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      一種微納米纖維紗線紡紗裝置的制造方法

      文檔序號(hào):10223054閱讀:857來源:國知局
      一種微納米纖維紗線紡紗裝置的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及一種紡紗裝置,具體涉及一種微納米纖維紗線紡紗裝置。
      【背景技術(shù)】
      [0002]熔噴法紡絲技術(shù)主要用于非織造布的生產(chǎn)。焰噴非織造技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代初,當(dāng)時(shí)美國海軍實(shí)驗(yàn)室在政府資助下,研究并開發(fā)用于收集核彈爆炸后上層大氣中放射性微粒的過濾材料,其工藝是將焰融的聚合物通過擠壓機(jī)擠入一股斂聚的熱氣流中,在氣流的拉伸作用下形成的超細(xì)纖維被吹向凝網(wǎng)器,從而堆積成一種超細(xì)過濾材料。該工藝是現(xiàn)代熔噴非織造技術(shù)的雛形。20世紀(jì)60年代中期,美國Exxon公司對該方法進(jìn)行了改進(jìn),進(jìn)入70年代將此技術(shù)轉(zhuǎn)為民用,并與美國田納西大學(xué)聯(lián)合建立了非織造材料發(fā)展研發(fā)中心,焰噴技術(shù)進(jìn)入了產(chǎn)學(xué)研發(fā)展階段。20世紀(jì)80年代開始,溶噴非織造材料在全球增長迅速,保持了 10%?12%的年增長率,得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
      [0003]熔噴法非織造布是20世紀(jì)50年代首先在美國研制成功的,我國也曾在60年代初進(jìn)行過研制。它由高熔融指數(shù)的聚丙烯切片直接紡絲成布,是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。
      [0004]熔噴法非織造工藝流程為:聚合物切片在螺桿擠出機(jī)中受熱熔融,熔體被輸送到噴絲板的噴絲孔中,離開噴絲孔的聚合物熔體在高速高溫氣流的強(qiáng)烈牽伸作用下形成超細(xì)長絲或超細(xì)短纖維,并隨氣流沉積于成網(wǎng)簾或接收滾筒上形成熔噴纖網(wǎng)。
      [0005]熔噴工藝是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(jìn)行拉伸,在接收裝置上直接形成超細(xì)纖維無紡布的一種加工工藝。
      [0006]商業(yè)熔噴纖維的直徑通常為1?ΙΟμπι,目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)能利用熔噴技術(shù)制備出的恪噴纖維最小直徑低于0.6μηι,屬納米纖維。從噴絲板擠出后進(jìn)入高速高溫氣流場中并被迅速拉伸變細(xì)至微納米纖維。
      [0007]熔噴法非織造布的纖維特點(diǎn)是超細(xì),其纖維直徑最小可達(dá)到0.5μπι,一般在1?5μπι之間。纖維越細(xì),恪噴布質(zhì)量越好,但產(chǎn)量相對減少。
      [0008]熔噴纖維的直徑很細(xì),比表面積大且纖網(wǎng)的孔徑小,熔噴非織造產(chǎn)品其有優(yōu)越的粒子欄截、粒子捕獲的性能以及保暖性,同時(shí),熔噴產(chǎn)品還有不同尋常的毛細(xì)作用以及透氣性(水與血液不能滲透而水蒸汽可以滲透)。為此,熔噴產(chǎn)品也廣泛用作過濾材料、保暖材料、衛(wèi)生材料、醫(yī)用材料等。
      [0009]聚合物從喂料漏斗中喂入,由螺桿馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿擠壓螺紋強(qiáng)制推動(dòng)向機(jī)筒前方,先后經(jīng)過5個(gè)設(shè)有不同溫度的加熱區(qū)域。聚合物在機(jī)筒中溫度會(huì)逐漸升高,其物理狀態(tài)也由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài),最后成為粘流態(tài),達(dá)到完全熔融。螺桿按一定速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),把均勾的熔融聚合物等壓,等量地運(yùn)輸?shù)絿娊z板。流經(jīng)噴絲板孔徑后擠出的聚合物細(xì)流再經(jīng)兩股高溫高速氣流牽伸熔融聚合物,制得微納米纖維。
      【實(shí)用新型內(nèi)容】
      [0010]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型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)設(shè)計(jì)合理,實(shí)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,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、吸聲等功能的微納米纖維紗線紡紗裝置。
