[发明专利]一种加捻微纳米纤维材料的装备及方法

说明书

本申请公开了一种加捻微纳米纤维材料的装备及方法，包括：作业装置、收集装置、供风装置、支架以及开设有孔洞的箱体，其中供风装置与作业装置连接，并且供风装置设置于箱体的孔洞处，用于提供竖向的气流；作业装置设置于供风装置的上方，用于加捻微纳米纤维材料；支架安装于箱体的边缘；以及收集装置安装于支架上，并且收集装置的安装位置与作业装置对应，用于收集作业装置加捻微纳米纤维材料生成的微纳米纤维纱线。

技术领域

本申请涉及纳米材料制备领域，特别是涉及一种加捻微纳米纤维材料的装备及方法。

背景技术

微纳米纤维材料是一种长径比大于1000:1的固态线性微纳米级材料。由于微纳米纤维材料具有高孔隙体积、低密度、低质量比和极高的比表面积等优点，因此微纳米纤维材料在能源储存、电子、生物技术、医疗、纺织和过滤等诸多领域有着广泛的应用。人们对微纳米纤维材料日益增长的兴趣也表明，微纳米纤维材料制备技术将成为下一场工业革命的领导者之一。

纱线作为一种由微纳米纤维材料加工而成的具有一定细度的产品，可广泛用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等纺织领域。传统的纱线都是由肉眼可见的微米级的纤维材料通过加捻制成。所以，将微纳米纤维材料加捻成纱线，并广泛应用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等纺织细分领域，是一项极具潜力的技术。

但是，由于微纳米纤维材料的纤维直径极小，肉眼几乎不可见，且单根微纳米纤维材料无法通过常规技术手段进行加捻或抽取。因此，如何将单根微纳米纤维材料有序的集成一条微纳米纤维束并对其进行加捻，从而形成微纳米纤维纱线是一个难题。

针对上述的现有技术中存在的目前缺少一种能够高效且有序的将微纳米纤维材料集成为微纳米纤维束，并对微纳米纤维束进行加捻，形成微纳米纤维纱线的装备的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开提供了一种加捻微纳米纤维材料的装备及方法，以至少解决现有技术中存在的目前缺少一种能够高效且有序的将微纳米纤维材料集成为微纳米纤维束，并对微纳米纤维束进行加捻，形成微纳米纤维纱线的装备的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种加捻微纳米纤维材料的装备，包括：作业装置、收集装置、供风装置、支架以及开设有孔洞的箱体，其中供风装置与作业装置连接，并且供风装置设置于箱体的孔洞处，用于提供竖向的气流；作业装置设置于供风装置的上方，用于加捻微纳米纤维材料；支架安装于箱体的边缘；以及收集装置安装于支架上，并且收集装置的安装位置与作业装置对应，用于收集作业装置加捻微纳米纤维材料生成的微纳米纤维纱线。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种加捻微纳米纤维材料的方法，将支架设置于箱体的边缘，并将收集装置安装于支架上；将用于提供竖向的气流的供风装置设置于箱体的孔洞处；在供风装置的上方设置用于制备微纳米纤维材料的作业装置；利用供风装置提供的竖向的气流，将作业装置制备得到的微纳米纤维材料加捻成微纳米纤维纱线；以及利用收集装置收集对微纳米纤维材料加捻得到的微纳米纤维纱线。

从而通过本实施例的技术方案，解决了现有技术中存在的上述技术问题，并且本实施例适用于涉及纤维材料制备领域的加捻微纳米纤维材料的装备，具有如下优点：

1.本申请通过导入竖向的气流，能够将旋转纺出的微纳米纤维材料有序的集成为微纳米纤维束，并对微纳米纤维束进行快速、高效且连续的加捻，并生成微纳米纤维材料纱线；

2.本申请通过设置多个作业装置、多个收集装置并在箱体上开设多个与作业装置对应的孔洞，能够制备得到大批量的微纳米纤维纱线；

3.本申请引入的竖向的气流是经过除湿装置除湿的干燥的气流，能够保证可纺性液体在空气中迅速挥发并且挥发的速率保持恒定，既保证了可纺性液体的可纺性，也避免了尚未干燥的可纺性液体相互之间纠缠形成粘液，进一步保证了收集的微纳米纤维纱线的结构和形态的稳定性和均一性；