具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置及其紡紗工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紡紗裝置及其工藝，具體涉及一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置及其紡紗工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]長絲是連續(xù)長度很長的化學(xué)纖維中的絲條，其長度達(dá)幾千米或幾萬米，可分單絲和復(fù)絲兩種?；瘜W(xué)纖維長絲普遍應(yīng)用于各種衣著、裝飾用和其他產(chǎn)業(yè)部門，其中Kevlar纖維(凱夫拉爾纖維)、碳纖維、玻璃纖維等特種長絲已是工業(yè)應(yīng)用中的奇葩。
[0003]納米纖維由于具有良好的粘附性能和表面吸附性，容易粘附在長絲上，但也容易剝落。將兩根同時吸附了納米纖維的長絲再進一步同時捻和、并股，將實現(xiàn)長絲與納米纖維的有效抱和與捻附。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中通常采用靜電紡絲技術(shù)將納米纖維與紗線結(jié)合，靜電紡絲技術(shù)是通過在聚合物溶液噴出器和接收板之間施加電場從而制造納米級纖維的紡絲技術(shù)。該方法首先將聚合物溶液或熔融體帶上幾千至上萬伏靜電，使得聚合物克服表面張力形成噴射細(xì)流，細(xì)流在噴射過程中溶劑蒸發(fā)、聚合物固化，吸附在接收裝置上，形成類似非織造布狀的纖維氈。
[0005]但是采用靜電紡絲技術(shù)通常設(shè)備較復(fù)雜，操作不方便，且吸附在長絲表面的納米纖維依然會出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象。且現(xiàn)有技術(shù)中在納米纖維與紡紗相結(jié)合的過程中，往往納米纖維至吸附在靠近噴嘴的一側(cè)，而遠(yuǎn)離噴嘴的一側(cè)往往無法覆蓋納米纖維。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)以及工藝設(shè)計合理，實際操作方便，可以把微納米纖維紡成紗線，特別360°完全覆蓋在紗線的表面，貼合率高且工作效率高，使得生產(chǎn)出來的紗線具有抗菌、隔熱、吸聲、過濾吸附等功能的具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置及其紡紗工藝。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，包括噴絲頭，喂紗系統(tǒng)，纖維收集機構(gòu)，搓輥機構(gòu)以及加捻機構(gòu)，所述噴絲頭由熱空氣管道、聚合物熔體管道和冷空氣管道構(gòu)成，所述喂紗系統(tǒng)由紡紗和羅拉構(gòu)成，所述纖維收集機構(gòu)由接收簾、緊壓羅拉、卷繞羅拉構(gòu)成，所述搓輥機構(gòu)由兩個搓輥滾輪構(gòu)成，所述兩個搓輥滾輪之間貫穿有所述紡紗。
[0008]進一步的，所述熱空氣管道分別設(shè)置在所述聚合物熔體管道的上下兩側(cè)，所述熱空氣管道的外側(cè)分別設(shè)有冷空氣管道。
[0009]進一步的，所述噴絲頭的噴絲出口方向與貫穿所述兩個搓輥滾輪之間的紡紗垂直或不垂直。
[0010]進一步的，所述紡紗采用化纖長絲或者紗線。
[0011]進一步的，所述兩個搓輥滾輪的運動方向相反，搓動速度為5-500r/min。
[0012]本發(fā)明還公開了上述一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置的紡紗工藝，其特征在于:包括如下步驟:
(1)首先采用熔噴工藝，聚合物熔體從模頭中擠出后，受到高速熱氣流的作用，在聚合物射流冷卻凝固前，利用高速氣流對聚合物射流進行拉伸形成微納米纖維；
(2)微納米纖維隨著氣流，到達(dá)紡紗表面，且由于搓輥機構(gòu)的不斷搓輥動作，使得紡紗表面全部包裹微納米纖維；
