CN107245776B - 一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，包括宏量无针式静电纺丝系统和纳米纤维纱线成纱及收集系统，所述宏量无针式静电纺丝系统由多组无针式静电纺丝装置组成；所述纳米纤维纱线成纱及收集系统包括两组螺旋沟槽型滚筒、剥离斩刀、喂入罗拉、牵伸罗拉及加捻卷绕装置。使用方法为：将纺丝液加入供液装置，静电纺丝过程持续在两组螺旋沟槽型滚筒组间进行，A、B组交替完成纳米纤维纱线成纱和收集。本发明使用快速旋转的螺旋沟槽型滚筒收集到高度取向的纳米纤维束，整个很长的纳米纤维束连续分布在滚筒表面的沟槽内预聚集，在加捻前就具有一定的抱合力，有利于纳米纤维纱线高支化生产，减少断头率。
Description
技术领域
本发明属于纳米纤维纱线和纺织机械技术领域，特别涉及一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置。
背景技术
当将聚合物纤维直径从微米尺度降至亚微米尺度或纳米尺度时，就会出现一系列惊奇的特性。如非常大的体积比表面积，纳米纤维的体积比表面积基本是微米纤维的1000倍；可以灵活地进行表面功能化；与其他已知材料形式相比所表现出优越的效应和机械性能，如表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应及刚度、抗张强度等。这些杰出的性能使得纳米纤维成为许多重要应用的首选材料，在高效过滤、生物医用、智能传感等领域极具发展潜力。综合考虑操作可行性、稳定可控性(包括纤维直径及其分布)、加工材料范围、加工耗时等，静电纺丝加工技术就成为目前唯一一种可以制造连续的聚合物纳米纤维的方法。随着纳米材料科学的兴起和快速发展，利用静电纺丝方法制备纳米纤维及纳米纤维集合体成为工程材料科学界的研究热点。
传统的单针头静电纺丝装置较为简单，主要由高压电源系统、供液系统和收集系统三部分组成。供液系统包括微量注射泵、医用针管及平口金属针头，高聚物溶液流量由微量注射泵控制，高压电源的正极与平口金属针头连接，收集系统是金属平板并接地。高压电源电压逐渐增大，金属针头的液滴逐渐形成泰勒锥，当高压电源电压进一步增大，电场力会克服高聚物溶液的表面张力、黏滞力等作用形成微小的直线射流而后会出现鞭动现象到达接地金属收集板，在这个过程中，溶剂挥发，高聚物固化形成纳米纤维沉积在金属收集板上。
利用传统的静电纺丝方法制备的纳米纤维是以杂乱无章的纤维毡形式沉积在金属收集板上，这种无取向的纳米纤维毡极大地限制了纳米纤维在组织工程支架、细胞诱导生长方面的应用。另外，传统的静电纺丝装置得到的纳米纤维产量很低，很难满足纳米纤维在大量应用时的需求，单针头静电纺丝装置还存在针头容易堵塞的问题，这会严重影响到纳米纤维纺丝过程的顺利进行。
受限于纳米纤维束及纳米纱线难以结构控制和大批量生产，纳米纤维束及纳米纤维纱线的应用研究目前仍处于起步阶段，但现有应用研究表明纳米纤维束及纳米纤维纱线在创敷材料、组织工程、灵敏传感器、电子器件方面极具应用前景。
目前国内外采用无针式静电纺丝装置产生大量纳米纤维来集束成纱的技术并无报道，主要是因为目前的无针式静电纺丝装置出丝量大但纤维落点及沉积半径不可控。
当前纳米纱线批量化制备国内外也有一些报道。中国专利201610308336.3公开了一种高速离心一步成型纳米纤维纱线装置，该装置通过在旋转离心柱外壁设置与离心柱中心腔体相连的多个喷嘴在旋转过程中收集高取向的纳米纤维束，再经加捻形成纳米纱线。这种方法一定程度上提高了纳米纱线的产量，同时有良好的取向效果，但离心力作用形成的纳米纤维直径较粗分布较宽；中国专利201610455645.3公开了一种纳米纤维纱线加工装置及方法，该装置将多股长丝穿过静电纺丝区域以吸附纳米纤维，再将长丝浸泡溶解，加捻纳米纤维成纱。