一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，该装置包括喷丝头，纤维聚合机构，牵伸机构以及加捻机构，纤维聚合机构由异形排气管、网格圈、张力架构成，牵伸机构由第一罗拉、第二罗拉及与第一罗拉、第二罗拉配合的皮辊、集棉器构成。本实用新型的结构以及工艺设计合理，实际操作方便，能将熔喷纺丝形成的超细微纳米尺度纤维在高贴合率、高生产效率下纺成纱，所生产的纱线具有优异的隔热、保暖、吸附过滤、吸声等特性，并可以通过熔体组份设计实现抗菌、抗紫外等特性功能微纳米纤维纱线的生产。
【专利说明】
一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种纺纱装置，具体涉及一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置。
【背景技术】
[0002]熔喷法纺丝技术主要用于非织造布的生产，是20世纪50年代首先在美国研制成功的，当时美国海军实验室在政府资助下，研究并开发用于收集核弹爆炸后上层大气中放射性微粒的过滤材料，其工艺是将熔融的聚合物通过挤压机挤入一股敛聚的热气流中，在气流的拉伸作用下形成的超细纤维被吹向凝网器，从而堆积成一种超细过滤材料。该工艺是现代熔喷非织造技术的雏形。20世纪60年代中期，美国Exxon公司对该方法进行了改进，进入70年代将此技术转为民用，并与美国田纳西大学联合建立了非织造材料发展研发中心，熔喷技术进入了产学研发展阶段。20世纪80年代开始，熔喷非织造材料在全球增长迅速，保持了 10%?12%的年增长率，得到了突飞猛进的发展。我国也曾在60年代初进行过研制。
[0003]熔喷法非织造工艺流程为:聚合物切片从喂料漏斗喂入，在螺杆挤出机中受热熔融，熔体被输送到喷丝板的喷丝孔中，离开喷丝孔的聚合物细流在高速高温气流的强烈牵伸作用下形成超细的纤维，并随气流沉积于成网帘或接收滚筒上形成熔喷纤网。
[0004]目前的熔喷技术已能制备出直径小于600nm广义上所属的纳米纤维。利用熔喷制取的非织造布基于其纤维超细，比表面积大、孔径小，产品具有优异的细微粒子拦截捕获能力，也具有优异的保暖性、透气性，广泛用作过滤、保暖、医用卫生材料等。纤维直径越小产品质量越好，但产量也相对降低。
【实用新型内容】
[0005]实用新型目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种结构以及工艺设计合理，实际操作方便，可以将微纳米尺度的纤维纺成纱线，特别是在纱线的表面，纤维贴合率高且生产效率高，使得生产出来的纱线具有抗菌、隔热、吸附过滤、吸声等功能的微纳米纤维纱线纺纱装置。
[0006]技术方案:本实用新型所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，包括喷丝头，纤维聚合机构，牵伸机构以及加捻机构，所述喷丝头由热空气管道、聚合物熔体管道和冷空气管道构成，所述纤维聚合机构由异形排气管、网格圈、张力架构成，所述牵伸机构由第一罗拉、第二罗拉及与所述第一罗拉、第二罗拉配合的皮辊、集棉器构成，所述异形排气管表面设有若干吸风口，所述网格圈张紧包裹在所述异形排气管的外表面，并由第二罗拉的驱动进行转动，所述集棉器设在所述第一罗拉与所述第二罗拉之间。
[0007]进一步的，所述喷丝头与所述异形排气管之间的距离是5-150cm。
[0008]进一步的，所述网格圈采用带有网格的圈体，该网格圈材质为化纤长丝或金属丝织物，网格圈网孔数为50-3500孔/cm2，网格圈的周长10-30cm。
[0009]进一步的，所述网格圈采用打孔皮圈，孔数为为10-150孔/cm2。
[0010]进一步的，所述第一罗拉、第二罗拉的转速为0-2000cm/min。
[0011]进一步的，所述吸风口的上宽度C为3-30mm，下宽度B为3-60mm，倾斜角度A为60-120。。
[0012]进一步的，所述异形排气管负压的设置为0.1Pa-1000Pa。
[0013]本实用新型具有如下有益效果:
[0014]1.把熔喷纺丝喷丝头喷出的微纳米纤维，在喷向异形排风管时，由于异形排风管抽气，在网格圈表面形成负压，引导喷丝头喷出的纤维向网格圈表面集聚，网格圈随着第二罗拉按照一定速度转动，进入牵伸系统牵伸，再经过加捻系统加捻，既可以纺微纳米纤维贴合在芯纱外表层的包覆类纱线，也可以纺由纯微纳米尺度纤维形成的纱线。
[0015]2、通过这个装置，可以把微纳米纤维纺成纱线，由于熔喷纺丝形成的微纳米纤维细度在微米与纳米之间，纤维超细，具有隔热、保暖、吸附过滤、吸声等功能特性，并可便捷的通过熔体组份设计实现抗菌、抗紫外等功能特性。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的纺纱装置整体结构示意图；
[0017]图2为本实用新型的异形排气管结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的纤维聚合机构整体结构示意图；
[0019]图4为本实用新型异形排风管吸风口展开示意图；
[0020]图5为本实用新型集棉器结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图1到图5所示的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，包括喷丝头I，纤维聚合机构，牵伸机构以及加捻机构9，所述喷丝头I由热空气管道、聚合物熔体管道和冷空气管道构成，所述纤维聚合机构由异形排气管2、网格圈5、张力架6构成，所述牵伸机构由第一罗拉8、第二罗拉3及与所述第一罗拉8、第二罗拉3配合的皮辊4、集棉器7构成，所述异形排气管2表面设有若干吸风口 10，所述网格圈5张紧包裹在所述异形排气管2的外表面，并由第二罗拉3的驱动进行转动，所述集棉器7设在所述第一罗拉8与所述第二罗拉3之间。
