CN110644080A - 一种纳米纤维纱线的连续制备装置及连续制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纳米纤维纱线的连续制备装置，涉及纳米纤维纱线的制备领域，包括溶液喷射纺丝模头、文丘里管集束系统、加捻装置、导纱辊和纱筒，纺丝溶液通过纺丝模头中高速气流的作用牵伸、细化、溶剂挥发获得纳米纤维，利用文丘里效应对纳米纤维聚拢、伸直、聚集形成取向纳米纤维束后，通过加捻装置对取向纳米纤维束加捻成纱线，再配合导纱辊和纱筒及时将生成的纱线卷绕收集，从而可实现纳米纤维纱线的规模化连续生产。同时，本发明公开一种纳米纤维纱线连续制备方法，操作安全简便，不存在纱线长度有限的问题，生成的纱线取向程度好、力学性能好，能够满足目前规模化制备纳米纤维纱线的高要求，有利于推进纳米纤维纱线应用的快速发展。

Description

一种纳米纤维纱线的连续制备装置及连续制备方法

技术领域

本发明涉及纳米纤维纱线的制备领域，特别是涉及一种纳米纤维纱线的连续制备装置及连续制备方法。

背景技术

纳米纤维纱线是指对一定长径比的取向纳米纤维束施加一定捻度后制备的纳米纤维集合体。将纳米纤维加工成取向结构的纳米纤维束或纱线的形式，具有结晶度高、取向程度好、抗拉强度大、易于编织等诸多优良特性，在航天、微电子、光电传输以及生物医学等领域均得到广泛应用，比传统的纳米纤维毡显示出巨大的应用潜力，已发展成为纳米纤维领域的重要的研究热点问题。

在纳米纤维纱线的制备过程中，取向纳米纤维是构建纳米纤维纱线的基础。目前，在静电纺丝领域，衍生出了很多获取定向排列纤维束的方法，主要可归结为两个方面：即通过改进收集装置或通过添加辅助电场来获取有序纳米纤维。现有这些直接收集技术虽然可获取一段定向排列的纳米纤维束，但纳米纤维束的长度有限，且取向程度较差，对产品的进一步处理和应用带来困难。并且，从纤维的后处理加工及应用等方面来看，仅仅是得到定向排列的纤维还远远满足不了目前制备纳米纱线的要求，还需要能够连续地获取取向纤维或纤维束，并对其均匀地施加一定捻度来保障纳米纤维纱线的长度和取向程度。现有静电纺丝技术中虽然有可连续生产纳米纤维纱线的设备，但是产量仍较低。溶液喷射纺丝法作为可规模化生产纳米纤维的技术，为规模化生产纳米纤维纱线提供可能，本专利根据溶液喷射纺丝技术的特点，设计并开发了一种设备或方法能够实现对纳米纤维纱线的直接加捻和规模化连续生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、能够实现纳米纤维纱线直接收集、加捻和规模化连续生产的连续制备装置及连续制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种纳米纤维纱线的连续制备装置，包括溶液喷射纺丝模头、文丘里管集束系统、加捻装置、导纱辊和纱筒，所述溶液喷射纺丝模头用于喷射生成纳米纤维，所述文丘里管集束系统、所述导纱辊和所述纱筒顺次设置在所述溶液喷射纺丝模头的下方，所述文丘里管集束系统包括气流牵伸喷嘴、漏斗状集束管和高速气管，所述漏斗状集束管设置在所述气流牵伸喷嘴的上方，所述高速气管设置在所述气流牵伸喷嘴的一侧，且所述高速气管的一端与所述气流牵伸喷嘴的内部连通，所述高速气管的另一端用于连接高速气流源，所述文丘里管集束系统与所述导纱辊之间设置所述加捻装置。

可选的，所述加捻装置为多气流切向辅助加捻装置，所述多气流切向辅助加捻装置的进气口与一压缩气源连接，所述多气流切向辅助加捻装置的内侧设置有多根向下倾斜的喷气管。

可选的，所述文丘里管集束系统与所述导纱辊之间设置一圆筒，经所述文丘里管集束系统排出的纳米纤维束位于所述圆筒内，所述圆筒的外筒壁上间隔均匀地安装有三组所述多气流切向辅助加捻装置，且每组所述多气流切向辅助加捻装置的所述喷气管均与所述圆筒的内部连通。