这种方法可以实现纳米纤维的批量化连续制备，但操作复杂，原料选择有限；中国专利201510149182.3公开了一种转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，利用中空圆环汇集纳米纤维形成一根连续纳米纤维纱线，这种方法的生产速度因单根纳米纤维纱线强力较低而受限，难以批量化生产纳米纤维纱线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：目前纳米纤维纱线生产速度较低、纳米纤维纱线结构不可调控、纳米纤维纱线强力较低、纳米纤维纱线易断头难以连续化生产等问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，包括宏量无针式静电纺丝系统和纳米纤维纱线成纱及收集系统，所述宏量无针式静电纺丝系统由多组无针式静电纺丝装置组成，每组无针式静电纺丝装置包括与供液装置连接的无针式静电纺丝喷头、位于无针式静电纺丝喷头下方的金属环，每个金属环均与高压发生器连接；所述纳米纤维纱线成纱及收集系统包括两组与电机连接的螺旋沟槽型滚筒、用于防止纳米纤维束之间粘结的剥离斩刀、用于牵引纺出的纳米纤维束的喂入罗拉、牵伸罗拉及加捻卷绕装置，螺旋沟槽型滚筒接地线。
优选地，所述螺旋沟槽型滚筒的材质为不锈钢。
优选地，所述螺旋沟槽型滚筒的直径为200mm-1500mm，长度为1m-30m；其侧壁分布有直径0-2mm的通孔，工作时其内部形成负压吸风。
优选地，所述无针式静电纺丝喷头为向上喷丝的无针式静电纺丝喷头，其沿螺旋沟槽型滚筒的中心轴一字型排列并固定于位于螺旋沟槽型滚筒下方且可沿螺旋沟槽型滚筒中心轴方向移动的导轨座上；相邻无针式静电纺丝喷头之间的间距为200mm-1000mm。
更优选地，所述导轨座的移动速度为0-0.5m/s。
优选地，所述剥离斩刀采用stellite合金化纤切断刀。
优选地，所述剥离斩刀固定于斩刀架上。
优选地，所述加捻卷绕装置包括依次设于牵伸罗拉下方的导纱杆、固定于钢丝圈上的钢领及锭子；所述锭子的转速为80-5000r/min。
优选地，所述金属环固定于无针式静电纺丝喷头顶部的部分为直径50mm-300mm的圆环状结构，其材质采用金属铜材料；圆环状结构厚度方向的截面为三角形，该三角形的底边为1mm-20mm，三角形的定端向外倾斜0°-80°，三角形的高度为10mm-20mm；套于无针式静电纺丝喷头底座外侧部分的壁厚为1mm-20mm，高度为50mm-200mm。
优选地，所述金属环与高压发生器的正极相连，高压发生器的电压调节范围为0-120kv。
优选地，所述螺旋沟槽型滚筒的表面设有截面为三角形或圆弧形的螺旋沟槽，螺旋沟槽的螺距为2mm-20mm，槽底宽度为1.5mm-15mm，槽高度为1mm-10mm。
优选地，所述螺旋沟槽型滚筒的一侧设有牵伸装置；所述牵伸装置采用四罗拉双短圈牵伸装置，牵伸倍数为1-2倍。
优选地，所述电机的转速为0r/min-200r/min。
优选地，两组所述螺旋沟槽型滚筒沿水平线分布，两组之间的距离为5-20cm。
本发明还提供了上述批量化预集束高支纳米纤维纱线生产装置的使用方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤1)：将无针式静电纺丝喷头安装在导轨座上，选择无针式静电纺丝喷头的个数并设定各喷头的间距；
步骤2)：在各个无针式静电纺丝喷头上选择和安装金属环并设置各金属环与无针式静电纺丝喷头的相对高度，并将各金属环用耐超高压电线相连；
步骤3)：将纺丝液加入供液装置，将无针式静电纺丝喷头与供液装置连接；
步骤4)：将高压发生器的正极与金属环相连；
步骤5)：打开A组螺旋沟槽型滚筒的电机并设置转速；
步骤6)：打开导轨座的驱动，并设置横移速度，使其在该组螺旋沟槽型滚筒的区域内左右往复横移；
步骤7)：打开供液装置开关并设置供液速度；
步骤8)：打开高压发生器开关并设置纺丝电压，大量高聚物射流出现在无针式静电纺丝喷头表面；
