本發明涉及靜電紡絲，特別是涉及一種靜電紡絲系統及方法。
背景技術：
1、靜電紡絲技術是制備微納米纖維的重要手段，其通過高壓靜電場使聚合物溶液或熔體形成射流，經拉伸、固化后得到纖維直徑在微米至納米級的纖維材料。該技術所制備的纖維具有比表面積大、孔隙率高、結構可控等優點，在過濾、生物醫用、能源、紡織等領域展現出廣闊的應用前景。
2、然而，將靜電紡絲技術應用于連續紗線的工業化生產仍面臨顯著挑戰。傳統的靜電紡絲紗線制備工藝通常將纖維噴射并收集于固體襯底（如滾筒、傳送帶或錐形收集器）上，再通過剝離、加捻等后續處理形成紗線。這類方法在實際應用中普遍存在以下缺陷：
3、（1）靜電紡絲產生的纖維細、輕、柔軟，極易粘附于固體襯底表面；這種粘附導致纖維難以完整、連續地從襯底上剝離，在剝離過程中容易造成纖維斷裂（斷紗）和纖維殘留，不僅影響紗線的連續性，也導致了原料的嚴重浪費；
4、（2）由于不同聚合物材料的物理化學性質（如表面能、柔韌性、與襯底的親和力）差異顯著，上述基于固體襯底收集和剝離的工藝往往僅對少數特定材料有效，缺乏普適性；對于大多數材料而言，實現有效、無損的剝離極為困難，這極大地限制了該技術在多樣化原材料上的應用；
5、（3）粘連和剝離困難直接阻礙了生產流程的連續性；頻繁的停機清理或人工干預成為常態，無法滿足長時間、高效率、規模化連續生產的需求；因此，盡管實驗室研究已證實靜電紡絲制備纖維的可行性，但市場上始終鮮有真正成熟的靜電紡絲纖維織物產品。
6、上述問題的根本原因在于，固體襯底與纖維之間存在的表面摩擦力和物理吸附作用，使得后續的連續集束和牽引難以實現。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種靜電紡絲系統及方法，以解決上述現有技術存在的問題，實現高穩定性連續生產。
2、為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
3、本發明提供一種靜電紡絲系統，包括：
4、噴絲裝置，用于噴射聚合物紡絲液形成射流；
5、高壓電源，用于在所述噴絲裝置與收集液之間建立高壓靜電場；
6、纖維收集裝置，包括用于盛放收集液的收集槽，所述收集液的液面用于接收所述射流固化后形成的微納米纖維；
7、牽引集束裝置，用于將漂浮于所述收集液液面的微納米纖維牽引出液面并匯聚成紗線；
8、烘干裝置，用于對所述紗線進行干燥；
9、收卷裝置，用于收集干燥后的紗線；
10、其中，所述收集液與所述微納米纖維互不相溶。
11、優選的，所述纖維收集裝置還包括循環泵，所述循環泵的進液口與所述收集槽的出液口連通，所述循環泵的出液口與所述收集槽的回液口連通，所述循環泵用于驅動所述收集液在所述收集槽內沿單一方向流動，使所述微納米纖維在液面富集。
12、優選的，所述噴絲裝置包括直管和多個在所述直管上沿一直線方向間隔分布的紡絲針頭；所述直管一端封閉、另一端通過導液管與供液裝置的出液口連通。
13、優選的，所述供液裝置包括壓力罐和用于向所述壓力罐提供氣壓的氣泵，所述壓力罐的出液口通過所述導液管與所述直管連通；所述供液裝置用于向各所述紡絲針頭供給紡絲液。
14、優選的，所述牽引集束裝置包括玻璃棒和設置于收集槽上方的陶瓷限位環，所述玻璃棒用于挑起富集在所述液面上的微納米纖維膜，所述微納米纖維膜穿過所述陶瓷限位環以瀝水并進一步聚合收縮成為紗線。
15、優選的，當所述聚合物紡絲液為有機溶劑體系時，所述收集液為水；當所述聚合物紡絲液為水體系時，所述收集液為有機溶劑。
16、優選的，所述收集液的液面與所述收集槽的頂端齊平或比所述收集槽的頂端低1mm~5mm。
17、本發明還提供一種靜電紡絲方法，采用上述的靜電紡絲系統，包括以下步驟：
18、s1：提供與所述微納米纖維互不相溶的收集液于收集槽中；
19、s2：將聚合物紡絲液通過噴絲裝置噴出，并在高壓靜電場作用下形成射流，固化后沉積于所述收集液的液面，形成纖維膜；
20、s3：牽引漂浮于液面的纖維膜離開液面，使其在液體表面張力作用下自然收縮匯聚成初生紗線；
21、s4：對所述初生紗線進行烘干、收卷，得到微納米纖維紗線。