可选的，每组所述多气流切向辅助加捻装置上的多根所述喷气管相互平行，且每根所述喷气管的轴线与所述圆筒的轴线夹角范围为0°～90°。

可选的，所述溶液喷射纺丝模头包括上下顺次设置的进料板、分配板、喷丝毛细管固定板和底板；所述进料板顶端开设有进料孔，所述进料板底部开设有与所述进料孔连通的进料腔，所述分配板上设置有多条分配导槽，每条所述分配导槽上均开设有若干分配孔；所述喷丝毛细管固定板下表面对应每个所述分配孔的位置分别可拆卸安装一喷丝毛细管，且每根所述喷丝毛细管的顶端均贯穿所述喷丝毛细管固定板与对应的所述分配孔连通，每根所述喷丝毛细管的底端均贯穿所述底板设置。

可选的，所述分配导槽为分配横导槽或分配竖导槽，每相邻所述分配导槽之间均设置一凹槽，且所述凹槽的高度呈梯度顺次减小。

可选的，每根所述喷丝毛细管与所述底板之间均设置有一喷丝毛细管固定件。

可选的，所述压缩气源为压缩机。

可选的，所述加捻装置为喷气纺加捻装置、涡流纺加捻装置、转杯纺加捻装置或摩擦纺加捻装置中的任意一种。

同时本发明公开一种基于上述纳米纤维纱线连续制备装置的纳米纤维纱线连续制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：向所述溶液喷射纺丝模头内添加纺丝溶液，纺丝溶液在所述溶液喷射纺丝模头的高速气流作用下牵伸、细化、溶剂挥发形成散射状的纳米纤维；

步骤二：步骤一中形成的纳米纤维经所述漏斗状集束管进入所述文丘里管集束系统内，并在所述文丘里管集束系统的真空吸附作用下伸直、聚拢成取向纳米纤维束；

步骤三：步骤二中形成的取向纳米纤维束在所述加捻装置的作用下加捻并聚集形成纳米纤维纱线；

步骤四：步骤三中形成的纳米纤维纱线经所述导纱辊后在所述纱筒缠绕收集。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开的纳米纤维纱线的连续制备装置，结构简单新颖，在溶液喷射纺丝的基础上，纺丝溶液通过纺丝模头受到高速气流的作用牵伸、细化、溶剂挥发获得纳米纤维，利用文丘里效应对纳米纤维伸直并聚拢形成取向纳米纤维束之后，通过加捻装置对取向纳米纤维束加捻并进一步伸直、聚集形成纳米纤维纱线，再配合导纱辊和纱筒及时将生成的纱线收集，从而可实现纳米纤维纱线的规模化连续生产，可靠性高，实用性强。

同时，本发明公开的纳米纤维纱线的连续制备方法，操作安全简便，实现了对纳米纤维纱线的直接加捻和规模化连续生产，不存在纱线长度有限的问题，而且生成的纱线取向程度好、力学性能好，能够满足目前规模化制备纳米纤维纱线的高要求，有利于推进纳米纤维纱线应用的快速发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明纳米纤维纱线的连续制备装置的结构示意图；

图2为图1中溶液喷射纺丝模头的结构示意图；

图3为图2溶液喷射纺丝模头中分配板的结构示意图；

图4为本发明文丘里管集束系统的结构示意图；

其中，附图标记为：1、溶液喷射纺丝模头；2、多气流切向辅助加捻装置；3、文丘里管集束系统；4、导纱辊；5、纱筒；6、气流牵伸喷嘴；7、漏斗状集束管；8、高速气管；9、喷气管；10、进料板；11、分配板；12、喷丝毛细管固定板；13、底板；14、进料孔；15、进料腔；16、分配导槽；17、分配孔；18、喷丝毛细管；19、喷丝毛细管固定件；20、圆筒；21、纳米纤维纱线；22、纳米纤维。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种结构简单、能够实现纳米纤维纱线直接加捻和连续生产的连续制备装置及连续制备方法。

基于此，本发明提供一种纳米纤维纱线的连续制备装置，包括溶液喷射纺丝模头、文丘里管集束系统、加捻装置、导纱辊和纱筒，溶液喷射纺丝模头用于喷射生成纳米纤维，文丘里管集束系统、导纱辊和纱筒顺次设置在溶液喷射纺丝模头的下方，文丘里管集束系统包括气流牵伸喷嘴、漏斗状集束管和高速气管，漏斗状集束管设置在气流牵伸喷嘴的上方，高速气管设置在气流牵伸喷嘴的一侧，且高速气管的一端与气流牵伸喷嘴的内部连通，高速气管的另一端用于连接高速气流源，文丘里管集束系统与导纱辊之间设置加捻装置。

