CN104060355B - 一种连续纳米纤维纱的生产方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连续纳米纤维纱的生产方法及装置。该生产方法包括如下工艺步骤：(1)制备聚合物溶液；(2)纳米射流喷射成纤；(3)连续纳米纤维纱成型。该生产装置依据本发明生产方法设计，主要包括纺丝系统、加捻系统和卷绕系统。所述纺丝系统包括注射泵、注射器、喷丝头、高压电源；所述加捻系统包括控制器和转盘；所述卷绕系统包括液槽、滚筒和控制器。与现有技术相比，本发明是通过电刷控制转盘的极性形成两根纳米纤维束旋转捻合制备连续纳米纤维纱的生产方法及装置，可以实现纳米纤维纱的连续化制备，纱的机械性能得到提高，且纱的捻度均匀，条干好，毛羽少，具有巨大的应用价值。

Description

一种连续纳米纤维纱的生产方法及装置

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体为一种通过电刷控制转盘的极性形成两股纳米纤维束旋转捻合制备连续纳米纤维纱的生产方法及装置。

背景技术

静电纺丝是当前制备纳米纤维的简单有效的技术。电纺纳米纤维具有优异的性能，可以应用到过滤材料，生物医用材料，复合增强材料，传感器等多个方面，前景十分广阔。由于带电射流弯曲拉伸的不稳定性限制，纳米纤维主要以无纺布的形式收集，而这种无序的结构在需要高取向结构的应用方面受到制约，因此，制备结构可控的纳米纤维纱可扩充纳米纤维的应用范围，具有广阔的潜在应用价值。

目前，世界各国的研究机构和生产企业普遍使用的连续纳米纤维纱的生产方法主要有机械加捻法、空气涡流加捻法、动态水浴法、带状纤维网聚集法和辅助电场法等。其中，有关机械加捻法的文献报道主要有：《Novel mechanism for spinning continuoustwisted composite nanofiber yarns》(Mohamed Basel Bazbouz，European PolymerJournal[J]，2008，44：1-12.)，主要工艺原理是依靠电机控制接地的以一定间距垂直放置的铜片收集纳米纤维，一个铜片用来加捻，另一个用来卷绕纱线。有关空气涡流加捻法的文献报道主要有：《Electrospinning of Continuous Aligning Yarns with a‘Funnel’Target》(Amalina M.Afifi，Macromol.Mater[J].2010，295：660-665.)，空气涡流加捻法的主要工艺原理是利用空心半球旋转形成空气涡流带动纳米纤维束旋转加捻形成连续纳米纤维纱。有关动态水浴法的文献报道主要有：《A dynamic liquid support system forcontinuous electrospun yarn fabrication》(Wee-Eong Teo，Polymer，2007，48：3400-3405.)，动态水浴法的主要工艺原理是利用液体从浴槽底部开的小孔向下流动形成的漩涡对纤维进行拉伸、集束，最终卷绕得到连续的纤维纱线。有关带状纤维网聚集法的文献报道主要有：世界专利WO073442和WO 073442，带状纤维网聚集法的主要工艺原理是像传统的静电纺一样在传送带式的收集器上得到无规则排列的非织造布(切成带状)或带，然后使用加捻器给纤维束一定的捻度形成纱线，再经过拉伸罗拉集聚合并，最终卷绕到收集辊上。有关辅助电场法的文献报道主要有：《Manipulation ofthe electric field ofelectrospinning system to produce polyacrylonitrile nanofiber yarn》(F.Dabirian，Journal of the Textile Institute[J]，2007，98：237-241.)，辅助电场法的主要工艺原理是通过改变电场对射流进行控制来实现纤维的定向排列达到制备连续纳米纤维纱线的目的。

机械加捻法、空气涡流加捻法、动态水浴法、带状纤维网聚集法和辅助电场法等制备纳米纤维都存在一定局限性，普遍存在设备复杂，纱的连续性差、均匀性差和强度低等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种纳米纤维纱的生产方法及装置，该生产方法及装置可以实现纳米纤维纱的连续化制备，所制备的纳米纤维纱捻度均匀，条干好，毛羽少，机械性能优良，且装置简单，操作方便，工业化推广容易。

