本發(fā)明涉及一種納米纖維紗線制備裝置以及制備方法，具體涉及一種磁紡納米紗線加捻成紗裝置和使用方法。
背景技術(shù)：
靜電紡絲法是目前制備聚合物納米纖維最簡單高效的方法之一，以其加工設(shè)備簡單、原料來源廣泛、紡絲工藝可控等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到國內(nèi)外廣泛研究與報(bào)道。靜電紡主要用于制備非織造布形式的纖維膜，其產(chǎn)品大多以膜或者類似于膜的形式存在，雖然有報(bào)到可以采用靜電紡制備紗線，但是存在如下技術(shù)問題：靜電紡需要較高的紡絲電壓以形成電場，這一電壓通常高達(dá)幾萬至幾十萬伏特，將帶有如此大電壓的設(shè)備與加捻紡紗設(shè)備連用會(huì)產(chǎn)生潛在的危險(xiǎn)，而且如此高電壓以及高電場很可能會(huì)擊穿加捻紡紗設(shè)備的電機(jī)；靜電紡得到的纖維大多是以無序堆疊的方式存在，其有序性差，不適于加捻成紗，這也制約了其將納米纖維轉(zhuǎn)化為紗線的能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁紡納米紗線制備裝置，該制備裝置在紡制過程中以磁場力代替電場力，在交變磁場力作用下拉伸聚合物紡絲液制備納米纖維，整個(gè)過程無需高壓電作用，有效降低安全隱患，制得排布有序的纖維并加捻成紗。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
磁紡納米纖維加捻成紗裝置，包括磁紡噴絲裝置（1），流量控制裝置（2），強(qiáng)磁收集裝置（3），導(dǎo)輥（4），加熱牽伸裝置（5），送入羅拉（6），噴氣加捻器（7），輸出羅拉（8）和卷繞裝置（9），其特征在于：所述磁紡噴絲裝置（1）具有多個(gè)紡絲噴頭，所述多個(gè)紡絲噴頭均勻排成一列位于強(qiáng)磁收集裝置（3）的正上方，所述強(qiáng)磁收集裝置（3）旁側(cè)設(shè)有導(dǎo)輥（4），所述導(dǎo)輥（4）位于磁紡噴絲裝置（1）與強(qiáng)磁收集裝置（3）之間，所述導(dǎo)輥（4）旁側(cè)設(shè)有加熱牽伸裝置（5），所述加熱牽伸裝置（5）旁側(cè)設(shè)有送入羅拉（6），所述送入羅拉（6）旁側(cè)設(shè)有噴氣加捻器（7），所述噴氣加捻器（7）旁側(cè)設(shè)有輸出羅拉（8），所述輸出羅拉（8）旁側(cè)設(shè)有卷繞裝置（9），所述導(dǎo)輥（4）、加熱牽伸裝置（5）、送入羅拉（6）、噴氣加捻器（7）、輸出羅拉（8）和卷繞裝置（9）依次均布置在同一平面上。
所述磁紡噴絲裝置（1）包括微量注射泵，連接微型注射泵的紡絲噴頭，以及與紡絲噴頭相連的輸液管。
所述強(qiáng)磁收集裝置（3）由水槽（10）、溶劑（11）、強(qiáng)磁收集滾筒（12）和排水口（13）組成，所述水槽（10）內(nèi)貯有溶劑（11），所述水槽（10）中部安裝有強(qiáng)磁收集滾筒（12），所述強(qiáng)磁收集滾筒（12）用于接收納米纖維，所述排水口（13）用于排出溶劑（11）。
所述強(qiáng)磁收集滾筒（12）的表面固定有提供磁場的條形永磁鐵，所述條形磁鐵的長軸與強(qiáng)磁收集滾筒(12)的中軸線平行。