步骤9)：经过设定的一段时间后，关闭A组螺旋沟槽型滚筒的电机，同时打开B组螺旋沟槽形滚筒的电机并设置转速，将无针式静电纺丝喷头横移至B组螺旋沟槽型滚筒的区域内进行左右往复横移；通过控制两组无针式静电纺丝喷头的横移区间长度，使得静电纺丝过程和纳米纤维纱线成纱过程刚好同步进行；
步骤10)：将A组螺旋沟槽型滚筒上的纳米纤维束牵引至喂入罗拉，然后经牵伸罗拉、加捻卷绕装置；转动可选的锭子并设置转速，同时打开该组螺旋沟槽型滚筒的电机并设置转动方向和转速；
步骤11)：当一纱筒上的纳米纤维纱线收集完成后更换纱筒，连续进行；
步骤12)：静电纺丝过程持续在两组螺旋沟槽型滚筒组间进行，A、B组交替完成纳米纤维纱线成纱和收集。
本发明的有益效果在于：使用快速旋转的螺旋沟槽型滚筒收集到高度取向的纳米纤维束，整个很长的纳米纤维束连续分布在滚筒表面的沟槽内预聚集，在加捻前就具有一定的抱合力，有利于纳米纤维纱线高支化生产，减少断头率，设置A、B两组交替纳米纤维纱线成纱和收集操作，保证了静电纺丝过程的持续进行，大幅提高了纳米纤维纱线的生产速度。此外纳米纤维束中的纳米纤维取向分布具有一定伸长率，能够牵伸一定倍数，生产真正意义上纳米级或亚微米级纤维纱线。应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明提供的一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置的示意图；
图2为静电纺丝部分的示意图；
图3为斩刀部分的示意图；
图4为螺旋沟槽上通孔的示意图；
图5a-5c为本发明在使用过程中不同状态的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1-4所示，为本发明提供的一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其包括宏量无针式静电纺丝系统和纳米纤维纱线成纱及收集系统，所述宏量无针式静电纺丝系统由多组无针式静电纺丝装置组成，每组无针式静电纺丝装置包括与供液装置18连接的无针式静电纺丝喷头15、位于无针式静电纺丝喷头15下方的金属环17，每个金属环17均与高压发生器16连接；所述纳米纤维纱线成纱及收集系统包括两组与电机13连接的螺旋沟槽型滚筒12、用于防止纳米纤维束之间粘结的剥离斩刀20、用于牵引纺出的纳米纤维束11的喂入罗拉9、牵伸罗拉8及加捻卷绕装置，螺旋沟槽型滚筒12接地线10。
所述螺旋沟槽型滚筒12的材质为不锈钢。所述螺旋沟槽型滚筒12的直径为200mm-1500mm，长度为1m-30m；其侧壁分布有直径0-2mm的通孔，工作时其内部形成负压吸风。所述无针式静电纺丝喷头15为向上喷丝的无针式静电纺丝喷头，其沿螺旋沟槽型滚筒12的中心轴一字型排列并固定于位于螺旋沟槽型滚筒12下方且可沿螺旋沟槽型滚筒12中心轴方向移动的导轨座1上；相邻无针式静电纺丝喷头15之间的间距为200mm-1000mm。所述导轨座1的移动速度为0-0.5m/s。所述剥离斩刀20采用stellite合金化纤切断刀。所述剥离斩刀10固定于斩刀架21上。所述加捻卷绕装置包括依次设于牵伸罗拉8下方的导纱杆7、固定于钢丝圈5上的钢领6及锭子3；所述锭子3的转速为80-5000r/min。所述金属环17固定于无针式静电纺丝喷头15顶部的部分为直径50mm-300mm的圆环状结构，其材质采用金属铜材料；圆环状结构厚度方向的截面为三角形，该三角形的底边为1mm-20mm，三角形的定端向外倾斜0°-80°，三角形的高度为10mm-20mm；套于无针式静电纺丝喷头15底座外侧部分的壁厚为1mm-20mm，高度为50mm-200mm。所述金属环17与高压发生器16的正极相连，高压发生器16的电压调节范围为0-120kv。所述螺旋沟槽型滚筒12的表面设有截面为三角形或圆弧形的螺旋沟槽，螺旋沟槽的螺距为2mm-20mm，槽底宽度为1.5mm-15mm，槽高度为1mm-10mm。所述螺旋沟槽型滚筒12的一侧设有牵伸装置；所述牵伸装置采用四罗拉双短圈牵伸装置，牵伸倍数为1-2倍。所述电机13的转速为0r/min-200r/min。两组所述螺旋沟槽型滚筒12沿水平线分布，两组之间的距离为5-20cm。
