[发明专利]一种弹性纳米纤维纱线的制备方法

说明书

本发明属于纱线制备的技术领域，涉及一种弹性纳米纤维纱线的制备方法，所述弹性纳米纤维纱线采用水浴涡流逆向成纱机制备，所述方法包括以下步骤：(1)静电纺纳米纤维；(2)静电纺纳米纤维束；(3)静电纺纳米纤维纱；(4)静电纺弹性纳米纤维纱；(5)弹性纳米纤维纱定型。本发明的方法可用于制备均匀性弹性静电纺连续纳米纤维纱、花式弹性静电纺连续纳米纤维纱、弹性静电纺连续纳米纤维花色纱等。本发明提供的弹性纳米纤维纱线的制备方法，改善了纳米纤维纱线的弹性，拓展了其应用领域。

技术领域

本发明属于纱线制备的技术领域，涉及一种弹性纳米纤维纱线的制备方法。

背景技术

纳米纤维具有高比表面积、孔隙率高及优异的物化性能等特点，在高效过滤、生物医药、微型传感、复合增强材料、电子器件、防护材料等领域有着极大的应用价值。由于静电纺纳米纤维主要以无纺布的形式收集导致其取向度差、强度低，应用受到很大限制。取向的纳米纤维束可以提高纳米纤维的力学性能，但纳米纤维束的力学性能还不能满足实际应用。将纳米纤维加捻以纱线的形式进行收集，可以使纤维整齐排列，进而提高纤维的力学性能。按照加捻纺丝的不同，目前静电纺纳米纤维纱制备技术主要有机械加捻法、空气涡流加捻法、水浴法、电场加捻等。纳米纤维纱已在电子皮肤、柔性传感器、智能服装等智能化织物领域、生物工程领域及微型电子器件领域显示中重要的应用价值。而目前纳米纤维纱形状单一、弹性差，限制了其应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种弹性纳米纤维纱线的制备方法，改善了纳米纤维纱线的弹性，拓展了其应用领域。

为解决上述技术问题，本发明的目的通过下述技术方案得以实现：

一种弹性纳米纤维纱线的制备方法，所述弹性纳米纤维纱线采用水浴涡流逆向成纱机制备，所述方法包括以下步骤：

(1)静电纺纳米纤维：注射泵按照适当的速度推动注射器中的溶液在喷丝头处形成液滴，液滴在适当的静电场力作用下呈射流喷出并经拉伸细化制成纤纳米纤维，同时通过调整喷丝头的位置，使静电纺纳米纤维沉积在远离涡流液面中心处；

(2)静电纺纳米纤维束：步骤(1)中的纳米纤维在涡流液面的作用下，牵伸成纳米纤维束；

(3)静电纺纳米纤维纱：步骤(2)中涡流液面上的纳米纤维束在涡流的旋转下，继续牵伸并加捻形成纳米纤维纱；

(4)静电纺弹性纳米纤维纱：步骤(3)中的纳米纤维纱在涡流的作用下至涡流中心，旋转速度迅速增加，成螺旋状缠绕在涡流中心的氨纶芯纱上，并随着氨纶芯纱上行离开液面。

在上述的一种弹性纳米纤维纱线的制备方法中，所述纺纱液的配置方法是：选择适当的聚合物、溶剂，配制适当的质量百分比浓度的纺丝液，所述聚合物指成纤高聚物包括聚氨酯、聚酰胺、聚乳酸羟基乙酸、丝素、明胶、胶原等；所述的溶剂包括蒸馏水、六氟异丙醇乙醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃等；所述适当的质量百分比浓度是指静电纺制成型良好的纳米纤维所需的纺丝液浓度。

在上述的一种弹性纳米纤维纱线的制备方法中，所述涡流液面成型在液槽中，所述液槽中装有水或其他液体溶液，溶液的温度为室温。

在上述的一种弹性纳米纤维纱线的制备方法中，所述喷丝头位于涡流液面正上方并垂直指向液面，喷丝头在水平方向上远离涡流中心。

优选的，在上述的一种弹性纳米纤维纱线的制备方法中，所述喷丝头与涡流液面的垂直距离为150-300mm，喷丝头与涡流中心的水平距离为200-400mm。

在上述的一种弹性纳米纤维纱线的制备方法中，所述喷丝头设置有1-8个，所述喷丝头间以相对、垂直、平行或交叉的方式排列组合。

在上述的一种弹性纳米纤维纱线的制备方法中，所述方法还包括：