一种超细纤维复合纱线的制备方法及装置与流程

1.本发明涉及纺织纤维技术领域，特别涉及一种超细纤维复合纱线的制备方法及装置。


背景技术：

2.现有纱线中的纤维最小细度大约10微米，而熔喷技术能够制备1
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5微米直径的超细纤维，但是熔喷制备所得超细纤维通常以非织造布形式生产，比如：在熔喷纺丝过程中，聚合物切片从料斗中加入，然后经过高温螺杆的挤压与加热作用，聚合物切片融化为聚合物熔体并进入聚合物熔体通道，再经过计量泵的定量输出作用从喷丝孔挤出，挤出的聚合物熔体经过两侧高温高速气流吹喷而拉细成超细纤维，超细纤维以混乱分布方式落于接收帘子上，经冷却固结成为熔喷非织造布。
3.现有利用超细纤维纺纱的技术方案通常是将超细纤维添加至化纤长丝或纱线的表面，再共同进行纺纱，从而利用超细纤维的优越性能达到纱线结构蓬松、孔隙多，具有抗菌、隔热、保暖、过滤、吸附、吸声等功能的技术效果。比如，中国专利cn108625014a提供了一种双组分微纳米纤维纱线及纺纱装置，其通过将两种成分的微纳米纤维分别通过在v形容腔内做螺旋运动，随着快速气流的牵引、旋转，完成拉伸、加捻，然后两种微纳米纤维相互缠绕在一起，形成一种双组分微纳米纤维，加捻效果好且工作效率高。
4.在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：现有利用超细纤维纺纱的技术方案仅仅将超细纤维被覆在长丝或纱线表面，极易造成纱线条干不匀，带来纱疵，影响纱线质量与纱线的附着力低，机械缠结不足，易发生脱离，导致纱线表面添加的超细纤维极为有限，影响超细纤维所拥有的高比表面积带来的吸音、保温、吸水性、柔软度等纱线性能的提升。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种超细纤维复合纱线的制备方法及装置。
6.根据本发明实施例的第一个方面，提供一种超细纤维复合纱线的制备装置，其特征在于，所述制备装置包括2个纱线筒子，所述2个纱线筒子分别用于输出引导纱线，所述纱线筒子下方设有导纱机构，所述导纱机构下方竖直设有圆盘机构，所述圆盘机构在竖直平面按预设角速度自转，所述圆盘机构沿轴心对称设有2个转子，且每个转子横向开设有通孔，各个通孔内引导纱线的运动方向相反；所述圆盘机构用于带动所述2个转子周期性交换上下位置，使得各个所述转子导出的引导纱线交汇于第一交汇点并作上下开口运动；所述转盘机构正下方预设位置处周侧均匀设有至少2个超细纤维纺丝机构，各个所述超细纤维纺丝机构的纺丝喷头喷射方向与水平方向呈预设倾角向下，且各个所述超细纤维纺丝机构的纺丝喷头喷射方向延长线交汇于所述转盘机构正下方的预设第二交汇点，所述预设第一交汇点位于所述预设第二交汇点上方，各个所述超细纤维纺丝机构用于输出
超细纤维，使得各根超细纤维汇合缠结后，在2根引导纱线的上下开口运动作用下与引导纱线复合得到具有锁结结构的超细纤维复合纱线；所述预设第二交汇点下方依次设有一对金属辊和牵伸机构。
7.优选的，对于每个转子，所述转子在所述圆盘机构中可自转设置。
8.优选的，对于每个转子，所述转子内部通孔外缘部分具有光滑弧度。
9.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊表面具有横纹，两个金属辊的间距可调。
10.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊还设有加热机构。
