[发明专利]一种基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置及方法

权利要求书

1.一种基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，包括：高压输液装置、接收板、喷丝板、高速旋转球壳收集装置、设置于所述喷丝板上的喷丝头、主输液管与直流高压发生器；

所述高速旋转球壳收集装置包括旋转球壳与电机，所述旋转球壳为上端开口的空心球壳，所述电机设置在所述接收板上，所述电机的输出端通过转轴与所述旋转球壳的底端连接；

所述喷丝头包括喷丝球壳与若干个实心针头，所述喷丝球壳延伸至所述旋转球壳内部设置，所述喷丝球壳的侧壁设有若干个径向向内延伸的喷口凹槽，所述喷口凹槽均匀分布，所述实心针头的针尾通过固定支架与所述喷口凹槽的侧壁固定连接，所述实心针头的针尖延伸至所述喷口凹槽外部设置，所述实心针头沿所述喷丝球壳的径向设置，所述实心针头与所述喷口凹槽的侧壁之间留有间隙，所述主输液管的端部设有用于其与所述喷口凹槽导通的导液管；

所述实心针头通过导线串联后与所述直流高压发生器的正极电连接，所述直流高压发生器的负极与所述旋转球壳电连接；

所述高压输液装置包括高压推进器与数控控制器，所述高压推进器设有注液口与出液口，所述注液口与所述出液口通过管道连通，所述出液口与所述主输液管连接，所述数控控制器与所述高压推进器电连接，用于限定纺丝液在所述主输液管中的流速。

2.根据权利要求1所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，所述喷丝球壳与所述旋转球壳同心设置。

3.根据权利要求1或2所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，所述喷丝球壳与所述旋转球壳的开口处相对应的侧壁不设置有所述喷口凹槽。

4.根据权利要求1所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，所述实心针头与所述喷口凹槽的侧壁之间的最近距离为0.7mm～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，相邻的所述实心针头之间的距离为15～25mm，所述实心针头的长度为1.8cm。

6.根据权利要求1所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，所述直流高压发生器的正极电压为20kV～40kV，其负极电压为-20kV～-40kV。

7.根据权利要求1所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，所述电机的额定转速为800r/min～1000r/min。

8.根据权利要求1所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，所述主输液管的端部设有球型腔体，所述球型腔体开有若干个导液口，所述喷口凹槽的底端设有通过所述导液管与所述导液口连通的喷液口。

9.一种基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备方法，应用权利要求1-8中任一项所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过开启电机驱动旋转球壳高速旋转；

步骤2：通过高压推进器注入纺丝液，并通过数控控制器控制纺丝液流速；

步骤3：通过开启直流高压发生器输入正压与负压分别给实心针头与所述旋转球壳，使得当所述纺丝液经过所述实心针头与喷口凹槽的侧壁之间的间隙后，在所述实心针头的针尖处形成泰勒锥的液体包，并在高压电场的作用下，所述实心针头的针尖处的液体包向所述旋转球壳表面进行喷丝。

10.根据权利要求9所述的基于在线算法的多针头式纺丝纤维制备方法，其特征在于，所述步骤2中的所述纺丝液通过所述数控控制器控制的流速范围是0.4mL/h～0.6mL/h。