22、優選的，在步驟s2中，驅動所述收集液在收集槽內單向流動，使纖維膜在液面流動方向上富集；在步驟s3中，使所述初生紗線穿過一陶瓷限位環，以瀝出多余液體并促進纖維進一步聚合收縮。
23、優選的，所述聚合物為聚乳酸或聚乙烯醇縮丁醛。
24、本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：
25、首先，現有技術中，無論是旋轉錐、金屬輪、螺旋溝槽滾筒還是傳送帶等固體襯底，由于其表面物理吸附和摩擦作用，細軟輕薄的微納米纖維在沉積后極易粘附其上，導致后續剝離工序困難。這不僅造成大量纖維殘留在襯底上而形成原料浪費（即利用率低），更在強行剝離時極易引發斷紗，嚴重破壞了纖維的連續性與紗線的完整性，使得長時間、連續化、穩定性的生產難以實現。而本發明的靜電紡絲系統及方法引入“浮法工藝”，以液體（如水面）作為纖維收集介質。由于液體表面無固定接觸點且不存在固態表面的吸附力，電紡纖維在沉積后僅漂浮于液面，從而徹底消除了“微納米纖維粘附于襯底”這一根本性障礙。微納米纖維在液面上可被輕松、完整地牽引提起，實現了近乎零阻力的剝離，確保了生產流程的連續與順暢。
26、其次，基于上述無粘連收集原理，其一，只要遵循收集液與電紡微納米纖維“不互溶、不溶脹”的原則（例如，對大多數有機體系紡絲液用水收集，對水體系紡絲液用有機溶劑收集），該工藝幾乎可適用于所有能夠進行靜電紡絲的材料，突破了傳統方法僅適用于極少數特定材料的局限性。其二，液體表面收集與牽引的操作阻力極小，有效避免了因剝離受力不均導致的斷紗現象，系統可長時間穩定運行，為實現工業化連續生產奠定了堅實基礎。其三，所有噴射并沉積在液面的纖維均能被有效收集并參與成紗，無任何纖維因粘附殘留而被浪費，極大地降低了原料成本。
27、再者，本發明的靜電紡絲系統及方法采用一字排列的多針噴絲頭設計，并配合壓力罐供液系統，可實現穩定、均勻的多射流同時紡絲，顯著提高了單機產能和紡絲效率。收集槽內設計有液體循環流動裝置，使纖維能沿流動方向自然富集，便于集中收集形成均勻的初生紗線束。后續集成的在線烘干與收卷單元，進一步實現了從纖維沉積、集束、干燥到成卷的全流程一體化與自動化。
1.一種靜電紡絲系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的靜電紡絲系統，其特征在于：所述纖維收集裝置還包括循環泵，所述循環泵的進液口與所述收集槽的出液口連通，所述循環泵的出液口與所述收集槽的回液口連通，所述循環泵用于驅動所述收集液在所述收集槽內沿單一方向流動，使所述微納米纖維在液面富集。
3.根據權利要求1所述的靜電紡絲系統，其特征在于：所述噴絲裝置包括直管和多個在所述直管上沿一直線方向間隔分布的紡絲針頭；所述直管一端封閉、另一端通過導液管與供液裝置的出液口連通。
4.根據權利要求3所述的靜電紡絲系統，其特征在于：所述供液裝置包括壓力罐和用于向所述壓力罐提供氣壓的氣泵，所述壓力罐的出液口通過所述導液管與所述直管連通；所述供液裝置用于向各所述紡絲針頭供給紡絲液。
5.根據權利要求1所述的靜電紡絲系統，其特征在于：所述牽引集束裝置包括玻璃棒和設置于收集槽上方的陶瓷限位環，所述玻璃棒用于挑起富集在所述液面上的微納米纖維膜，所述微納米纖維膜穿過所述陶瓷限位環以瀝水并進一步聚合收縮成為紗線。
6.根據權利要求1所述的靜電紡絲系統，其特征在于：當所述聚合物紡絲液為有機溶劑體系時，所述收集液為水；當所述聚合物紡絲液為水體系時，所述收集液為有機溶劑。
7.根據權利要求1所述的靜電紡絲系統，其特征在于：所述收集液的液面與所述收集槽的頂端齊平或比所述收集槽的頂端低1mm~5mm。
8.一種靜電紡絲方法，采用如權利要求1-7任一項所述的靜電紡絲系統，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的靜電紡絲方法，其特征在于：在步驟s2中，驅動所述收集液在收集槽內單向流動，使纖維膜在液面流動方向上富集；在步驟s3中，使所述初生紗線穿過一陶瓷限位環，以瀝出多余液體并促進纖維進一步聚合收縮。
10.根據權利要求8所述的靜電紡絲方法，其特征在于：所述聚合物為聚乳酸或聚乙烯醇縮丁醛。