同时，本发明公开一种基于上述纳米纤维纱线连续制备装置的纳米纤维纱线连续制备方法，括如下步骤：

步骤一：向所述溶液喷射纺丝模头内添加纺丝溶液，纺丝溶液在所述溶液喷射纺丝模头的高速气流作用下牵伸、细化、溶剂挥发形成散射状的纳米纤维；

步骤二：步骤一中形成的纳米纤维经所述漏斗状集束管进入所述文丘里管集束系统内，并在所述文丘里管集束系统的真空吸附作用下伸直、聚拢成取向纳米纤维束；

步骤三：步骤二中形成的取向纳米纤维束在所述加捻装置的作用下加捻并聚集形成纳米纤维纱线；

步骤四：步骤三中形成的纳米纤维纱线经所述导纱辊后在所述纱筒缠绕收集。

本发明的上述纳米纤维纱线的连续制备装置，结构简单新颖，在溶液喷射纺丝的基础上，纺丝溶液通过纺丝模头受到高速气流的作用牵伸、细化、溶剂挥发获得纳米纤维，利用文丘里效应对纳米纤维伸直并聚拢形成取向纳米纤维束之后，通过加捻装置对取向纳米纤维束加捻并进一步伸直、聚集形成纳米纤维纱线，再配合导纱辊和纱筒及时将生成的纱线收集，从而可实现纳米纤维纱线的规模化连续生产，可靠性高，实用性强。

同时，本发明公开的纳米纤维纱线的连续制备方法，操作安全简便，实现了对纳米纤维纱线的直接加捻和连续生产，不存在纱线长度有限的问题，而且生成的纱线取向程度好、力学性能好，能够满足目前规模化制备纳米纤维纱线的高要求，有利于推进纳米纤维纱线应用的快速发展。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供一种纳米纤维纱线的连续制备装置，包括溶液喷射纺丝模头1、文丘里管集束系统3、加捻装置、导纱辊4和纱筒5，溶液喷射纺丝模头1用于喷射生成纳米纤维22，文丘里管集束系统3、导纱辊4和纱筒5顺次设置在溶液喷射纺丝模头1的下方；如图4所示，文丘里管集束系统3包括气流牵伸喷嘴6、漏斗状集束管7和高速气管8，漏斗状集束管7设置在气流牵伸喷嘴6的上方，高速气管8设置在气流牵伸喷嘴6的一侧，且高速气管8的一端与气流牵伸喷嘴6的内部连通，高速气管8的另一端用于连接高速气流源，文丘里管集束系统3与导纱辊4之间设置加捻装置。

其中，文丘里管集束系统3用于将溶液喷射纺丝模头1喷射出的原本散射状的纳米纤维22进行聚拢集束，加捻装置的设置则主要用于对经文丘里管集束系统3集束后的纳米纤维束进行直接加捻。如图4所示，文丘里管集束系统3利用文丘里效应，即当气体(液体)在文丘里管内高速流动时，在管道的最窄处，动态压力达到最大值，静态压力达到最小值，同时气体(液体)的速度因为涌流横截面积变小而急速上升，整个涌流都要在同一时间内经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小，进而产生压力差，这个压力差可以提供一个外在吸力。对于本实施例来讲，就是通过把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在气流牵伸喷嘴6内形成一个“真空区”，当这个“真空区”靠近工件时便会对工件产生一定的吸附作用；如图1和4所示，气流牵伸喷嘴6设置为上口宽下口窄的形式，漏斗状集束管7的大口朝上、小口朝下，且漏斗状集束管7的下口和高速气管8均位于气流牵伸喷嘴6窄口的上方，当高速气流由水平设置的高速气管8进入后，会在漏斗状集束管7侧壁的引导作用下向下运动，从而在漏斗状集束管7的正下方区域形成真空区，原本散射状的纳米纤维22会在该真空区的吸附力下经漏斗状集束管7随高速气流一起向下运动进入文丘里管集束系统3内，并在文丘里管集束系统3内的真空吸附作用下伸直聚拢收集成为取向纳米纤维束。本实施例利用文丘里效应可使纳米纤维按轴向取向成束，再配合加捻装置、导纱辊4和纱筒5及时将生成的取向纳米纤维束加捻、收集，从而可实现纳米纤维纱线的连续生产，可靠性高，实用性强。

