置6,用于带动所述电极板31沿所述中轴线作旋转运动。
[0049]本实施例提供的静电纺丝机，通过增设第二转动装置，以带动所述电极板沿所述 中轴线作旋转运动，使得电场的方向围绕该中轴线不停的改变，从而进一步降低纺丝过程 中纤维内部的各向异性，并进一步提高了纤维粗细均匀率以及成纤质量。
[0050] 作为优选的实施方式，所述磁极板41设置于所述电极板31的下方。
[0051] 这种设置方式使得由纺丝液喷射装置1得到的纤维先经过电极板31产生的电场， 再经过磁极板41产生的磁场，从而更容易降低纺丝过程中纤维内部的各向异性，并进一步 提高了纤维粗细均匀率以及成纤质量。
[0052] 需要说明的是，所述磁极板41和所述电极板31之间的位置关系并不仅限于上述优 选例。例如，作为变形的实施方式，所述磁极板41设置于所述电极板31的上方，或者处于同 一水平面上。
[0053]作为优选的实施方式，两个所述电极板31之间的间隔距离与两个所述磁极板41之 间的间隔距离相等。
[0054]上述设置方式有利于进一步降低纺丝过程中纤维内部的各向异性，并进一步提高 纤维粗细均匀率以及成纤质量。
[0055]作为优选的实施方式，所述磁极板41沿竖直方向上的长度为40~60mm，所述磁极 板41的转速为30-60r/min;两个所述磁极板41之间的所述中轴线上的磁场强度为0.1~2T; 所述电极板31沿竖直方向上的长度为40~60mm，所述电极板31的转速为30-60r/min;两个 所述电极板31之间的所述中轴线上的电场强度为120~360KV/m
[0056] 上述各参数的具体大小可以根据纺丝液的浓度、纺丝速度等进行设定，而且本发 明中各参数并不仅限于上述优选例。
[0057] 作为优选的实施方式，所述电极板31与所述磁极板41的旋转方向相反，且所述电 极板31与所述磁极板41的转速相同或不相同。
[0058] 作为变形的实施方式，所述电极板31与所述磁极板41的旋转方向相同，所述电极 板31与所述磁极板41的转速相同或不相同。
[0059] 作为优选的实施方式，第一转动装置5包括第一电机51和第一转动件52,所述第一 转动件52的一端固定于所述第一电极51的转动轴上，另一端与两个所述磁极板41相连;第 二转动装置6包括第二电机61和第二转动件62,所述第二转动件62的一端固定于所述第二 电极61的转动轴上，另一端与两个所述电极板31相连。
[0060] 第一转动装置5并不仅限于上述优选例，只要是带动所述磁极板41沿所述中轴线 作旋转运动的装置即可。第二转动装置6也不仅限于上述优选例，只要是带动所述电极板31 沿所述中轴线作旋转运动的装置即可。
[0061] 作为优选的实施方式，所述静电纺丝机还包括计算机控制器7,用于控制两个所述 磁极板41之间的磁场强度、两个所述电极板31之间的电场强度以及所述电极板31和所述磁 极板41的转速。
[0062] 计算机控制器7便于对静电纺丝机进行自动化控制，有利于进一步提高成型纤维 的质量。
[0063] 作为优选的实施方式，所述电场发生装置3还包括与两个电极板31连接的电源32， 所述磁场发生装置4还包括与两个所述磁极板41连接的磁场发生器42。
[0064]电源32和磁场发生器42可以采用现有技术中任何型号，其具体结构等在此不再赘 述。
[0065] 作为优选的实施方式，所述纺丝液喷射装置1包括注射器11和注射栗12,且所述注 射器11具有朝向所述纤维接收装置2设置的喷头13;所述纤维接收装置2为收集板，所述喷 头13与所述收集板之间的垂直距离为8-20cm。
[0066] 纺丝液喷射装置1可以采用现有技术中任何型号，并不仅限于上述优选例。例如， 作为变形的实施方式，所述注射器11具有朝向所述纤维接收装置2设置的多个喷头13。 [0067]为了进一步说明本发明提供的静电纺丝机的技术效果，本发明还通过图1所示的 静电纺丝机来纺制羊毛角蛋白纳米纤维。其中，电源为HV-20KV高精度可调高压稳压电源 (电压为18KV)，长春艾克思科技有限责任公司产；注射栗为兰格微型实验室LSP01-2A单推 注射栗，保定兰格恒流栗有限公司产；注射器为100mL医用注射器，注射器喷头内直径为 0.45mm，纤维接收装置为金属铜板，上附锡箱纸，其中磁性板的长度为50mm，且两个磁性板 板之间的距离为5mm，磁性板的转速为50r/min，中轴线磁场强度为0.35T。作为对照，本发明 还通过现有技术中的技术纺丝机(高压稳恒电场，电压为18KV，无旋转;无磁场)单独纺制羊 毛角蛋白纳米纤维。相关结果请见图3和图4。
[0068]图3中（a)为采用本发明的第一种实施方式中提供的静电纺丝机制得的羊毛角蛋 白纳米纤维SEM照片，图3中（b)为采用现有技术中静电纺丝机制得的羊毛角蛋白纳米纤维 SEM照片。通过图3中的比例，对静电纺羊毛角蛋白纳米纤维的相关参数进行统计分析，结果 如表1所示。从表1可以看出，在传统静电纺工艺条件下纺制的羊毛角蛋白纳米纤维的最大 直径、最小直径、平均直径与纤维粗细不匀率分别比在改进后的静电纺丝机纺制的羊毛角 蛋白纳米纤维的高32.44%、40.69%、46.38%和54.17 %。由此可知，改进后的静电纺丝机 纺制的羊毛角蛋白纳米纤维的细度与不匀率更小，纤维的质量更高。从图3中也可以看出， 改进后的静电纺丝机纺制的羊毛角蛋白纳米纤维粗细均匀，而在传统工艺条件下纺制的羊 毛角蛋白纳米纤维纵向外观略显带状，说明改进后的静电纺丝机纺制出来的羊毛角蛋白纳 米纤维受力的各向异性更加均衡，纤维的粗细不匀率降低，提高了成纤质量。