本发明解决所述生产装置技术问题的技术方案是：设计一种纳米纤维纱的生产装置，该生产装置适用于本发明所述的纳米纤维纱的生产方法，主要包括纺丝系统、加捻系统和卷绕系统。其中，所述纺丝系统包括注射泵、注射器、喷丝头、高压电源，注射器一端连接注射泵，另一端连接喷丝头，正负高压电源分别加在两个喷丝头上；所述加捻系统包括控制器和转盘，控制器控制转盘的旋转速度和碳刷的极性；所述卷绕系统包括液槽、卷绕装置和控制器，控制器带动卷绕装置转动收集纳米纤维纱。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产方法，其特征在于所述的连续纳米纤维的生产方式为双极性喷头静电纺丝法，注射泵将注射器中的聚合物溶液分别传送到两个排列在两侧的喷丝头，两种极性的喷丝头可以对称排列或非对称排列，正负电压分别加载在喷丝头上，每种极性的喷丝头数量可以是单个也可以是多个。带有相同极性的喷丝头排列方式为直线或弧线。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产方法，其特征在于所述的聚合物可以是聚乙烯醇、聚丙烯腈或聚酰胺等成纤高聚物材料，也可以是天然材料如角蛋白等，或者是两种混合聚合物。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产方法，其特征在于所述的连续纳米纤维纱可以直接卷绕到卷绕装置上，也可以先经过液槽然后卷绕到卷绕装置上。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产方法，其特征在于可以使用液槽，所述的液槽里装水或其它有助于纳米纤维有序排列的溶液，溶液的温度范围为4～100℃。

本发明所述的一种连续纳米纤维纱的生产装置，该生产装置适用于前述任一种连续纳米纤维纱的生产方法，主要包括纺丝系统、加捻系统和卷绕系统，其中，所述纺丝系统包括注射泵、注射器、喷丝头、高压电源，注射器一端连接注射泵，另一端连接喷丝头，正负高压直流电源分别加在两个喷丝头上；所述加捻系统包括控制器和转盘，控制器控制转盘的旋转速度和碳刷的极性；所述卷绕系统包括液槽、卷绕装置和控制器，控制器带动卷绕装置转动收集纳米纤维纱。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产装置，其特征在于所述的喷丝头之间的夹角和距离可调，可调范围分别为0°～180°和10～500mm；所述喷丝头与转盘之间的距离可调，可调范围10～500mm；所述转盘和卷绕装置之间距离可调，调节范围40～800mm。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产装置，其特征在于所述的转盘为内部带碳刷的金属和绝缘材料相间扇形排列的喇叭口或者圆柱体，碳刷使得转盘旋转平面的上半部分和下半部分始终带相反的电极性，或者转盘的旋转平面的左半部分和右半部分带相反的电极性。所述的扇形大小相同，个数为2～8个。

本发明所述的连续纳米纤维纱的生产装置，其特征在于所述的液槽里安装了可以调节张力的压辊。

本发明解决所述生产方法技术问题的技术方案是：设计一种纳米纤维纱的生产方法，该生产方法包括如下工艺步骤：

(1)制备聚合物溶液：配制适当的质量百分比浓度的聚合物溶液，将聚合物及其溶剂在适当的条件下搅拌混合均匀，静置1-2小时后得到制备好的聚合物溶液装瓶备用；所述的聚合物指聚乙烯醇、聚丙烯腈或聚酰胺等成纤高聚物材料，也可以是天然材料如角蛋白等，或者是两种混合聚合物；所述的溶剂包括蒸馏水、乙醇、甲酸、二甲基甲酰胺或氯仿等；所述适当的质量百分比浓度是指配制可以静电纺丝得到纳米纤维的溶液的质量百分比浓度；所述适当的条件指使聚合物和其溶剂混合均匀的温度、湿度和搅拌时间等条件。

(2)纳米射流喷射成纤：注射泵推动注射器中的溶液在喷丝头处形成液滴，在适当的电压作用下纳米射流喷射出，在常温常压下拉伸细化成纳米纤维飞向转盘；所述适当的电压是指使液滴受到的静电力大于表面张力而喷射形成纳米射流的电压；所述转盘是指可以高速旋转的带碳刷的金属和绝缘材料相间扇形排列的喇叭、空心或实心圆柱体。