于本具体实施例中，如图1所示，加捻装置优选为多气流切向辅助加捻装置2，多气流切向辅助加捻装置2的进气口与一压缩气源连接，多气流切向辅助加捻装置2的内侧设置有多根向下倾斜的喷气管9。

进一步地，本实施例在文丘里管集束系统3与导纱辊4之间设置一圆筒20，经文丘里管集束系统3排出的纳米纤维束位于圆筒20内，圆筒20的外筒壁上优选周向间隔均匀地安装有三组多气流切向辅助加捻装置2，且每组多气流切向辅助加捻装置2的喷气管均与圆筒20的内部连通，如此可在纳米纤维束的外周形成多辅助气流场。通过增设该多气流切向辅助加捻装置2向纳米纤维束斜向下喷射压缩气流，由于压缩气流是斜向下喷射，在对称侧向力的作用下将有利于对纳米纤维束进行直接加捻和进一步地伸直、聚集，从而形成纳米纤维纱线，不仅可初步获得纳米纤维纱线的形态，而且有利于实现纱线的连续生产，解决了现有溶液喷射纺丝技术仅能够得到无纺布形态，而且产量小、长度有限、无法连续生产、取向程度差、捻度差的问题。至于上述喷气管9所喷射的斜向下气流对纳米纤维束的加捻原理如下：通常情况下喷气管9的孔径较小，通过该喷气管9通入高压气流可使得圆筒20内形成高速旋转的三维气流，从而可对上下分布的纤维施加一个切向的捻度，完成纤维束的加捻从而形成纱线。通过利用三维旋转气流加捻纤维束，不仅原理简单，可以通过控制压缩气源的压力大小方便地调控气流对纤维的加捻力度，而且加捻时是通过气流与纤维接触，不会对纤维的表面形貌造成影响，经济高效。

进一步地，如图1所示，每个多气流切向辅助加捻装置2上的多根喷气管9相互平行，且每根喷气管9的轴线与圆筒20的轴线夹角范围均优选为0°～90°，可根据实际的生产情况来适应性设置喷气管9的轴线与圆筒20的轴线之间的夹角。本实施例中，对称设置的两个多气流切向辅助加捻装置2的结构优选是完全相同的。

进一步地，如图1～3所示，溶液喷射纺丝模头1包括上下顺次设置的进料板10、分配板11、喷丝毛细管固定板12和底板13；进料板10顶端开设有进料孔14，进料板10底部开设有与进料孔14连通的进料腔15，分配板11上设置有多条分配导槽16，每条分配导槽16上均开设有若干分配孔17；喷丝毛细管固定板12下表面对应每个分配孔17的位置分别可拆卸安装一喷丝毛细管18，优选喷丝毛细管18采用卡扣连接方式固定在喷丝毛细管固定板12上，且每根喷丝毛细管18的顶端均贯穿喷丝毛细管固定板12与对应的分配孔17连通，每根喷丝毛细管18的底端均贯穿底板13设置。

更进一步地，如图2～3所示，分配导槽16包括分配横导槽或分配竖导槽，且每相邻分配导槽16之间均设置一凹槽，且凹槽的高度呈梯度顺次减小，以减缓进料孔14的料液流速，使之经过缓冲后均匀的进入喷丝毛细管18。于本实施例中，分配导槽16优选为分配横导槽。

进一步地，每根喷丝毛细管18与底板13之间均设置有一喷丝毛细管固定件19。其中，喷丝毛细管固定件19与底板13优选采用螺纹连接，喷丝毛细管固定件19的设置个数一般不小于喷丝毛细管18的根数。

进一步地，压缩气源优选为压缩机，即多气流切向辅助加捻装置2的进气口用于与压缩机连接。

下面对本实施例作具体使用原理说明。其中加捻装置为多气流切向辅助加捻装置2，且多气流切向辅助加捻装置2优选对称设置为两组。

首先将纺丝溶液经计量泵通过进料孔14进到进料腔15内，经过分配板11上分配横导槽分料后，由分配孔17均匀的进入各根喷丝毛细管18中，并经喷丝毛细管18的底部喷出形成若干纳米纤维22；之后，原本散射状的纳米纤维22会在文丘里管集束系统3内真空区的吸附力下经漏斗状集束管7随高速气流一起向下运动进入文丘里管集束系统3内，并在文丘里管集束系统3内的真空吸附作用下聚拢收集成为取向纳米纤维束；经气流牵伸喷嘴6排出的取向纳米纤维束进入圆筒20内，在多气流切向辅助加捻装置2形成的多辅助三维旋转气流场作用下，圆筒20内的取向纳米纤维束在对称侧向力的作用下聚集加捻形成纳米纤维纱线，再配合导纱辊4和纱筒5及时将生成的纱线收集，从而可实现纳米纤维纱线的规模化连续生产，可靠性高，实用性强。

