，并设置在正极溶液槽(4)、正极纺丝头(5)的上方； 所述卷绕装置(8)与卷绕传动装置(9)连接，并设置在和圆环收集器(6)上方。
2.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)设置为圆形结构，由圆盘(10)和圆盘(10)中间的杆子连接组成，杆子带动圆盘(10)转动；圆盘(10)的直径在5毫米?300毫米，圆盘(10)的边缘厚度在0.2毫米?20毫米。
3.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)设置为弹簧(11)结构，由金属丝绕成的弹簧(11)和中间的杆子连接组成，所述杆子带动弹簧(11)转动；所述弹簧(11)的金属丝直径为0.2毫米?20毫米，所述弹簧(11)的直径为20毫米到200毫米，所述弹簧(11)金属丝之间的间距为10毫米?200毫米。
4.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)设置为螺杆(12)结构，所述螺杆(12)结构由螺旋叶片和中间的杆子连接组成，所述杆子带动螺旋叶片转动；所述螺旋叶片的边缘直径为0.2毫米?20毫米，所述螺旋叶片的直径为20毫米?200毫米，所述螺旋叶片之间的间距为10毫米?200晕米。
5.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)设置为中空针(13)状结构，所述中空针(13)状结构由中空针头和液体推进器组成，所述中空针(13)头内的直径在0.05毫米?30毫米。
6.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)加载高电压，具有将溶液转换成纳米纤维的功能。
7.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极溶液槽(2)和正极溶液槽(4)用于存储溶液并向负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)供液，为开放式或封闭式槽体结构。
8.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述圆环收集器(6)，是由一个中间是空的圆形环组成，由圆环收集器传动装置(7)驱动旋转；圆环收集器(6)将整个工作区间分为下方的纺丝区域(200)和上方的收集区域(100)。
9.根据权利要求8所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述圆形收集器出)宽度为I毫米?200毫米，外径在30毫米?300毫米，内经在28毫米?290毫米；圆形收集器(6)水平安装在纺丝区域和收集区域中间。
10.根据权利要求8所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述圆形收集器(6)由收集器传动装置(7)驱动旋转，旋转速度为每分钟400转?2000转。
11.根据权利要求10所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述收集器传动装置(7)由动力装置与皮带、链条、齿轮等传动机构组成并与圆形收集器(6)连接。
12.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述卷绕装置(8)为一转辊，转辊上设置有便于整齐收集纱线的导纱槽；卷绕装置位于圆环收集器(6)的上方正中，距离圆环收集器(6)中心的直线距离为5毫米?800毫米。
13.根据权利要求12所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述卷绕传动装置(9)由动力装置与皮带、链条、齿轮等传动机构组成并与卷绕装置(8)连接。
14.根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极溶液槽(2)和负极纺丝头(3)和正极溶液槽(4)正极纺丝头(5) —起设置在圆环收集器(6)下方纺丝区域，它们与圆环收集器(6)左右呈对称布置，上下呈不对称布置； 所述负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)同时放在圆环收集器(6)的下方纺丝区域，负极纺丝头(3)距离圆环收集器(6)的直线距离在20毫米?200毫米，所述正极纺丝头(5)距离圆环收集器(6)的直线距离在30毫米?300毫米。
15.根据权利要求5所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述负极纺丝头(3)在圆环收集器(6)上方的收集区域，所述负极纺丝头⑶是中空针(13)状结构，距离圆环收集器(6)的直线距离在30毫米?200毫米；所述正极纺丝头(5)在圆环收集器(6)下方的纺丝区域，所述正极纺丝头为圆盘(10)结构，距离圆环收集器(6)的直线距离在50毫米?300毫米。
16.根据权利要求1、14、15任一项所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，其特征在于:所述收集区域的负极溶液槽(2)提供液体或气体，通过所述负级纺丝头(3)制造带负电的滴液或负离子气体。
17.一种根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、通过负极溶液槽(2)和正极溶液槽(4)分别向负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)供液； (2)、将负极溶液槽(2)、负极纺丝头(3)、正极溶液槽(4)、正极纺丝头(5)分别与高压电源⑴的负极和正极相连，引入高压静电； (3)、圆环收集器传动装置(7)驱动圆环收集器(6)旋转； (4)、从负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)分别喷出的溶液射流形成纤维，在圆环收集器(6)上形成一个向上的纤维锥； (5)、纤维锥依靠圆环收集器(6)旋转实现加捻； (6)、卷绕传动装置(9)带动卷绕装置(8)转动； (7)、经过加捻的纳米纤维束被卷绕装置(8)收集。
18.一种根据权利要求1所述的转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置的制备静电纺纳米纤维纱线的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤: a、将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解到二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶剂，来制备PVDF溶液；二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶剂的配比为1:1体积/体积； b、将PVDF溶液分别注入正极溶液槽(4)和负极溶液槽(2)，正极纺丝头(5)和负极纺丝头(3)分别连接到一个高压电源(I)的正负两极； c、正极溶液槽(4)和负极溶液槽(2)分别向正极纺丝头(5)和负极纺丝头(3)供液，转动圆环收集器(6)，打开高压电源(I); d、新纺纳米纤维沉积到圆环收集器(6)环上，形成一个平坦的纤维网； 使用一个塑料杆拉伸纤维网，形成一个倒置的锥形纤维网。锥体纤维网的顶点连续拉伸，形成纳米纤维纱线； e、生成的纳米纤维纱线被转辊式卷绕装置(8)卷绕。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于:其中，步骤b中所述高压电源(I)的正负两极电压O?100千伏； 所述正极纺丝头(5)采用中空针(13)状结构，所述负极纺丝头(3)采用中空针(13)状结构。
【专利摘要】本申请涉及一种转环型静电纺纳米纤维纱线制备装置，具体包括：高压电源(1)的负极与正极分别与负极溶液槽(2)负极纺丝头(3)、正极溶液槽(4)正极纺丝头(5)相连，收集器传动装置(7)、圆环收集器(6)、卷绕传动装置(9)、卷绕装置(8)。负极溶液槽(2)、正极溶液槽(4)分别向负极纺丝头(3)和正极纺丝头(5)提供纺丝液，在高电压的作用下，纺丝液由纤维发生器转化为纳米纤维，并在圆环收集器(6)上方形成一个向上的纤维锥。纳米纤维纱线从纤维锥体顶点拉出，并由圆环收集器(6)的旋转加捻，最终由卷绕装置(8)收集成连续的纳米纤维纱线。纳米纤维纱线具有强的机械强度，可广泛用于生产各种纳米纤维纺织品。
【IPC分类】D01H4-08, D01D5-24, D01D7-00, D01D5-00
【公开号】CN104695066
【申请号】CN201510149182
【发明人】牛海涛, 赵晓利
【申请人】上海云同纳米科技中心(普通合伙)
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月31日