一种纳米纤维纱线及其连续成纱方法

技术特征：
1.一种纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述连续成纱方法包括如下步骤：采用静电纺丝方法纺出纳米纤维，使纺出的纳米纤维在运动过程中、在n个电场力作用下分裂为n份，n为大于或等于2的整数；采用多个分别能够转动的集束导轮独立地收集各自对应的每份纳米纤维，并在所述集束导轮的作用下使每份纳米纤维进行取向和牵伸，形成附着在所述集束导轮上的纳米纤维集聚体；在外力作用下从每个所述集束导轮上的所述纳米纤维集聚体中起出一条连续的纳米纤维集束，各条纳米纤维集束在独立地经过初步加捻后进行混合加捻，连续获得纳米纤维纱线。2.根据权利要求1所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述静电纺丝方法采用单针纺丝针头进行静电纺丝，各个所述电场力分别形成在所述单针头与各个所述集束导轮之间。3.根据权利要求2所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述电场力为能够通过所述单针纺丝针头与各个所述集束导轮之间的电压差和/或所述单针纺丝针头与各个所述集束导轮之间的距离大小进行调节的可调形式电场力。4.根据权利要求2所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，各个所述集束导轮的中心共面且与水平面平行，所述单针纺丝针头的出口方向的延伸线垂直于所述水平面，且控制所述单针纺丝针头的出口与各个所述集束导轮的中心共同形成的平面之间的距离为10-30cm。5.根据权利要求1或2或3或4所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述集束导轮包括能够沿自身轴心线转动的绝缘套管以及绕设在所述绝缘套管上的导电金属环，所述纳米纤维集聚体附着在所述导电金属环的外侧。6.根据权利要求5所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述导电金属环的半径为3-10cm。7.根据权利要求1所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述初步加捻采用初捻工作辊，所述混合加捻采用混捻工作辊；所述连续成纱方法还包括通过采用控制系统分别独立地控制：各个所述集束导轮的转速、温度；各个所述初捻工作辊的捻度、温度；所述混捻工作辊的捻度、温度；各个所述电场力。8.根据权利要求1所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述连续成纱方法采用如下连续生产装置进行：所述连续生产装置包括依次设置的静电纺丝机构、多个集束导轮、多个刮刀、多个初捻工作辊、混捻工作辊和纱线连续收集组件，以及多个加压电源；所述静电纺丝机构与一个所述加压电源的正极电连接，每个所述集束导轮分别独立地与一个所述加压电源的负极电连接，所述刮刀的数量与所述集束导轮一一对应且设置在所述集束导轮的旁侧；所述静电纺丝机构包括用于纺出纳米纤维的单针纺丝针头；所述集束导轮包括能够沿自身轴心线转动的绝缘套管以及绕设在所述绝缘套管上的
导电金属环；在生产过程中，每个所述集束导轮与所述静电纺丝机构之间均形成一个电场力，由单针纺丝针头纺出的纳米纤维在各个所述电场力的作用下分裂为n份，并朝向各自对应的所述集束导轮运动进而附着在所述导电金属环的外侧，形成纳米纤维集聚体，然后在所述集束导轮转动的过程中，在每个所述刮刀的作用下从对应的所述集束导轮上的纳米纤维集聚体上起出一条连续的纳米纤维集束，各条纳米纤维集束在独立地经过各自对应的所述初捻工作辊进行初步加捻后由所述混捻工作辊进行混合加捻，连续获得纳米纤维纱线，并由所述纱线连续收集组件收集。9.根据权利要求8所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法，其特征在于，所述连续生产装置还包括控制系统，所述控制系统分别与所述静电纺丝机构、所述多个集束导轮、所述的多个初捻工作辊、所述混捻工作辊、所述纱线连续收集组件、所述的多个加压电源通信连接。10.一种权利要求1-9中任一项权利要求所述的纳米纤维纱线的连续成纱方法生产的纳米纤维纱线。

技术总结
本发明公开了一种纳米纤维纱线及其连续成纱方法，该连续成纱方法包括：采用静电纺丝方法纺出纳米纤维，使纺出的纳米纤维在运动过程中、在n个电场力作用下分裂为n份；采用多个分别能够转动的集束导轮独立地收集各自对应的每份纳米纤维，在集束导轮的作用下使每份纳米纤维进行取向和牵伸，形成附着在集束导轮上的纳米纤维集聚体；在外力作用下从对应的纳米纤维集聚体中起出一条连续的纳米纤维集束，各条纳米纤维集束在独立地经过初步加捻后进行混合加捻，获得纳米纤维纱线，该方法不借助于其他纤维成纱，不仅连续，而且制成的纳米纤维纱线较好地保留了纳米纤维的优异性能，克服了现有纳米纤维存在的成纱过程易产生毛羽、力学强度差等问题。强度差等问题。强度差等问题。


技术研发人员：刘宇清 杨婷 杨洋 方剑
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/7/8