一种批量化预集束高支纳米纤维纱线生产装置的使用方法，包括以下具体步骤：
步骤1：将无针式静电纺丝喷头15安装在导轨座1上，选择无针式静电纺丝喷头15的个数并设定各喷头的间距；
步骤2：在各个无针式静电纺丝喷头15上选择和安装金属环17并设置各金属环17与无针式静电纺丝喷头15的相对高度，并将各金属环17用耐超高压电线相连；
步骤3：将纺丝液19加入供液装置18，将无针式静电纺丝喷头15与供液装置18连接；
步骤4：将高压发生器16的正极与金属环17相连；
步骤5：打开A组螺旋沟槽型滚筒12的电机13并设置转速，见图5a；
步骤6：打开导轨座1的驱动，并设置横移速度，使其在该组螺旋沟槽型滚筒12的区域内左右往复横移，见图5a；
步骤7：打开供液装置18开关并设置供液速度；
步骤8：打开高压发生器16开关并设置纺丝电压，大量高聚物射流14出现在无针式静电纺丝喷头15表面，见图5a；
步骤9：经过设定的一段时间后，关闭A组螺旋沟槽型滚筒12的电机13，同时打开B组螺旋沟槽形滚筒12的电机13并设置转速，将无针式静电纺丝喷头15横移至B组螺旋沟槽型滚筒的区域内进行左右往复横移；通过控制两组无针式静电纺丝喷头15的横移区间长度，使得静电纺丝过程和纳米纤维纱线成纱过程刚好同步进行，见图5b；
步骤10：将A组螺旋沟槽型滚筒12上的纳米纤维束11牵引至喂入罗拉9，然后经牵伸罗拉8、加捻卷绕装置；转动可选的锭子3并设置转速，同时打开该组螺旋沟槽型滚筒12的电机13并设置转动方向和转速，见图5b；
步骤11：当一纱筒上的纳米纤维纱线4收集完成后更换纱筒2，连续进行；
步骤12：静电纺丝过程持续在两组螺旋沟槽型滚筒12组间进行，A、B组交替完成纳米纤维纱线成纱和收集，见图5。
实施例1
本实施例采用聚丙烯腈(PAN)与N-N二甲基甲酰胺(DMF)所配制的高聚物溶液制备纳米纤维。配制PAN高聚物溶液的质量分数为12％。将配置好的PAN/DMF高聚物溶液19注入供液装置18中，选择无针式静电纺丝喷头15安装在横移导轨座1上，选择喷头个数为8并设定各喷头间距为15cm；在各个无针式静电纺丝喷头座上选择和安装金属环17并设置各金属环17与无针式静电纺丝喷头15的相对高度为10mm，并将各金属环17用耐超高压电线相连；将纺丝液19加入供液装置18，连接无针式静电纺丝喷头15与供液装置18；将高压发生器16正极与金属环17相连；打开A组螺旋沟槽形滚筒控制电机13并设置转速为80r/min；打开导轨1横移运动电机并设置横移速度为0.1m/s，在A组滚筒区域左右往复横移；打开供液装置18开关并设置供液速度为60ml/h；打开高压发生器16开关并设置纺丝电压为60KV；经过设定的10min后，关闭A组螺旋沟槽形滚筒电机13；将A组螺旋沟槽型滚筒12上的纤维束11牵引至喂入罗拉9，经牵伸罗拉8、导纱杆7、钢领6至纳米纤维纱线纱筒2；转动A组锭子3并设置转速为1000r/min，同时打开A组螺旋沟槽型滚筒电机13设置转动方向为另一方向和转速为20r/min；当一纱筒纳米纤维纱线4收集完成后更换纱筒2，连续进行。在关闭A组螺旋沟槽形滚筒的同时打开B组螺旋沟槽形滚筒控制电机13并设置转速为80r/min，将无针式静电纺丝喷头座向右横移至B组滚筒区域左右往复横移；通过控制A、B两组喷头座的横移区间长度为20m，使得静电纺丝过程和纳米纤维纱线成纱过程刚好同步进行；静电纺丝过程持续在A、B组间进行，A、B组交替完成纳米纤维纱线成纱和收集。
实施例2