(3)连续纳米纤维纱成型：转盘的旋转平面的上半部分和下半部分带相反的电极性，或者转盘的旋转平面的左半部分和右半部分带相反的电极性，带正负电荷的纳米纤维运动到转盘平面，如带正电荷的纳米纤维始终被吸引到旋转平面带负电极性的部分，相反，带负电荷的纳米纤维始终被吸引到旋转平面带正电极性的部分，牵引出两根纳米纤维束，当转盘以适当的速度旋转，两根纳米纤维束捻合成一根纳米纤维纱，调整转盘与卷绕装置之间的垂直距离，以及卷绕装置的转动速度，牵引所得的纳米纤维纱直接卷绕到卷绕装置上或经过一个液槽然后卷绕到卷绕装置上，并依靠纤维自身间的粘接作用和空气的冷却作用，使收集的纤维固化成所述的连续纳米纤维纱。所述的适当的转速是能够得到连续的纳米纤维纱的速度。

与现有技术相比，本发明是通过电刷控制转盘的极性形成两根纳米纤维束旋转捻合制备连续纳米纤维纱的生产方法及装置，可以实现纳米纤维纱的连续化制备，通过转盘的旋转将两根纳米纤维束捻合成纳米纤维纱，纱的机械性能得到提高；纱线经过液体牵伸使纳米纤维进一步取向，提高纳米纤维纱线的条干均匀度，减少毛羽，机械性能进一步提高；该生产装置制造简单，操作方便，工业化实施容易。

附图说明

图1是本发明制备静电纺纳米纤维纱的结构示意图(电刷控制转盘平面左半部分和右半部分带相反电荷)；

图2是本发明转盘为四份式空心圆柱的结构示意图；

图3是本发明制备静电纺纳米纤维纱方法的结构示意图；

图4是本发明制备静电纺纳米纤维包芯纱的结构示意图；

图中：1.第一高压电源，2.第二高压电源，3.第一注射器，4.第二注射器，5.转盘，6.液槽，7.卷绕装置，8.压辊。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步阐述本发明。

本发明设计一种纳米纤维纱的生产方法和装置(参见图1)，该生产方法包括如下工艺步骤：

(1)制备聚合物溶液：配制适当的质量百分比浓度的聚合物溶液，将聚合物及其溶剂在适当的条件下搅拌混合均匀，静置1-2小时后得到制备好的聚合物溶液装入第一注射器3和第二注射器4；所述的聚合物指聚乙烯醇、聚丙烯腈或聚酰胺等成纤高聚物材料，也可以是天然材料如角蛋白等，或者是两种混合聚合物；所述的溶剂包括蒸馏水、乙醇、甲酸、二甲基甲酰胺或氯仿等；所述适当的质量百分比浓度是指配制可以静电纺丝得到纳米纤维的溶液的质量百分比浓度；所述适当的条件指使聚合物和其溶剂混合均匀的温度、湿度和搅拌时间等条件。

(2)纳米射流喷射成纤：注射泵推动第一注射器3和第二注射器4中的溶液在喷丝头处形成液滴，在适当的电压作用下纳米射流喷射出，在常温常压下拉伸细化成纳米纤维飞向转盘5；所述适当的电压是指使液滴受到的静电力大于表面张力喷射形成纳米射流的电压。

(3)连续纳米纤维纱成型：转盘5的旋转平面的左半部分和右半部分带相反的电极性，带正负电荷的纳米纤维运动到转盘平面后，带正电荷的纳米纤维始终被吸引到旋转平面的带负电极性的部分，相反，带负电荷的纳米纤维始终被吸引到旋转平面的带正电极性的部分，牵引出两根纳米纤维束，当转盘5以适当的速度旋转，两根纳米纤维束捻合成一根纳米纤维纱，调整转盘5与卷绕装置7之间的垂直距离，以及卷绕装置7的转动速度，牵引所得的纳米纤维纱可直接卷绕到卷绕装置7上，也可经过液槽6和压辊8然后卷绕到卷绕装置7上，并依靠纤维自身间的粘接作用和空气的冷却作用，使收集的纤维固化成所述的连续纳米纤维纱。所述的适当的转速是能够得到连续的纳米纤维纱的速度。

本发明中所述适当质量百分比浓度主要与所用高分子聚合物及其分子量和选用溶剂的种类有关，例如，所述的聚合物选用聚乙烯醇时，在水和乙醇的质量比为1∶1的比例的混合溶剂中溶解，当质量百分比溶度达到12％及以上，即可满足所述工艺要求，换言之，对于聚丙烯腈(分子量为80000g/mol)而言，在二甲基甲酰胺中的适当的质量百分比浓度应当是≥6％。