其中，纺丝溶液的种类、初始供应速率，高速气体的流速以及压缩气体的压力均没有限定，这些数值均是可以根据实际情况而适应性调节的。

由此可见，本发明公开的纳米纤维纱线的连续制备装置，结构简单新颖，在溶液喷射纺丝的基础上，纺丝溶液通过纺丝模头受到高速气流的作用牵伸、细化、溶剂挥发获得纳米纤维，利用文丘里效应对纳米纤维伸直并聚拢形成取向纳米纤维束之后，通过多气流切向辅助加捻装置喷射斜向下的辅助气流可使取向纳米纤维在辅助气流侧面力的作用下加捻形成纳米纤维纱线，辅助气流的增加有利于增强纳米纤维沿纤维束方向上的取向程度，再配合导纱辊和纱筒及时将生成的纱线收集，从而可实现纳米纤维纱线的连续生产，可靠性高，实用性强。

实施例二：

本实施例提供一种纳米纤维纱线连续制备方法，该方法基于实施例一所述的纳米纤维纱线连续制备装置，在本实施例中，有关纳米纤维纱线连续制备装置的结构和工作原理均与实施例一相同，在此不再赘述。所述的纳米纤维纱线连续制备方法具体包括如下步骤：

步骤一：向溶液喷射纺丝模头1内添加纺丝溶液，纺丝溶液经计量泵通过进料孔14进到进料腔15内，经过分配板11上分配横导槽分料后，由分配孔17均匀的进入各根喷丝毛细管18中，纺丝溶液在溶液喷射纺丝模头的作用下牵伸、细化、溶剂挥发形成纳米纤维22，并经喷丝毛细管18的底部呈散射状喷出；

步骤二：步骤一中形成的原本散射状的纳米纤维22会在文丘里管集束系统3内真空区的吸附力下经漏斗状集束管7随高速气流一起向下运动进入文丘里管集束系统3内，并在文丘里管集束系统3内的真空吸附作用下聚拢收集成为取向纳米纤维束；

步骤三：步骤二中经气流牵伸喷嘴6排出的取向纳米纤维束进入圆筒20内，在多气流切向辅助加捻装置2形成的多辅助三维旋转气流场作用下，圆筒20内的纳米纤维束在对称侧向力的作用下加捻形成纳米纤维纱线；此处喷气管9所喷射的斜向下气流对纳米纤维的加捻原理如下：通常情况下喷气管9的孔径较小，通过该喷气管9通入高压气流可使得圆筒20内形成高速旋转的三维气流，从而可对上下分布的纤维施加一个切向的捻度，完成取向纳米纤维束的加捻从而形成纱线；通过利用三维旋转气流加捻纤维束，不仅原理简单，可以通过控制压缩气源的压力大小方便地调控气流对纤维的加捻力度，而且加捻时是通过气流与纤维接触，不会对纤维的表面形貌造成影响，经济高效；

步骤四：步骤三中形成的纳米纤维纱线经导纱辊4后在纱筒5缠绕收集，从而可实现纳米纤维纱线的连续生产。

由此可见，上述纳米纤维纱线的连续制备装置，结构简单新颖，在溶液喷射纺丝的基础上，纺丝溶液通过纺丝模头受到高速气流的作用牵伸、细化、溶剂挥发获得纳米纤维，利用文丘里效应对纳米纤维聚拢集束后，通过多气流切向辅助加捻装置喷射斜向下的辅助气流可使纳米纤维束在辅助气流侧面力的作用下加捻形成纳米纤维纱线，辅助气流的增加有利于增强纳米纤维沿纤维束方向上的取向程度，再配合导纱辊和纱筒及时将生成的纱线收集，从而可实现纳米纤维纱线的连续生产，可靠性高，实用性强。同时，本发明公开的纳米纤维纱线的连续制备方法，操作安全简便，实现了对纳米纤维纱线的直接加捻和连续生产，不存在纱线长度有限的问题，而且生成的纱线取向程度好、力学性能好，能够满足目前规模化制备纳米纤维纱线的高要求，有利于推进纳米纤维纱线应用的快速发展。

