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)。