      [0011 ]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的一種微納米纖維紗線紡紗裝置,包括噴絲頭,喂紗系統(tǒng),纖維聚合機(jī)構(gòu)以及加捻機(jī)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)由退繞羅拉、導(dǎo)紗桿和筒紗構(gòu)成,所述纖維聚合機(jī)構(gòu)由相互嚙合連接的上滾筒和下滾筒構(gòu)成,所述下滾筒的溝槽底部設(shè)有若干微孔,所述下滾筒內(nèi)部還設(shè)有異形風(fēng)管。
      [0012]進(jìn)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。
      [0013]進(jìn)一步的,所述噴絲頭的噴絲出口位置與所述下滾筒的中心線在同一水平面上。
      [0014]進(jìn)一步的,所述筒紗采用化纖長絲或者紗線。
      [0015]進(jìn)一步的,所述上滾筒和下滾筒的旋轉(zhuǎn)方向相反、速度相同,所述上、下滾筒的轉(zhuǎn)速為:0.05-50m/min。
      [0016]進(jìn)一步的,所述上滾筒和下滾筒的表面均為“V”型溝槽結(jié)構(gòu),溝槽頂寬度A為5-200mm,角度B 為 30° -120°,溝槽深度 C 為 5_150mm。
      [00?7]進(jìn)一步的,所述微孔的孔徑為0.3-4mm,孔的密度為4_100個(gè)/cm2。
      [0018]進(jìn)一步的,所述下滾筒溝槽底部表面的負(fù)壓為:0.1Pa-1000Pa。
      [0019]進(jìn)一步的,所述異形風(fēng)管是一根帶有120°缺口的風(fēng)管結(jié)構(gòu)。
      [0020]有益效果:本實(shí)用新型具有如下有益效果:
      [0021 ] 1、把熔噴紡絲噴絲頭噴出的微納米纖維,在噴向下滾筒V型凝聚槽時(shí),由于凝聚槽低部微孔形成負(fù)壓,引導(dǎo)噴絲頭噴出的纖維向凝聚槽底部集聚,下滾筒按照一定速度轉(zhuǎn)動(dòng),與喂入系統(tǒng)喂入的紗線或者長絲疊和,經(jīng)過上滾筒的碾壓,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;
      [0022]2、通過這個(gè)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、吸聲等。
      【附圖說明】
      [0023]圖1為本實(shí)用新型的紡紗裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0024]圖2為本實(shí)用新型的纖維聚合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0025]圖3為本實(shí)用新型的下滾筒結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0026]圖4為本實(shí)用新型的異形風(fēng)管結(jié)構(gòu)示意圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0027]如圖1到圖4所示的一種微納米纖維紗線紡紗裝置,包括噴絲頭1,喂紗系統(tǒng),纖維聚合機(jī)構(gòu)以及加捻機(jī)構(gòu)7,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)由退繞羅拉2、導(dǎo)紗桿3和筒紗4構(gòu)成,所述纖維聚合機(jī)構(gòu)由相互嚙合連接的上滾筒5和下滾筒6構(gòu)成,所述下滾筒6的溝槽底部設(shè)有若干微孔8,所述下滾筒6內(nèi)部還設(shè)有異形風(fēng)管9。
      [0028]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化:
      [0029]進(jìn)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。
      [0030]進(jìn)一步的,所述噴絲頭1的噴絲出口位置與所述下滾筒6的中心線在同一水平面上。
      [0031]進(jìn)一步的,所述筒紗4采用化纖長絲或者紗線。
      [0032]進(jìn)一步的,所述上滾筒5和下滾筒6的旋轉(zhuǎn)方向相反、速度相同,所述上、下滾筒的轉(zhuǎn)速為:0.05-50m/min。
      [0033]進(jìn)一步的,所述上滾筒5和下滾筒6的表面均為“V”型溝槽結(jié)構(gòu),溝槽頂寬度A為5-200mm,角度B 為 30° -120°,溝槽深度 C 為 5_150mm。
      [0034]進(jìn)一步的,所述微孔8的孔徑為0.3-4mm,孔的密度為4-100個(gè)/cm2。
      [0035]進(jìn)一步的,所述下
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