泡靜電紡絲設備2。芯材輸出裝置3數(shù)量不少于兩個，沒有上限，可以根據(jù)不同的芯材需要進行計算和設計；芯材輸出裝置3上的芯材種類可以為同一種紗線，也可以為多種類紗線復合，可以根據(jù)不同的需求來設置。納米復合紗的制備裝置所涉及的氣泡靜電紡絲設備2，所用溶液涵蓋如PVA、PEO、PES等所有聚合物紡絲可紡溶液。制備裝置所涉及的凝固浴6將表面沉積有納米纖維的芯材通過凝固浴凝固，提高了納米纖維與芯材纖維之間的抱合性。納米復合紗的制備裝置所涉及的輥壓裝置7，根據(jù)最終復合納米紗的形貌性能要求來設置壓輥的數(shù)量多少(2?2000個)，便于對輥面壓力進行控制。
[0018]實施例1
[0019]將一定濃度的紡絲溶液置于氣泡靜電紡絲設備2的儲液池中，通過高壓電源I施加合適電壓，調(diào)整好接收板距離，以尼龍纖維長絲為芯材，用2個輸出裝置輸出然后復合，從儲液池與接收板之間經(jīng)過，紡絲溶液在電場力的作用下被拉伸形成納米纖維，沉積在以
0.lm/min速度向前牽引的尼龍纖維長絲上，將表面沉積有納米纖維的芯材通過凝固浴凝固，經(jīng)5個壓輥處理后輸出，得到了表面包覆納米纖維的復合尼龍長紗。
[0020]尼龍纖維強度高、伸長能力強并且彈性優(yōu)良，耐磨性好，但很容易吸收水分，耐熱性、耐光性都差，選取用氣泡靜電紡絲法可以制備出的耐高溫性能好、防水性能優(yōu)良的納米纖維包覆在尼龍長紗表面后，提升尼龍纖維的耐熱性、防水性等多種性能。
[0021]實施例2
[0022]將一定濃度的紡絲溶液置于氣泡靜電紡絲設備2的儲液池中，通過高壓電源I施加合適電壓，調(diào)整好接收板距離，以蠶絲和聚氨酯纖維長絲為芯材，用8個輸出裝置復合，其中4個用于蠶絲輸出，另外4個用于聚氨酯纖維長絲輸出，從氣泡儲液池與接收板之間經(jīng)過，紡絲溶液在電場力的作用下被拉伸形成納米纖維，沉積在以2m/min速度向前牽引的蠶絲纖維上，將表面沉積有納米纖維的芯材通過凝固浴凝固，經(jīng)15個壓輥處理后輸出，得到了表面包覆納米纖維的復合長紗。
[0023]蠶絲纖維吸濕能力很好，強度和伸長率在天然纖維里面也算比較優(yōu)良的，平滑而且富有彈性，但是蠶絲纖維耐光性很差，強度不高；聚氨酯纖維絲有類似于橡膠絲的高彈性回復率和高斷裂伸長，良好的耐氣候性，但耐熱性、吸濕性較差。將兩種紗線復合以后，選取用氣泡靜電紡絲法可以制備出的強度較高、耐熱性能優(yōu)良的納米纖維包覆在復合長紗表面后，提升復合纖維的強度和耐熱性等多種性能。
【權(quán)利要求】
1.一種納米復合紗的制備裝置，其特征在于:包括芯材輸出裝置、氣泡紡絲裝置、凝固浴、輥壓裝置以及復合紗收集裝置，所述的氣泡紡絲裝置包括高壓電源、接收板以及氣泡紡設備，所述的高壓電源與所述的氣泡紡裝置連接，所述的氣泡紡設備和接收板位于所述芯材輸出裝置和凝固浴之間且分布在芯材輸出路徑的兩側(cè)，在所述凝固浴的后端依次設置所述的輥壓裝置和復合紗收集裝置。
【文檔編號】D01D5/00GK203947191SQ201420225190
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】何吉歡, 李雅, 陳柔羲 申請人:南通百博絲納米科技有限公司