(3)多余噴出的微納米纖維經(jīng)過纖維收集機構(gòu)收集后卷成微納米纖維卷，進行其他利用。
[0013]有益效果:本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及工藝設(shè)計合理，實際操作方便，可以把微納米纖維紡成紗線，特別是在紗線的表面，且360°完全覆蓋，貼合率高且工作效率高，且多余的納米纖維可以重復(fù)利用，生產(chǎn)出來的紗線具有抗菌、隔熱、吸聲、過濾吸附等功能。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的紡紗裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，包括噴絲頭1，喂紗系統(tǒng)，纖維收集機構(gòu)，搓輥機構(gòu)7以及加捻機構(gòu)8，所述噴絲頭1由熱空氣管道、聚合物熔體管道和冷空氣管道構(gòu)成，所述喂紗系統(tǒng)由紡紗2和羅拉3構(gòu)成，所述纖維收集機構(gòu)由接收簾4、緊壓羅拉5、卷繞羅拉6構(gòu)成，所述搓輥機構(gòu)7由兩個搓輥滾輪構(gòu)成，所述兩個搓輥滾輪之間貫穿有所述紡紗2。
[0016]作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化:
進一步的，所述熱空氣管道分別設(shè)置在所述聚合物熔體管道的上下兩側(cè)，所述熱空氣管道的外側(cè)分別設(shè)有冷空氣管道。
[0017]進一步的，所述噴絲頭1的噴絲出口方向與貫穿所述兩個搓輥滾輪之間的紡紗2垂直或不垂直。
[0018]進一步的，所述紡紗2采用化纖長絲或者紗線。
[0019]進一步的，所述兩個搓輥滾輪的運動方向相反，搓動速度為5-500r/min。
[0020]本發(fā)明還公開了上述一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置的紡紗工藝，其特征在于:包括如下步驟:
(1)首先采用熔噴工藝，聚合物熔體從模頭中擠出后，受到高速熱氣流的作用，在聚合物射流冷卻凝固前，利用高速氣流對聚合物射流進行拉伸形成微納米纖維；
(2)微納米纖維隨著氣流，到達(dá)紡紗表面，且由于搓輥機構(gòu)的不斷搓輥動作，使得紡紗表面全部包裹微納米纖維；
(3)多余噴出的微納米纖維經(jīng)過纖維收集機構(gòu)收集后卷成微納米纖維卷，進行其他利用。
[0021]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)說明:
實施例1 采用單孔熔噴試驗機，氣槽寬度為0.65mm ;氣槽角度為3 0 ° ;噴絲孔直徑為0.42mm，噴絲工藝為:聚合物熔體溫度為260°C，熱空氣溫度為280°C，空氣壓力為0.3MP a，在接收距離為10cm，所用P P聚合物熔體流動速率為900g/10min，紡絲纖維直徑在0.6-1.1 μ m之間。
[0022]紡紗工藝參數(shù):采用滌綸DTY 30D/48f長絲，喂入速度為1500mm/min，搓動輥搓動速度為100r/min。加捻部分，鋼領(lǐng)為PG1-4254，鋼絲圈為772 2/0，錠速為3000r/min。所紡紗號為18.5tex。
[0023]實施例2
采用單孔熔噴法試驗機，氣槽寬度為0.65mm;氣槽角度為3 0 ° ;噴絲孔直徑為0.42mm。噴絲工藝為:聚合物熔體溫度為240°C，熱空氣溫度為280°C，空氣壓力為0.3 ΜP a，接收距離為15cm，所用P P聚合物熔體流動速率為900g/10min，紡絲纖維直徑平均為 1.2 μ m0
[0024]紡紗工藝參數(shù):采用滌綸DTY 70D/96f長絲，喂入速度為3000mm/min，搓動輥搓動速度為200r/min。加捻部分，鋼領(lǐng)為PG1-4254，鋼絲圈為GS 3#，錠速為4500r/min。所紡紗號為29.5tex。