本发明中所述适当的电压是指使液滴在电场中受到的静电力大于表面张力喷射形成纳米射流时所需的电压，例如，所述溶液为14％聚乙烯醇溶液(溶剂为水和乙醇，质量比为1∶1)时，适当的电压应达到12kV及以上。

本发明按照所述的生产方法，同时设计了一种静电纺连续纳米纤维纱的生产装置(参见图1)，包括纺丝系统、加捻系统和卷绕系统，所述纺丝系统包括注射泵、第一注射器3和第二注射器4、喷丝头、第一高压电源1和第二高压电源2，注射器一端连接注射泵，另一端连接喷丝头，正负高压电源分别加在两个喷丝头上；所述加捻系统包括控制器和转盘，控制器控制转盘的旋转速度和碳刷的极性；所述卷绕系统包括液槽6、压辊8、卷绕装置7和控制器，控制器带动卷绕装置转动收集纳米纤维纱。所述第一注射器3和第二注射器4之间的夹角和距离可调，可调范围0°～180°和10～500mm；所述喷丝头与中间转盘5之间的距离可调，可调范围10～500mm；所述转盘5和接收装置7之间距离可调，调节范围40～800mm。

本发明的生产方法和生产装置中，所述的第一注射器3和第二注射器4和对应的喷丝头可以是一对也可以是多对，排列方式可以不同，可以是直线或弧线排列。

所述转盘为内部带碳刷的金属和绝缘材料相间扇形排列的喇叭口或者空心或实心圆柱体，碳刷使得转盘旋转平面的上半部分和下半部分始终带相反的电极性，或者转盘的旋转平面的左半部分和右半部分带相反的电极性，扇形为相同大小的2～8个，转盘直径在50～100mm(参见图2为4等份式空心圆柱转盘)。

本发明的连续纳米纤维纱生产方法及装置的工作原理和过程是(参见图1)：工作时，先在第一注射器3和第二注射器4中装入按要求配好的适当浓度的聚合物溶液，注射器一端连接注射泵，另一端连接喷丝头，调节好喷丝头间的夹角和距离以及喷丝头到转盘平面的垂直距离，打开注射泵，使聚合物溶液以一定的速率向喷丝头推进，两个喷丝头上分别加上正负第一高压电源1和第二高压电源2，在电场力的作用下，喷丝头处的液滴形成泰勒锥，随着电压的增大，电场变强，当液滴因受到电场力增大达到临界泰勒锥并且电场力继续增大时会喷射出射流，在空气中拉伸细化形成纳米纤维，飞向转盘5，转盘5由于电刷的作用，使转盘的旋转平面的上半部分和下半部分始终带相反的电极性，或者转盘的旋转平面的左半部分和右半部分始终带相反的电极性，带正电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带负电极性的部分，带负电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带正电极性的部分，随着纳米纤维的沉积，可以牵引出两根纳米纤维束，转盘5以适当的速度旋转，两根纳米纤维束会捻合在一起形成纳米纤维纱，牵引所得的纳米纤维纱通过液槽6和压辊8卷绕到卷绕装置7上，压辊8使得纱线浸没在溶液中并控制张力使纳米纤维纱受到适当的牵伸力，在液体和牵伸力的共同作用下，纳米纤维进一步牵伸，纳米纤维进一步取向，纱线的条干变好，机械性能得到提高；纳米纤维不断飞向转盘5，调整卷绕装置7的卷绕速度，就可以得到连续均匀的纳米纤维纱。