紡絲噴頭的噴射口指向設(shè)置于強(qiáng)磁收集滾筒(12)表面的條形永磁鐵，且各個(gè)紡絲噴頭的噴射口與條形永磁鐵間的間距相同，所述磁紡噴絲裝置（1）與供給紡絲液的給料裝置相連。
所述加熱牽伸裝置（5）由加熱干燥箱（14）和一組牽伸羅拉（15）組成，所述一組牽伸羅拉（15）位于加熱干燥箱（14）的內(nèi)部，所述一組牽伸羅拉（15）的數(shù)量至少為兩對(duì)。
磁紡納米紗線的制備方法，該紗線由磁性聚合物紡絲液通過磁紡噴絲裝置（1）和噴氣加捻器（7）制成，所述磁紡噴絲裝置（1）為借助磁場力使聚合物紡制成納米纖維的設(shè)備。所述磁性聚合物紡絲液是磁流體紡絲液，所述磁流體紡絲液包括高分子聚合物，表面活性劑，有機(jī)溶劑以及磁性納米顆粒。
使用磁紡納米纖維加捻成紗裝置進(jìn)行磁紡制紗的方法包括以下步驟：
（1）、將聚合物紡絲液注入磁紡噴絲裝置（1）內(nèi)，通過微量注射泵和流量控制裝置（2）的作用下將磁性聚合物紡絲液噴出；
（2）、在強(qiáng)磁收集裝置（3）的水槽（10）內(nèi)注入溶劑（11），打開微量注射泵和流量控制裝置（2），各紡絲噴頭中的磁性聚合物紡絲溶液噴出射流，射流在磁場力的作用下被拉伸成纖維，并沉積在水槽（10）內(nèi)的強(qiáng)磁收集滾筒（12）形成納米纖維，納米纖維被溶劑（11）洗滌、冷卻，形成納米纖維束；
（3）、納米纖維束被導(dǎo)輥（4）牽引到后續(xù)工位；
（4）、納米纖維束進(jìn)入加熱牽伸裝置（14），去除納米纖維束中含有的溶劑（11），并實(shí)現(xiàn)納米纖維束的有效牽伸；
（5）、納米纖維束被牽伸成一定線密度之后，進(jìn)入送入羅拉（6）鉗口，打開空氣壓縮機(jī)，納米纖維束進(jìn)入噴氣加捻器（7），在噴氣加捻器（7）的作用下，完成加捻成紗；
（6）、紗線由輸出羅拉（8）導(dǎo)出，并由卷繞裝置（9）卷繞成筒。
本發(fā)明的有益效果為：提高一種新的納米紗線，該紗線在紡制過程中以磁場力代替電場力，在交變磁場力作用下拉伸聚合物紡絲液制備納米纖維，整個(gè)過程無需高壓電作用，有效降低安全隱患，制得的是排布有序的纖維并加捻成紗，紗線的性質(zhì)要由于靜電紡紗線。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：磁紡噴絲裝置1，流量控制裝置2，強(qiáng)磁收集裝置3，導(dǎo)輥4，加熱牽伸裝置5，送入羅拉6，噴氣加捻器7，輸出羅拉8，卷繞裝置9，水槽10，溶劑11，強(qiáng)磁收集12，排水口13，加熱干燥箱14，牽伸羅拉15。
具體實(shí)施方式
磁紡納米纖維加捻成紗裝置，包括磁紡噴絲裝置（1），流量控制裝置（2），強(qiáng)磁收集裝置（3），導(dǎo)輥（4），加熱牽伸裝置（5），送入羅拉（6），噴氣加捻器（7），輸出羅拉（8）和卷繞裝置（9），其特征在于：所述磁紡噴絲裝置（1）具有多個(gè)紡絲噴頭，所述多個(gè)紡絲噴頭均勻排成一列位于強(qiáng)磁收集裝置（3）的正上方，所述強(qiáng)磁收集裝置（3）旁側(cè)設(shè)有導(dǎo)輥（4），所述導(dǎo)輥（4）位于磁紡噴絲裝置（1）與強(qiáng)磁收集裝置（3）之間，所述導(dǎo)輥（4）旁側(cè)設(shè)有加熱牽伸裝置（5），所述加熱牽伸裝置（5）旁側(cè)設(shè)有送入羅拉（6），所述送入羅拉（6）旁側(cè)設(shè)有噴氣加捻器（7），所述噴氣加捻器（7）旁側(cè)設(shè)有輸出羅拉（8），所述輸出羅拉（8）旁側(cè)設(shè)有卷繞裝置（9），所述導(dǎo)輥（4）、加熱牽伸裝置（5）、送入羅拉（6）、噴氣加捻器（7）、輸出羅拉（8）和卷繞裝置（9）依次均布置在同一平面上。
