本發(fā)明涉及一種包芯紗的制備裝置，具體涉及一種由磁紡設(shè)備制備的納米纖維包芯紗的制備裝置。
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，靜電紡絲納米纖維具有超高比表面積、高孔隙率和強吸附性等特點，可以廣泛應(yīng)用于過濾、光催化、傳感器和生物應(yīng)用等領(lǐng)域。
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，因此靜電紡納米纖維的強力一般不高，由于靜電紡納米纖維的低強力使其在實際的應(yīng)用中備受阻礙，因此，需要借助其他技術(shù)手段增強納米纖維的強力。比如將納米纖維與其他的高強力材料復合使用，這就需要將納米纖維制備裝置與其他的機器設(shè)備放在一起使用。
此外，靜電紡制備納米纖維還存在如下技術(shù)問題：靜電紡需要較高的紡絲電壓以形成電場，這一電壓通常高達幾萬至幾十萬伏特，將帶有如此大電壓的設(shè)備與其他設(shè)備連用會產(chǎn)生潛在的危險，而且如此高電壓以及高電場很可能會擊穿加其他設(shè)備的風險。因此，需要一種制備納米纖維的手段，并且可以將該手段與其他機器設(shè)備放在一起使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備納米纖維包芯紗的裝置，該裝置在紗線的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，將聚合物納米纖維包覆在長絲的表面，形成以長絲為芯的包芯復合紗線，由于芯部長絲的存在，極大的改善了納米纖維的強力，拓展了其應(yīng)用范圍，整個制備過程無需高壓電作用，有效降低安全隱患，制得的是一種具有納米級包覆層的包芯紗。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
一種納米纖維包芯紗制備裝置，其特征在于，所述納米纖維包芯制備裝置包括聚合物紡絲液噴絲裝置，微量注射泵，磁性接收盤，導紗通道，長絲喂入裝置，導紗羅拉，分絲板，卷繞裝置，加捻裝置以及電機，所述聚合物紡絲液噴絲裝置是磁紡噴絲裝置，所述聚合物紡絲液是磁性聚合物紡絲液，所述磁性接收盤用于接收磁性聚合物紡絲以形成磁性聚合物納米纖維，所述磁性聚合物納米纖維被包覆在長絲表面。
所述磁性接收盤用于形成強磁場，由噴絲裝置噴射出的紡絲液射流在強磁場的拉伸作用下變細，形成納米纖維包覆在長絲表面；所述微量注射泵調(diào)節(jié)聚合物紡絲液噴絲裝置的推進速度；所述磁性接收盤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磁性接收盤的中軸線垂直。
使用本發(fā)明的制備裝置制備得到一種納米纖維包芯紗，所述納米纖維包芯紗由磁性聚合物納米纖維包覆層和芯部長絲組成，所述磁性聚合物納米纖維包覆層由磁性聚合物紡絲液借助磁場力紡制而成。
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，有機溶劑以及磁性納米顆粒。
使用本發(fā)明的納米纖維包芯紗制備裝置制備納米纖維包芯紗的方法，其步驟如下：
（1）、將磁性聚合物紡絲液注入噴絲裝置內(nèi)，通過微量注射泵將磁性聚合物紡絲液噴出；
（2）、噴絲裝置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，形成納米纖維束；
（3）、在納米纖維束形成的同時，長絲被長絲喂入裝置分別從左右兩側(cè)喂入，分別與左右兩側(cè)的納米纖維束接觸、復合，納米纖維束包覆在長絲的外表面，形成左右兩跟復合包芯紗；
（4）、左右兩跟復合包芯紗依次經(jīng)過分絲板、卷繞裝置和加捻裝置；
（5）、左右兩根復合包芯紗在加捻裝置的旋轉(zhuǎn)加捻左右下捻和成紗，卷繞在卷繞裝置上。
本發(fā)明的有益效果為：借助該裝置，以磁場力代替電場力，在交變磁場力作用下拉伸磁性聚合物紡絲液制備聚合物納米纖維，將聚合物納米纖維包覆在長絲的表面，形成以長絲為芯的包芯復合紗線，由于芯部長絲的存在，極大的改善了納米纖維的強力，拓展了其應(yīng)用范圍；整個制備過程無需高壓電作用，有效降低安全隱患，制得的是一種具有納米級包覆層的包芯紗。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示：所述納米纖維包芯紗制備裝置包括右側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1、左側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1’、右側(cè)磁性接收盤2、左側(cè)磁性接收盤2’、右側(cè)導紗通道3、左側(cè)導紗通道3’、右側(cè)長絲喂入裝置4、左側(cè)長絲喂入裝置4’、右側(cè)電機5、左側(cè)電機5’、右側(cè)導紗羅拉6、左側(cè)導紗羅拉6’、分絲板7、卷繞裝置8、旋轉(zhuǎn)加捻盤9等。