下面给出本发明的具体实施例。本发明实施例仅供说明具体方法，不构成对本发明申请权利要求的限制。

实施例1

本实施例涉及一种静电纺连续纳米纤维纱的生产方法及装置(参见图1)。纺丝前，先称取一定量的聚丙烯腈(PAN，分子量为80000g/mol)与二甲基甲酰胺(DMF)以8％的质量百分比浓度混合，在80℃的温度下搅拌均匀，静置2h，制得PAN溶液。纺丝时，将所制的PAN溶液分别装入第一注射器3和第二注射器4中以供纺丝。然后调节参数，使两喷丝头间的夹角和距离分别为80°和160mm，喷丝头与转盘5平面的垂直距离为70mm，转盘5和卷绕装置7之间距离为450mm，转盘5与液槽6之间距离为250mm，液槽中装有压辊8，液槽中注满60℃的热水。第一注射器3和第二注射器4中的溶液都以0.5ml/h的速度向喷丝头输送，两喷丝头分别加上+8KV和-8KV的电压，在高压电场作用下纳米射流喷射出，在常温常压下拉伸细化成纳米纤维飞向转盘5，由于电刷的作用，使转盘的旋转平面的左半部分和右半部分始终带相反的电极性，带正电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带负电极性的部分，带负电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带正电极性的部分，随着纳米纤维的沉积，可以牵引出两根纳米纤维束，转盘5以900rpm的速度旋转，两根纳米纤维束捻合在一起形成纳米纤维纱，牵引纳米纤维纱通过液槽6、压辊8到卷绕装置7，卷绕装置7以2m/min的速度收集，在液槽的牵伸作用下纳米纤维进一步取向得到条干均匀，毛羽少的纳米纤维纱。

实施例2

本实施例涉及一种静电纺连续纳米纤维纱的生产方法及装置(参见图3)。与实施例1不同的是取消了液槽6和压辊8，直接收集卷绕到卷绕装置7。纺丝前，先称取一定量的聚乙烯醇(PVA，分子量为3000g/mol)与溶剂(乙醇与蒸馏水以1∶1质量比混合液)以16％的质量百分比浓度混合，在80℃的温度下搅拌均匀，静置2h，制得PVA溶液.纺丝时，将所制的PVA溶液分别装入第一注射器3和第二注射器4中以供纺丝。然后调节参数，使两喷丝头间的夹角和距离分别为100°和160mm，喷丝头与转盘5平面的垂直距离为80mm，转盘5和卷绕装置7之间距离为450mm。第二注射器注射器3和第二注射器4中的溶液都以0.5ml/h的速度向喷丝头输送，两喷丝头分别加上+15KV和-15KV的电压，在高压电场作用下纳米射流喷射出，在常温常压下拉伸细化成纳米纤维飞向转盘5，由于电刷的作用，使转盘5的旋转平面的左半部分和右半部分始终带相反的电电极性，带正电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带负电极性的部分，带负电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带正电极性的部分，随着纳米纤维的沉积，可以牵引出两根纳米纤维束，转盘5以600rpm的速度旋转，两根纳米纤维束捻合在一起形成纳米纤维纱，牵引纳米纤维纱直接卷绕到卷绕装置7，卷绕装置7以1.5m/min的速度收集，得到连续均匀的纳米纤维纱。

实施例3

本实施例涉及一种静电纺连续纳米纤维纱的生产方法及装置(参见图4)。与实施例2不同的是转盘中间穿过一根以0.5m/min的长丝作为芯纱。纺丝前，先称取一定量的聚丙烯腈(PAN，分子量为80000g/mol)与二甲基甲酰胺(DMF)以8％的质量百分比浓度混合，在80℃的温度下搅拌均匀，静置2h，制得PAN溶液.纺丝时，将所制的PAN溶液分别装入第一注射器注射器3和第二注射器4中以供纺丝。然后调节参数，使两喷丝头间的夹角和距离分别为100°和160mm，喷丝头与转盘5平面的垂直距离为80mm，转盘5和卷绕装置7之间距离为450mm。芯纱为300D的丙纶长丝，退绕下来的丙纶长丝通过转盘中心卷绕到卷绕装置上，丙纶长丝以0.5m/min的速度退绕。第一注射器3和第二注射器4中的溶液都以0.5ml/h的速度向喷丝头输送，两喷丝头分别就加上+9KV和-9KV的电压，在高压电场作用下纳米射流喷射出，在常温常压下拉伸细化成纳米纤维飞向转盘5，转盘5以900rpm的速度旋转，由于电刷的作用，使转盘5的旋转平面的左半部分和右半部分始终带相反的电极性，带正电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带负电极性的部分，带负电荷的纳米纤维被吸引到旋转平面带正电极性的部分，随着纳米纤维的沉积，在转盘5处以长丝为中心形成三角加捻区，纳米纤维均匀地包覆在丙纶长丝表面，卷绕装置7以同样的速度0.5m/min收集，即得到包覆良好的包覆纱。

Claims (7)