[0025]本發(fā)明的紡紗裝置把熔噴紡絲噴絲頭噴出的微納米纖維，在噴向向下運動同時自身旋轉(zhuǎn)的紗線時，由于搓輥使得喂入的紗線不停的旋轉(zhuǎn)運動，使得納米纖維與喂入系統(tǒng)喂入的紗線或者長絲全方位360°完美疊和，使微納米纖維與紗線或者長絲貼合在一起，再經(jīng)過加捻系統(tǒng)加捻，形成表面是微納米纖維的包芯紗。同時噴射出的多余的納米纖維可以通過收集機構(gòu)收集進行再次利用。
[0026]通過這個裝置，可以把微納米纖維紡成紗線，特別是在紗線的表面。由于熔噴紡絲形成的微納米纖維細(xì)度在微米與納米之間，纖維細(xì)度很細(xì)，具有很多特殊功能:抗菌、隔熱、吸聲、過濾吸附等。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，其特征在于:包括噴絲頭(1)，喂紗系統(tǒng)，纖維收集機構(gòu)，搓輥機構(gòu)(7)以及加捻機構(gòu)(8)，所述噴絲頭(1)由熱空氣管道、聚合物熔體管道和冷空氣管道構(gòu)成，所述喂紗系統(tǒng)由紡紗(2)和羅拉(3)構(gòu)成，所述纖維收集機構(gòu)由接收簾(4)、緊壓羅拉(5)、卷繞羅拉(6)構(gòu)成，所述搓輥機構(gòu)(7)由兩個搓輥滾輪構(gòu)成，所述兩個搓輥滾輪之間貫穿有所述紡紗(2 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，其特征在于:所述熱空氣管道分別設(shè)置在所述聚合物熔體管道的上下兩側(cè)，所述熱空氣管道的外側(cè)分別設(shè)有冷空氣管道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，其特征在于:所述噴絲頭(1)的噴絲出口方向與貫穿所述兩個搓輥滾輪之間的紡紗(2)垂直或不垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，其特征在于:所述紡紗(2)采用化纖長絲或者紗線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置，其特征在于:所述兩個搓輥滾輪的運動方向相反，搓動速度為5-500r/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置的紡紗工藝，其特征在于:包括如下步驟: (1)首先采用熔噴工藝，聚合物熔體從模頭中擠出后，受到高速熱氣流的作用，在聚合物射流冷卻凝固前，利用高速氣流對聚合物射流進行拉伸形成微納米纖維； (2)微納米纖維隨著氣流，到達(dá)紡紗表面，且由于搓輥機構(gòu)的不斷搓輥動作，使得紡紗表面全部包裹微納米纖維； (3)多余噴出的微納米纖維經(jīng)過纖維收集機構(gòu)收集后卷成微納米纖維卷，進行其他利用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有高紡紗效率的微納米纖維紗線紡紗裝置及其紡紗工藝，該紡紗裝置包括噴絲頭，喂紗系統(tǒng)，纖維收集機構(gòu)，搓輥機構(gòu)以及加捻機構(gòu)，所述噴絲頭由熱空氣管道、聚合物熔體管道和冷空氣管道構(gòu)成，所述喂紗系統(tǒng)由紡紗和羅拉構(gòu)成，所述纖維收集機構(gòu)由接收簾、緊壓羅拉、卷繞羅拉構(gòu)成，所述搓輥機構(gòu)由兩個搓輥滾輪構(gòu)成，所述兩個搓輥滾輪之間貫穿有所述紡紗。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及工藝設(shè)計合理，實際操作方便，可以把微納米纖維紡成紗線，特別是在紗線的表面，且360°完全覆蓋，貼合率高且工作效率高，且多余的納米纖維可以重復(fù)利用，生產(chǎn)出來的紗線具有抗菌、隔熱、吸聲、過濾吸附等功能。
【IPC分類】D02G3/36, D02G3/02, D01D5/00
【公開號】CN105239172
【申請?zhí)枴緾N201510736070
【發(fā)明人】洪杰, 劉梅城
【申請人】江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月4日