所述磁紡噴絲裝置（1）包括微量注射泵，連接微型注射泵的紡絲噴頭，以及與紡絲噴頭相連的輸液管。所述強(qiáng)磁收集裝置（3）由水槽（10）、溶劑（11）、強(qiáng)磁收集滾筒（12）和排水口（13）組成，所述水槽（10）內(nèi)貯有溶劑（11），所述水槽（10）中部安裝有強(qiáng)磁收集滾筒（12），所述強(qiáng)磁收集滾筒（12）用于接收納米纖維，所述排水口（13）用于排出溶劑（11）。所述強(qiáng)磁收集滾筒（12）的表面固定有提供磁場的條形永磁鐵，所述條形磁鐵的長軸與強(qiáng)磁收集滾筒(12)的中軸線平行。紡絲噴頭的噴射口指向設(shè)置于強(qiáng)磁收集滾筒(12)表面的條形永磁鐵，且各個(gè)紡絲噴頭的噴射口與條形永磁鐵間的間距相同，所述磁紡噴絲裝置（1）與供給紡絲液的給料裝置相連。所述加熱牽伸裝置（5）由加熱干燥箱（14）和一組牽伸羅拉（15）組成，所述一組牽伸羅拉（15）位于加熱干燥箱（14）的內(nèi)部，所述一組牽伸羅拉（15）的數(shù)量至少為兩對(duì)。
磁紡納米紗線的制備方法，該紗線由磁性聚合物紡絲液通過磁紡噴絲裝置（1）和噴氣加捻器（7）制成，所述磁紡噴絲裝置（1）為借助磁場力使聚合物紡制成納米纖維的設(shè)備。所述磁性聚合物紡絲液是磁流體紡絲液，所述磁流體紡絲液包括高分子聚合物，表面活性劑，有機(jī)溶劑以及磁性納米顆粒。
其工作過程為：磁紡噴絲裝置（1）在微量注射泵和流量控制裝置（2）的作用下將磁性紡絲液噴出，噴射出的磁性紡絲液細(xì)流在強(qiáng)磁收集裝置（3）的強(qiáng)磁收集滾筒（12）的磁場下被拉伸和卷繞，并被溶劑（11）洗滌冷卻，而后纖維束在導(dǎo)輥（4）的引導(dǎo)下進(jìn)入加熱牽伸裝置（5）被加熱和牽伸，然后經(jīng)過送入羅拉（6）被送入噴氣加捻器（7）進(jìn)行加捻，最后通過輸出羅拉（8）被輸出給卷繞裝置（9）進(jìn)行卷繞成紗。具體為：
（1）、將聚合物紡絲液注入磁紡噴絲裝置（1）內(nèi)，通過微量注射泵和流量控制裝置（2）的作用下將磁性聚合物紡絲液噴出；
（2）、在強(qiáng)磁收集裝置（3）的水槽（10）內(nèi)注入溶劑（11），打開微量注射泵和流量控制裝置（2），各紡絲噴頭中的磁性聚合物紡絲溶液噴出射流，射流在磁場力的作用下被拉伸成纖維，并沉積在水槽（10）內(nèi)的強(qiáng)磁收集滾筒（12）形成納米纖維，納米纖維被溶劑（11）洗滌、冷卻，形成納米纖維束；
（3）、納米纖維束被導(dǎo)輥（4）牽引到后續(xù)工位；
（4）、納米纖維束進(jìn)入加熱牽伸裝置（14），去除納米纖維束中含有的溶劑（11），并實(shí)現(xiàn)納米纖維束的有效牽伸；
（5）、納米纖維束被牽伸成一定線密度之后，進(jìn)入送入羅拉（6）鉗口，打開空氣壓縮機(jī)，納米纖維束進(jìn)入噴氣加捻器（7），在噴氣加捻器（7）的作用下，完成加捻成紗；
（6）紗線由輸出羅拉（8）導(dǎo)出，并由卷繞裝置（9）卷繞成筒。