11.根据本发明实施例的第二个方面，提供一种超细纤维复合纱线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：通过2个纱线筒子分别输出引导纱线，将2根引导纱线经导纱机构分别导入对应转子的通孔，2个所述转子对称设于圆盘机构，且各个转子的通孔内引导纱线运动方向相反，所述圆盘机构竖直设置且在竖直平面按预设角速度自转，从而带动所述2个转子周期性交换上下位置，使得各个所述转子导出的引导纱线交汇于第一交汇点并作上下开口运动；通过所述转盘机构正下方预设位置处周侧均匀设有的至少2个超细纤维纺丝机构输出超细纤维，使得各根超细纤维缠结后，在2根引导纱线的上下开口运动作用下与引导纱线复合得到具有锁结结构的超细纤维复合纱线；各个所述超细纤维纺丝机构的纺丝喷头喷射方向与水平方向呈预设倾角向下，且各个所述超细纤维纺丝机构的纺丝喷头喷射方向延长线交汇于所述转盘机构正下方的预设第二交汇点，所述预设第一交汇点位于所述预设第二交汇点上方；通过所述预设第二交汇点下方设有的一对金属辊对所述超细纤维复合纱线进行辊压，从而提高所述超细纤维复合纱线的复合强度；通过所述牵伸装置调整所述超细纤维复合纱线的纱线细度。
12.优选的，对于每个转子，所述转子在所述圆盘机构中可自转设置。
13.优选的，对于每个转子，所述转子内部通孔外缘部分具有光滑弧度。
14.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊表面具有横纹，两个金属辊的间距可调。
15.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊还设有加热机构。
16.与现有技术相比，本发明提供的一种超细纤维复合纱线的制备方法及装置具有以下优点：本发明提供的一种超细纤维复合纱线的制备方法及装置，通过结合熔喷技术与纱线制备技术，以及二者装置的结合及改进设计，利用竖直设置且按预设角速度自转的圆盘机构带动2个转子周期性交换上下位置，使得各个转子导出的引导纱线交汇并作上下开口运动，同时通过转盘机构正下方预设位置处周侧均匀设有的至少2个超细纤维纺丝机构输出超细纤维，使得各根超细纤维缠结后，在2根引导纱线的上下开口运动作用下与引导纱线复合得到具有锁结结构的超细纤维复合纱线，从而极大提高了超细纤维与纱线的复合强度，在扩展超细纤维复合纱线应用范围的同时，提高超细纤维复合纱线性能的力学强度，为规模化生产超细纤维复合纱线提供了可能。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施
例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。
18.图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种超细纤维复合纱线的制备装置的结构示意图。
19.图2是根据本发明一示例性实施例示出的一种圆盘结构的主视示意图。
20.图3是根据本发明一示例性实施例示出的一种超细纤维复合纱线的制备方法的方法流程图。
具体实施方式
21.以下结合具体实施例（但不限于所举实施例)与附图详细描述本发明，本实施例的具体方法仅供说明本发明，本发明的范围不受实施例的限制，本发明在应用中可以作各种形态与结构的修改与变动，这些基于本发明基础上的等价形式同样处于本发明申请权利要求保护范围。
22.超细纤维往往通过熔喷非织造工艺制备得到，其通过熔喷喷头喷出后，直接落于接收装置或者接收材料表面进行非织造材料的制备，现有利用超细纤维制备复合纱线的技术采用气流加捻的方式将熔喷制备所得的各个超细纤维直接进行复合加捻，由于熔喷制备所得超细纤维往往较为杂乱无序，直接将各个超细纤维进行复合加捻，很容易使得制备所得超细纤维复合纱线中超细纤维的复合强度较低，也极易造成纱线条干不匀的缺陷。
23.为了使得超细纤维复合纱线的强度更高，发明人通过在纺丝领域的长期工作观察和思考，经过大量创造性的实验研究，克服一系列技术问题，最终提出本发明实施例示出的一种超细纤维复合纱线的制备装置。