1.一种连续纳米纤维纱的生产方法，该生产方法包括如下步骤：

(1)制备聚合物溶液：配制适当的质量百分比浓度的聚合物溶液，将聚合物及其溶剂在适当的条件下搅拌混合均匀，静置1-2小时后得到制备好的聚合物溶液装瓶备用；所述的聚合物指聚乙烯醇、聚丙烯腈或聚酰胺成纤高聚物材料，或角蛋白，或者是两种混合聚合物；所述的溶剂包括蒸馏水、乙醇、甲酸、二甲基甲酰胺或氯仿；所述适当的质量百分比浓度是指配制可以静电纺丝得到纳米纤维的溶液的质量百分比浓度；所述适当的条件指使聚合物和其溶剂混合均匀的温度、湿度和搅拌时间条件；

(2)纳米射流喷射成纤：注射泵推动注射器中的溶液在喷丝头处形成液滴，在适当的电压作用下纳米射流喷射出，在常温常压下拉伸细化成纳米纤维飞向转盘；所述适当的电压是指使液滴受到的静电力大于表面张力而喷射形成纳米射流的电压；所述转盘是指可以高速旋转的带碳刷的金属和绝缘材料相间扇形排列的喇叭口、空心或实心圆柱体；

(3)连续纳米纤维纱成型：转盘的旋转平面的上半部分和下半部分带相反的电极性，或者转盘的旋转平面的左半部分和右半部分带相反的电极性，带正负电荷的纳米纤维运动到转盘平面，如带正电荷的纳米纤维始终被吸引到旋转平面带负电极性的部分，相反，带负电荷的纳米纤维始终被吸引到旋转平面带正电极性的部分，牵引出两根纳米纤维束，当转盘以适当的速度旋转，两根纳米纤维束捻合成一根纳米纤维纱，调整转盘与卷绕装置之间的垂直距离，以及卷绕装置的转动速度，牵引所得的纳米纤维纱直接卷绕到卷绕装置上或经过一个液槽然后卷绕到卷绕装置上，并依靠纤维自身间的粘接作用和空气的冷却作用，使收集的纤维固化成所述的连续纳米纤维纱；所述的适当的转速是能够得到连续的纳米纤维纱的速度。

2.根据权利要求1所述的连续纳米纤维纱的生产方法，其特征在于所述的连续纳米纤维的生产方式为双极性喷头静电纺丝法，注射泵将注射器中的聚合物溶液分别传送到两个排列在两侧的喷丝头，两种极性的喷丝头为对称排列或非对称排列，正负电压分别加载在喷丝头上，每种极性的喷丝头数量是单个或者是多个；带有相同极性的喷丝头排列方式为直线或弧线。

3.根据权利要求1所述的连续纳米纤维纱的生产方法，其特征在于可以使用液槽，所述的液槽里装有助于纳米纤维有序排列的溶液，溶液的温度范围为4～100℃。

4.一种连续纳米纤维纱的生产装置，该生产装置适用于权利要求1～3中任一项所述的连续纳米纤维纱的生产方法，主要包括纺丝系统、加捻系统和卷绕系统，其中，所述纺丝系统包括注射泵、注射器、喷丝头、高压电源，注射器一端连接注射泵，另一端连接喷丝头，正负高压直流电源分别加在两个喷丝头上；所述加捻系统包括控制器和转盘，控制器控制转盘的旋转速度和碳刷的极性；所述卷绕系统包括液槽、卷绕装置和控制器，控制器带动卷绕装置转动收集纳米纤维纱。

5.根据权利要求4所述的连续纳米纤维纱的生产装置，其特征在于所述的喷丝头之间的夹角和距离可调，可调范围分别为0～180°和10～500mm；所述喷丝头与转盘之间的距离可调，可调范围10～500mm；所述转盘和卷绕装置之间距离可调，调节范围40～800mm。

6.根据权利要求4所述的连续纳米纤维纱的生产装置，其特征在于所述的转盘为内部带碳刷的金属和绝缘材料相间扇形排列的喇叭口或者圆柱体，碳刷使得转盘旋转平面的上半部分和下半部分始终带相反的电极性，或者转盘的旋转平面的左半部分和右半部分带相反的电极性；所述的扇形大小相同，个数为2～8个。

7.根据权利要求4所述的连续纳米纤维纱的生产装置，其特征在于所述的液槽里安装了可以调节张力的压辊。