一種制備納米纖維包纏紗的紡紗方法及紡紗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備納米纖維包纏紗的紡紗方法及紡紗裝置，可解決目前納米纖維難以成紗的困難，將納米纖維經(jīng)過加捻有效的包纏在紗體表面，使紗線表面呈現(xiàn)納米纖維的表面性質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著納米材料的迅速發(fā)展，納米纖維橫空出世，納米纖維因較小的比表面積而具有較好的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)，在表面活性、吸收紫外線、屏蔽電磁波上的特點(diǎn)非常顯著，納米纖維的應(yīng)用也因此受到各行業(yè)的高度關(guān)注，在航空航天、汽車、過濾等材料上都具有一定的產(chǎn)品研究開發(fā)，其主要的產(chǎn)品形式是納米纖維膜，但納米纖維膜一方面存在均勻度難以控制的問題，另外一方面納米纖維的產(chǎn)量依舊是最大的瓶頸，目前有很多高校的科研院所或納米材料研究所正致力于納米纖維紡紗裝置的研究上，如開發(fā)全新的納米纖維開松、梳理小樣裝置，或者在納米纖維制備的過程中直接采用氣流旋轉(zhuǎn)效應(yīng)制備納米纖維紗，但這些技術(shù)不是設(shè)備開發(fā)代價(jià)高就是僅僅在理論上具有一定的研究價(jià)值，若想應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中還是存在一定的難度，其實(shí)若想依靠納米纖維的表面效應(yīng)，沒有必要材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)中都是納米纖維，如若應(yīng)用在紡織面料上，我們可以將納米纖維均勻覆蓋在紗線半制品外層，通過一定的加捻作用將納米纖維包纏進(jìn)入紗體內(nèi)部，形成獨(dú)特的納米纖維外層效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決目前納米纖維紗成紗困難、納米纖維紗細(xì)度均勻度難以控制的問題，且目前的納米纖維紗設(shè)備開發(fā)代價(jià)高，且批量生產(chǎn)存在很多的難點(diǎn)，本發(fā)明提供一種裝置結(jié)構(gòu)簡單、可批量生產(chǎn)、納米纖維分布均勻度好的納米纖維包纏紗的紡絲方法及紡絲裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種制備納米纖維包纏紗的紡絲方法，其特征在于，步驟如下:
步驟一、對(duì)粗紗進(jìn)行松捻；
步驟二、對(duì)松捻的粗紗通過靜電紡絲技術(shù)在粗紗表面聚集納米纖維；
步驟三、對(duì)聚集有納米纖維的粗紗進(jìn)行烘燥；
步驟四、對(duì)經(jīng)過烘燥后的粗紗進(jìn)行牽伸和加捻卷繞。
[0005]一種制備納米纖維包纏紗的紡紗裝置，其特征在于:包括粗紗喂入部分、納米纖維包纏部分、烘燥部分、牽伸部分及加捻卷繞部分，所述粗紗喂入部分包括粗紗架、轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述粗紗架上的粗紗管以及對(duì)所述粗紗管上粗紗松捻的假捻器；所述納米纖維包纏部分為靜電紡絲裝置，該靜電紡絲裝置包括紡絲液容器以及接收器，所述紡絲液容器和接收器位于所述粗紗架和假捻器之間，所述粗紗從所述紡絲液容器和接收器之間通過；所述烘燥部分位于所述納米纖維包纏部分與所述牽伸部分之間；所述牽伸部分包括集聚口、后羅拉、后膠輥、中羅拉、中膠輥、前羅拉以及前膠輥，所述后羅拉與后膠輥、中羅拉與中膠輥以及后羅拉與后膠輥依次形成后牽引、中牽引以及前牽引；所述加捻卷繞部分包括導(dǎo)紗鉤、錠子、鋼領(lǐng)以及鋼絲圈，所述鋼領(lǐng)固定在所述錠子上，在所述鋼領(lǐng)上設(shè)置所述鋼絲圈，所述導(dǎo)紗鉤設(shè)置在所述鋼領(lǐng)的上方。
[0006]所述靜電紡絲裝置還包括深入所述紡絲液容器內(nèi)的氮?dú)夤埽摰獨(dú)夤艹隹诘男螤顬槭轨o電紡絲裝置產(chǎn)生的氣泡沿著粗紗縱向進(jìn)行排列的三葉形。