結(jié)合圖1所示，本發(fā)明所述納米纖維包芯紗制備裝置包括右側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1和左側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1’，右側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1和左側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1’均與各自的微量注射泵相連，它們的的注射噴口分別對準右側(cè)磁性接收盤2和左側(cè)磁性接收盤2’，右側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1和右側(cè)磁性接收盤2通過磁場形成一束納米纖維，左側(cè)聚合物紡絲液噴絲裝置1’和左側(cè)磁性接收盤2’通過磁場形成另一束納米纖維；所述右側(cè)磁性接收盤2和左側(cè)磁性接收盤2’的表面均固定有提供磁場的條形永磁鐵，所述條形磁鐵的長軸與磁性接收盤的中軸線垂直。在右側(cè)磁性接收盤2和左側(cè)磁性接收盤2’的中心孔中分別設(shè)置右側(cè)導紗通道3和左側(cè)導紗通道3’，右側(cè)長絲和左側(cè)長絲分別穿過右側(cè)導紗通道3和左側(cè)導紗通道3’；右側(cè)電機5和左側(cè)電機5’分別為帶動右側(cè)磁性接收盤2和左側(cè)磁性接收盤2’轉(zhuǎn)動，在右側(cè)磁性接收盤2和左側(cè)磁性接收盤2’后方分別設(shè)置右側(cè)導紗羅拉6和左側(cè)導紗羅拉6’；在所述右側(cè)磁性接收盤6和左側(cè)磁性接收盤6’的下方依次設(shè)置分絲板7、卷取裝置8和旋轉(zhuǎn)加捻盤9。
使用本發(fā)明的制備裝置制備得到一種納米纖維包芯紗，所述納米纖維包芯紗由磁性聚合物納米纖維包覆層和芯部長絲組成，所述磁性聚合物納米纖維包覆層由磁性聚合物紡絲液借助磁場力紡制而成。
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，有機溶劑以及磁性納米顆粒。
其高分子聚合物是聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚己內(nèi)酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種；所述表面活性劑是十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、吐溫80、油酸、烷基季銨鹽中的一種；所述有機溶劑是氯仿、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮中的一種或多種；所述磁性納米顆粒是γ-fe2o3、fe3o4、鈷、鎳中的一種，或者為多種磁性元素的復合磁性納米顆粒。長絲可以選用細度為30-300d的普通化纖長絲。
其工作過程如下：磁性聚合物紡絲液在微量注射泵的作用下將磁性聚合物紡絲推出形成磁性射流，磁性射流在磁性接收盤的作用下拉伸得到左右兩束納米纖維，這兩束納米纖維分別包覆在同時從左右兩側(cè)喂入的長絲上，復合成紗，再經(jīng)由分絲板、卷取裝置和加捻盤卷取加捻后卷繞在卷繞裝置上。具體步驟為：
（1）、將磁性聚合物紡絲液注入噴絲裝置內(nèi)，通過微量注射泵將磁性聚合物紡絲液噴出；
（2）、噴絲裝置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，形成納米纖維束；
（3）、在納米纖維束形成的同時，長絲被長絲喂入裝置分別從左右兩側(cè)喂入，分別與左右兩側(cè)的納米纖維束接觸、復合，納米纖維束包覆在長絲的外表面，形成左右兩跟復合包芯紗；
（4）、左右兩跟復合包芯紗依次經(jīng)過分絲板、卷繞裝置和加捻裝置；
（5）、左右兩根復合包芯紗在加捻裝置的旋轉(zhuǎn)加捻左右下捻和成紗，卷繞在卷繞裝置上。