本实施例采用聚丙烯腈(PAN)与N-N二甲基甲酰胺(DMF)所配制的高聚物溶液制备纳米纤维。配制PAN高聚物溶液的质量分数为14％。将配置好的PAN/DMF高聚物溶液19注入供液装置18中，选择无针式静电纺丝喷头15安装在横移导轨座1上，选择喷头个数为8并设定各喷头间距为15cm；在各个无针式静电纺丝喷头座上选择和安装金属环17并设置各金属环17与无针式静电纺丝喷头15的相对高度为5mm，并将各金属环17用耐超高压电线相连；将纺丝液19加入供液装置18，连接无针式静电纺丝喷头15与供液装置18；将高压发生器16正极与金属环17相连；打开A组螺旋沟槽形滚筒控制电机13并设置转速为150r/min；打开导轨1横移运动电机并设置横移速度为0.1m/s，在A组滚筒区域左右往复横移；打开供液装置18开关并设置供液速度为60ml/h；打开高压发生器16开关并设置纺丝电压为70KV；经过设定的10min后，关闭A组螺旋沟槽形滚筒电机13；将A组螺旋沟槽型滚筒12上的纤维束11牵引至喂入罗拉9，经牵伸罗拉8、导纱杆7、钢领6至纳米纤维纱线纱筒2；转动A组锭子3并设置转速为1000r/min，同时打开A组螺旋沟槽型滚筒电机13设置转动方向为另一方向和转速为20r/min；当一纱筒纳米纤维纱线4收集完成后更换纱筒2，连续进行。在关闭A组螺旋沟槽形滚筒的同时打开B组螺旋沟槽形滚筒控制电机13并设置转速为150r/min，将喷头座向右横移至B组滚筒区域左右往复横移；通过控制A、B两组喷头座的横移区间长度为20m，使得静电纺丝过程和纳米纤维纱线成纱过程刚好同步进行；静电纺丝过程持续在A、B组间进行，A、B组交替完成纳米纤维纱线成纱和收集。
Claims (15)
1.一种适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，包括宏量无针式静电纺丝系统和纳米纤维纱线成纱及收集系统，所述宏量无针式静电纺丝系统由多组无针式静电纺丝装置组成，每组无针式静电纺丝装置包括与供液装置(18)连接的无针式静电纺丝喷头(15)、位于无针式静电纺丝喷头(15)下方的金属环(17)，每个金属环(17)均与高压发生器(16)连接；所述纳米纤维纱线成纱及收集系统包括两组与电机(13)连接的螺旋沟槽型滚筒(12)、用于防止纳米纤维束之间粘结的剥离斩刀(20)、用于牵引纺出的纳米纤维束(11)的喂入罗拉(9)、牵伸罗拉(8)及加捻卷绕装置，螺旋沟槽型滚筒(12)接地线(10)。
2.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述螺旋沟槽型滚筒(12)的材质为不锈钢。
3.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述螺旋沟槽型滚筒(12)的直径为200mm-1500mm，长度为1m-30m；其侧壁分布有直径0-2mm的通孔，工作时其内部形成负压吸风。
4.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述无针式静电纺丝喷头(15)为向上喷丝的无针式静电纺丝喷头，其沿螺旋沟槽型滚筒(12)的中心轴一字型排列并位于螺旋沟槽型滚筒(12)下方且固定于可沿螺旋沟槽型滚筒(12)中心轴方向移动的导轨座(1)上；相邻无针式静电纺丝喷头(15)之间的间距为200mm-1000mm。
5.如权利要求4所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述导轨座(1)的移动速度为0-0.5m/s。
6.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述剥离斩刀(20)采用stellite合金化纤切断刀。
7.如权利要求1或6所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述剥离斩刀(20)固定于斩刀架(21)上。
8.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述加捻卷绕装置包括依次设于牵伸罗拉(8)下方的导纱杆(7)、固定于钢领(6)上的钢丝圈(5)及锭子(3)；所述锭子(3)的转速为80-5000r/min。