[0022]作为上述技术方案的进一步优化:
[0023]进一步的，所述喷丝头I与所述异形排气管2之间的距离是5_150cm。
[0024]进一步的，所述网格圈5采用带有网格的圈体，该网格圈材质为化纤长丝或金属丝织物，网格圈网孔数为50-3500孔/cm2，网格圈的周长10-30cm。
[0025]进一步的，所述网格圈或采用打孔皮圈，孔数为10-150孔/cm2。
[0026]进一步的，所述第一罗拉8、第二罗拉3的转速为0-2000cm/min。
[0027]进一步的，所述吸风口 10的上宽度C为3-30mm，下宽度B为3-60mm，倾斜角度A为60-120。。
[0028]进一步的，所述异形排气管2负压的设置为0.lPa-1000Pa。
[0029]下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明:
[0030]实施例1
[0031]采用单孔熔喷试验机，气槽宽度为0.65mm;气槽角度为30°;喷丝孔直径为0.42mm，喷丝工艺为:聚合物熔体温度为265°C，热空气温度为280°C，空气压力为0.4MPa，在接收距离为8cm，所用P P聚合物熔体流动速率为1000g/10min，纺丝纤维平均直径在0.6-0.8μιη之间。
[0032]纺纱工艺参数:第一罗拉、第二罗拉直径均为30mm，第一罗拉速度为500cm/min，第二罗拉速度为150cm/min，网格圈长度为28.5cm，网格圈孔数为2400孔/cm2，异形管吸风口上宽度C为5mm，下宽度B为10mm，倾斜角度A为80°，异形排气管负压为10Pa。加捻部分，钢领为PG1/2-3854，钢丝圈为RSS4/0，锭速为4740r/min。所纺纱号为14.5tex。
[0033]实施例2
[0034]采用单孔熔喷法试验机，气槽宽度为0.65mm;气槽角度为30°;喷丝孔直径为
0.42mm。喷丝工艺为:聚合物熔体温度为265°C ；空气压力为0.35M P a;接收距离为20cm，热空气温度为200°C，所用P P聚合物熔体流动速率为900g/10min，纺丝纤维直径平均为1.2
μη?ο
[0035]纺纱工艺参数:第一罗拉、第二罗拉直径均为30mm，第一罗拉速度为1000cm/min，第二罗拉速度为350011/1]1；[11，网格圈长度为28.50]1，网格圈孔数为400孔/cm2，异形管吸风口上宽度C为10mm，下宽度B为20mm，倾斜角度A为70°，异形排气管负压为100Pa。加捻部分，钢领为PG1-4254，钢丝圈为6802 2#，锭速为6340r/min。所纺纱号为36.5tex。
[0036]本实用新型的结构以及工艺设计合理，实际操作方便，能将熔喷纺丝形成的超细微纳米尺度纤维在高贴合率、高生产效率下纺成纱，所生产的纱线具有优异的隔热、保暖、吸附过滤、吸声等特性，并可以通过熔体组份设计实现抗菌、抗紫外等特性功能微纳米纤维纱线的生产。
[0037]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:包括喷丝头(I)，纤维聚合机构，牵伸机构以及加捻机构(9)，所述喷丝头(I)由热空气管道、聚合物熔体管道和冷空气管道构成，所述纤维聚合机构由异形排气管(2)、网格圈(5)、张力架(6)构成，所述牵伸机构由第一罗拉(8)、第二罗拉(3)及与所述第一罗拉(8)、第二罗拉(3)配合的皮辊(4)、集棉器(7)构成，所述异形排气管(2)表面设有若干吸风口(10)，所述网格圈(5)张紧包裹在所述异形排气管(2)的外表面，并由第二罗拉(3)的驱动进行转动，所述集棉器(7)设在所述第一罗拉(8)与所述第二罗拉(3)之间。2.根据权利要求1所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:所述喷丝头(I)与所述异形排气管(2)之间的距离是5-150cm。3.根据权利要求1所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:所述网格圈(5)采用带有网格的圈体，该网格圈材质为化纤长丝或金属丝织物，网格圈网孔数为50-3500孔/cm2，网格圈的周长10-30cmo4.根据权利要求1所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:所述网格圈(5)采用打孔皮圈，孔数为为10-150孔/cm2。5.根据权利要求1所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:所述第一罗拉(8)、第二罗拉(3)的转速为0-2000cm/min。6.根据权利要求1所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:所述吸风口(10)的上宽度C为3-30mm，下宽度B为3-60mm，倾斜角度A为60-120°。7.根据权利要求1所述的一种新型微纳米纤维纱线纺纱装置，其特征在于:所述异形排气管(2)负压的设置为0.1Pa-1000Pa。
【文档编号】D01H5/72GK205443542SQ201620165206
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】刘梅城, 洪杰, 马水章
【申请人】深圳市中盛丽达贸易有限公司