[0069] 表1静电纺羊毛角蛋白纳米纤维直径参数计算结果
[0070]
[0071] 图4中（a)为采用本发明的第一种实施方式中提供的静电纺丝机制得的羊毛角蛋 白纳米纤维的红外光谱曲线，图4中(b)为采用现有技术中静电纺丝机制得的羊毛角蛋白纳 米纤维的红外光谱曲线。从图4中可以明显看出，静电纺丝机改进前后纺制的羊毛角蛋白纳 米纤维走势大致相同，均在酰胺I带（1655(^ 1)、酰胺Π 带（1537011'1621~1631CHT1)与酰 胺ΙΠ 带（1236(^^1520(^1)附近有较强的吸收谱带。说明静电纺丝机改进前后纺制出来的 羊毛角蛋白纳米纤维均存在折叠结构与α_螺旋结构的存在，而在1230(31^^1540(31^ 1与 1670CHT1附近的吸收谱带则证明羊毛角蛋白纳米纤维中无规则卷曲结构的存在。说明静电 纺丝机改进前后纺制出来的羊毛角蛋白纳米纤维的分子结构是相同的。
[0072] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种静电纺丝机，包括： 纺丝液喷射装置(1); 纤维接收装置(2 )，设置于所述纺丝液喷射装置(1)下方； 其特征在于，所述静电纺丝机还包括： 电场发生装置(3)，包括两个沿竖直方向设置的电极板(31)，分布设置于所述纺丝液喷 射装置(1)和所述纤维接收装置(2)之间的中轴线的两侧； 磁场发生装置(4)，包括两个沿竖直方向设置的磁极板(41)，分布设置于所述中轴线的 两侧； 第一转动装置(5)，用于带动所述磁极板(41)沿所述中轴线作旋转运动。2. 根据权利要求1所述的静电纺丝机，其特征在于，所述磁极板(41)设置于所述电极板 (31)的下方。3. 根据权利要求1所述的静电纺丝机，其特征在于，两个所述电极板(31)之间的间隔距 离与两个所述磁极板(41)之间的间隔距离相等。4. 根据权利要求1所述的静电纺丝机，其特征在于，所述磁极板(41)沿竖直方向上的长 度为40~60mm，所述磁极板(41)的转速为30-60r/min;两个所述磁极板(41)之间的所述中 轴线上的磁场强度为0.1~2T。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的静电纺丝机，其特征在于，所述静电纺丝机还包 括第二转动装置(6)，用于带动所述电极板(31)沿所述中轴线作旋转运动。6. 根据权利要求5所述的静电纺丝机，其特征在于，所述电极板(31)与所述磁极板(41) 的旋转方向相反，且所述电极板(31)与所述磁极板(41)的转速相同。7. 根据权利要求5所述的静电纺丝机，其特征在于，所述电极板(31)沿竖直方向上的长 度为40~60mm，所述电极板(31)的转速为30-60r/min;两个所述电极板(31)之间的所述中 轴线上的电场强度为120~360KV/m。8. 根据权利要求5所述的静电纺丝机，其特征在于，第一转动装置（5)包括第一电机 (51)和第一转动件（52 )，所述第一转动件(52)的一端固定于所述第一电极（51)的转动轴 上，另一端与两个所述磁极板(41)相连;第二转动装置(6)包括第二电机(61)和第二转动件 (62)，所述第二转动件(62)的一端固定于所述第二电极(61)的转动轴上，另一端与两个所 述电极板(31)相连。9. 根据权利要求5所述的静电纺丝机，其特征在于，所述静电纺丝机还包括计算机控制 器(7)，用于控制两个所述磁极板(41)之间的磁场强度、两个所述电极板(31)之间的电场强 度以及所述电极板(31)和所述磁极板(41)的转速。10. 根据权利要求1所述的静电纺丝机，其特征在于，所述电场发生装置(3)还包括与两 个电极板(31)连接的电源(32)，所述磁场发生装置(4)还包括与两个所述磁极板(41)连接 的磁场发生器(42)。11. 根据权利要求1所述的静电纺丝机，其特征在于，所述纺丝液喷射装置（1)包括注射 器(11)和注射栗（12)，且所述注射器(11)具有朝向所述纤维接收装置(2)设置的喷头（13); 所述纤维接收装置(2)为收集板，所述喷头（13)与所述收集板之间的垂直距离为8-20cm。
【专利摘要】本发明提供了一种静电纺丝机，包括：纺丝液喷射装置；纤维接收装置，设置于所述纺丝液喷射装置下方；所述静电纺丝机还包括：电场发生装置，包括两个沿竖直方向设置的电极板，分布设置于所述纺丝液喷射装置和所述纤维接收装置之间的中轴线的两侧；磁场发生装置，包括两个沿竖直方向设置的磁极板，分布设置于所述中轴线的两侧；第一转动装置，用于带动所述磁极板沿所述中轴线作旋转运动。该静电纺丝机通过增加磁场发生装置和第一转动装置，使得磁场方向围绕该中轴线不停的改变，从而降低纺丝过程中纤维内部的各向异性，提高了纤维粗细均匀率以及成纤质量。
【IPC分类】D01D5/00
【公开号】CN105506759
【申请号】CN201610064382
【发明人】林燕萍, 杨陈
【申请人】江西服装学院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月29日