[0007]所述烘燥部分為烘箱。
[0008]在所述粗紗架上還設(shè)置有一粗紗支持器。
[0009]所述紡絲液容器為紡絲槽，紡絲槽與粗紗的垂直間距為6~10mm，粗紗與接受器的間距為5~8_。
[0010]紡絲槽為矩形，矩形的長度為20~26mm，寬度設(shè)計(jì)為5~8mm0
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用松捻與靜電紡絲裝置結(jié)合的方式，將納米纖維集聚到須條內(nèi)部常規(guī)纖維的間隙中，因假捻器形成的是假捻過程，須條走出假捻器后又會(huì)被重新加上捻度，為了保證納米纖維包纏后不至于粘附于紡紗零部件上，整個(gè)納米纖維包纏部分處于烘箱環(huán)境中，使納米纖維快速烘干，干燥后的納米纖維完全被加捻嵌入紗體內(nèi)部；嵌入了納米纖維的粗紗體順利通過導(dǎo)條輥、集聚口進(jìn)入細(xì)紗的牽伸部分，經(jīng)過后羅拉、后膠輥、中羅拉、中膠輥、前羅拉和前膠輥的牽伸，將粗紗條牽伸至所需要的細(xì)度，繞過導(dǎo)紗鉤，穿過鋼領(lǐng)上的鋼絲圈，依靠錠子的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)紗的加捻，并將細(xì)紗有規(guī)律的卷繞到細(xì)紗管上，這樣就形將納米纖維緊密的捻入常規(guī)纖維之間，形成一種納米纖維包纏紗，具有生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)的納米纖維包纏紗納米纖維分布均勻度好等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為未加捻前納米纖維包纏粗紗的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為加捻后納米纖維包纏細(xì)紗結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、粗紗架；2、粗紗支持器；3、粗紗管；4、粗紗；5、假捻器；6、高壓靜電發(fā)生器；7、氮?dú)猓?、氮?dú)夤埽?、矩形紡絲槽；10、接收器；11、烘箱；12、導(dǎo)條輥；13、集聚口 ；14、后羅拉；15、后膠輥；16、中羅拉；17、中膠輥；18、前羅拉；19、前膠輥；20、導(dǎo)紗鉤；21、鋼領(lǐng)；22、鋼絲圈；23、細(xì)紗管；24、錠子；25、納米纖維；26、常規(guī)纖維。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]本發(fā)明一種納米纖維包纏紡紗裝置，如圖1所示，包括粗紗架1、粗紗支持器2、粗紗管3以及粗紗4，粗紗架1和粗紗支持器2是為了保證粗紗管3的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，使粗紗4能夠靈活的從粗紗管3退繞下來，假捻器5沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，是為了使粗紗能夠順利實(shí)現(xiàn)一定程度的退捻，粗紗須條有一定的分離；當(dāng)高壓靜電發(fā)生器6打開后，矩形紡絲槽9內(nèi)紡絲液便產(chǎn)生靜電，矩形紡絲槽的長度設(shè)計(jì)為20~26mm，寬度設(shè)計(jì)為5~8mm，矩形紡絲槽的位置處于粗紗縱向的正下方，矩形紡絲槽與粗紗的垂直間距設(shè)計(jì)為6~10mm，粗紗與接受器10的間距設(shè)計(jì)為5~8mm，將氮?dú)?通過氮?dú)夤?通入紡絲液，氮?dú)夤?出口設(shè)計(jì)成三葉形，這樣是為了保證紡制出的納米纖維始終處于粗紗須條的正下方，當(dāng)?shù)獨(dú)?通入紡絲液后逐漸上升后在紡絲液表面形成氣泡，當(dāng)氣泡膜破裂后形成無數(shù)滴破碎的紡絲液，紡絲液在高壓靜電的拉伸作用下便形成超細(xì)的納米纖維，由于此時(shí)粗紗被退捻，須條之間有一定的間隔，參見圖2所示，納米纖維25便會(huì)均勻的集聚到須條內(nèi)部常規(guī)纖維26的間隙中，其余的納米纖維便聚集到接收器10上形成