9.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述金属环(17)固定于无针式静电纺丝喷头(15)顶部的部分为直径50mm-300mm的圆环状结构，其材质采用金属铜材料；圆环状结构厚度方向的截面为三角形，该三角形的底边为1mm-20mm，三角形的顶端向外倾斜0°-80°，三角形的高度为10mm-20mm；套于无针式静电纺丝喷头(15)底座外侧部分的壁厚为1mm-20mm，高度为50mm-200mm。
10.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述金属环(17)与高压发生器(16)的正极相连，高压发生器(16)的电压调节范围为0-120kv。
11.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述螺旋沟槽型滚筒(12)的表面设有截面为三角形或圆弧形的螺旋沟槽，螺旋沟槽的螺距为2mm-20mm，槽底宽度为1.5mm-15mm，槽高度为1mm-10mm。
12.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述螺旋沟槽型滚筒(12)的一侧设有牵伸装置；所述牵伸装置采用四罗拉双短圈牵伸装置，牵伸倍数为1-2倍。
13.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，所述电机(13)的转速为0r/min-200r/min。
14.如权利要求1所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置，其特征在于，两组所述螺旋沟槽型滚筒(12)沿水平线分布，两组之间的距离为5-20cm。
15.一种权利要求1-14任意一项所述的适用于产业化生产纳米纤维纱线装置的使用方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤1)：将无针式静电纺丝喷头(15)安装在导轨座(1)上，选择无针式静电纺丝喷头(15)的个数并设定各喷头的间距；
步骤2)：在各个无针式静电纺丝喷头(15)上选择和安装金属环(17)并设置各金属环(17)与无针式静电纺丝喷头(15)的相对高度，并将各金属环(17)用耐超高压电线相连；
步骤3)：将纺丝液(19)加入供液装置(18)，将无针式静电纺丝喷头(15)与供液装置(18)连接；
步骤4)：将高压发生器(16)的正极与金属环(17)相连；
步骤5)：打开A组螺旋沟槽型滚筒(12)的电机(13)并设置转速；
步骤6)：打开导轨座(1)的驱动，并设置横移速度，使其在该组螺旋沟槽型滚筒(12)的区域内左右往复横移；
步骤7)：打开供液装置(18)开关并设置供液速度；
步骤8)：打开高压发生器(16)开关并设置纺丝电压，大量高聚物射流(14)出现在无针式静电纺丝喷头(15)表面；
步骤9)：经过设定的一段时间后，关闭A组螺旋沟槽型滚筒(12)的电机(13)，同时打开B组螺旋沟槽形滚筒(12)的电机(13)并设置转速，将无针式静电纺丝喷头(15)横移至B组螺旋沟槽型滚筒的区域内进行左右往复横移；通过控制两组无针式静电纺丝喷头(15)的横移区间长度，使得静电纺丝过程和纳米纤维纱线成纱过程刚好同步进行；
步骤10)：将A组螺旋沟槽型滚筒(12)上的纳米纤维束(11)牵引至喂入罗拉(9)，然后经牵伸罗拉(8)、加捻卷绕装置；转动可选的锭子(3)并设置转速，同时打开该组螺旋沟槽型滚筒(12)的电机(13)并设置转动方向和转速；
步骤11)：当一纱筒上的纳米纤维纱线(4)收集完成后更换纱筒(2)，连续进行；
步骤12)：静电纺丝过程持续在两组螺旋沟槽型滚筒(12)组间进行，A、B组交替完成纳米纤维纱线成纱和收集。
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