实施例三：

本实施例提供一种纳米纤维纱线连续制备装置，与实施例一的纳米纤维纱线连续制备装置的结构区别仅在于加捻装置采用了喷气纺加捻装置、涡流纺加捻装置、转杯纺加捻装置或摩擦纺加捻装置中的任意一种，除此区别之外，其他结构的设置和工作原理均相同，并且喷气纺加捻装置、涡流纺加捻装置、转杯纺加捻装置或摩擦纺加捻装置均为现有已知的加捻结构，其结构和工作原理在此不再赘述。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：包括溶液喷射纺丝模头、文丘里管集束系统、加捻装置、导纱辊和纱筒，所述溶液喷射纺丝模头用于喷射生成纳米纤维，所述文丘里管集束系统、所述导纱辊和所述纱筒顺次设置在所述溶液喷射纺丝模头的下方，所述文丘里管集束系统包括气流牵伸喷嘴、漏斗状集束管和高速气管，所述漏斗状集束管设置在所述气流牵伸喷嘴的上方，所述高速气管设置在所述气流牵伸喷嘴的一侧，且所述高速气管的一端与所述气流牵伸喷嘴的内部连通，所述高速气管的另一端用于连接高速气流源，所述文丘里管集束系统与所述导纱辊之间设置所述加捻装置。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：所述加捻装置为多气流切向辅助加捻装置，所述多气流切向辅助加捻装置的进气口与一压缩气源连接，所述多气流切向辅助加捻装置的内侧设置有多根向下倾斜的喷气管。

3.根据权利要求2所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：所述文丘里管集束系统与所述导纱辊之间设置一圆筒，经所述文丘里管集束系统排出的纳米纤维束位于所述圆筒内，所述圆筒的外筒壁上间隔安装有三组所述多气流切向辅助加捻装置，且每组所述多气流切向辅助加捻装置的所述喷气管均与所述圆筒的内部连通。

4.根据权利要求3所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：每组所述多气流切向辅助加捻装置上的多根所述喷气管相互平行，且每根所述喷气管的轴线与所述圆筒的轴线夹角范围为0°～90°。

5.根据权利要求1所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：所述溶液喷射纺丝模头包括上下顺次设置的进料板、分配板、喷丝毛细管固定板和底板；所述进料板顶端开设有进料孔，所述进料板底部开设有与所述进料孔连通的进料腔，所述分配板上设置有多条分配导槽，每条所述分配导槽上均开设有若干分配孔；所述喷丝毛细管固定板下表面对应每个所述分配孔的位置分别可拆卸安装一喷丝毛细管，且每根所述喷丝毛细管的顶端均贯穿所述喷丝毛细管固定板与对应的所述分配孔连通，每根所述喷丝毛细管的底端均贯穿所述底板设置。

6.根据权利要求5所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：所述分配导槽为分配横导槽或分配竖导槽，每相邻所述分配导槽之间均设置一凹槽，且所述凹槽的高度呈梯度顺次减小。

7.根据权利要求5所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：每根所述喷丝毛细管与所述底板之间均设置有一喷丝毛细管固定件。

8.根据权利要求2所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：所述压缩气源为压缩机。

9.根据权利要求1所述的纳米纤维纱线的连续制备装置，其特征在于：所述加捻装置为喷气纺加捻装置、涡流纺加捻装置、转杯纺加捻装置或摩擦纺加捻装置中的任意一种。

10.一种基于权利要求1～9任意一项所述纳米纤维纱线的连续制备装置的纳米纤维纱线连续制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：向所述溶液喷射纺丝模头内添加纺丝溶液，纺丝溶液在所述溶液喷射纺丝模头的高速气流作用下牵伸、细化、溶剂挥发形成散射状的纳米纤维；

步骤二：步骤一中形成的纳米纤维经所述漏斗状集束管进入所述文丘里管集束系统内，并在所述文丘里管集束系统的真空吸附作用下伸直、聚拢成取向纳米纤维束；

步骤三：步骤二中形成的取向纳米纤维束在所述加捻装置的作用下聚集并加捻形成纳米纤维纱线；

步骤四：步骤三中形成的纳米纤维纱线经所述导纱辊后在所述纱筒缠绕收集。

Images