24.其中，图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种超细纤维复合纱线的制备装置的结构示意图。如图1所示，该制备装置包括2个纱线筒子10，所述2个纱线筒子10分别用于输出引导纱线，所述纱线筒子10下方设有导纱机构20，所述导纱机构20下方竖直设有圆盘机构30，所述圆盘机构30在竖直平面按预设角速度自转，所述圆盘机构30沿轴心对称设有2个转子40，且每个转子40横向开设有通孔，各个通孔内引导纱线的运动方向相反；所述圆盘机构30用于带动所述2个转子40周期性交换上下位置，使得各个所述转子40导出的引导纱线交汇于第一交汇点并作上下开口运动；所述转盘机构30正下方预设位置处周侧均匀设有至少2个超细纤维纺丝机构50，各个所述超细纤维纺丝机构50的纺丝喷头喷射方向与水平方向呈预设倾角向下，且各个所述超细纤维纺丝机构50的纺丝喷头喷射方向延长线交汇于所述转盘机构30正下方的预设第二交汇点，所述预设第一交汇点位于所述预设第二交汇点上方，各个所述超细纤维纺丝机构50用于输出超细纤维，使得各根超细纤维汇合缠结后，在2根引导纱线的上下开口运动作用下与引导纱线复合得到具有锁结结构的超细纤维复合纱线；所述预设第二交汇点下方依次设有一对金属辊60和牵伸机构70。
25.为了更好地说明本发明提供的圆盘机构，示出圆盘机构的一种主视示意图如图2所示。
26.优选的，对于每个转子，所述转子在所述圆盘机构中可自转设置。
27.转子在圆盘机构中的可自转设置，使得制备装置在处于工作状态时，引导纱线能够相对转子通孔内壁仅作横向运动，避免圆盘机构在转动过程中，转子的通孔内壁对引导纱线发生圆周方向上的剪切作用而影响引导纱线的强度。
28.优选的，对于每个转子，所述转子内部通孔外缘部分具有光滑弧度。
29.转子内部通孔外缘部分的光滑弧度结构，可以进一步减轻引导纱线在导入和导出转子时受到通孔外缘的剪切力。
30.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊表面具有横纹，两个金属辊的间距可调。
31.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊还设有加热机构。
32.在一种可能的实施方式中，金属棍加热的横纹温度比超细纤维熔点高，从而使得超细纤维复合纱线内部锁结结构的热熔纤维组份发生热熔而变为锁链结构，进一步提高复合纱线的力学强度。
33.需要进一步说明的是，本发明实施例还可以通过不同超细纤维纺丝机构生产不同的超细纤维，可使得最终制备所得超细纤维复合纱线的性能进行适应性调整，从而丰富超细纤维复合纱线的产品性能，扩展超细纤维复合纱线的应用领域。
34.此外，本发明采用的引导纱材料可以为功能性纱线，比如，引导纱线为聚氨酯长丝，从而赋予超细纤维复合纱线弹力功能。
35.为了更好地说明本发明提供的超细纤维复合纱线的制备装置，示出如图3所示超细纤维复合纱线的制备方法的方法流程图进行进一步的工作原理说明，该制备方法应用于图1所示超细纤维复合纱线的制备装置。在图3中，超细纤维复合纱线的制备方法包括：步骤100：通过2个纱线筒子分别输出引导纱线，将2根引导纱线经导纱机构分别导入对应转子的通孔，2个所述转子对称设于圆盘机构，且各个转子的通孔内引导纱线运动方向相反，所述圆盘机构竖直设置且在竖直平面按预设角速度自转，从而带动所述2个转子周期性交换上下位置，使得各个所述转子导出的引导纱线交汇于第一交汇点并作上下开口运动。
36.步骤200：通过所述转盘机构正下方预设位置处周侧均匀设有的至少2个超细纤维纺丝机构输出超细纤维，使得各根超细纤维缠结后，在2根引导纱线的上下开口运动作用下与引导纱线复合得到具有锁结结构的超细纤维复合纱线；各个所述超细纤维纺丝机构的纺丝喷头喷射方向与水平方向呈预设倾角向下，且各个所述超细纤维纺丝机构的纺丝喷头喷射方向延长线交汇于所述转盘机构正下方的预设第二交汇点，所述预设第一交汇点位于所述预设第二交汇点上方。
37.步骤300：通过所述预设第二交汇点下方设有的一对金属辊对所述超细纤维复合纱线进行辊压，从而提高所述超细纤维复合纱线的复合强度。
38.步骤400：通过所述牵伸装置调整所述超细纤维复合纱线的纱线细度。
39.优选的，对于每个转子，所述转子在所述圆盘机构中可自转设置。
40.优选的，对于每个转子，所述转子内部通孔外缘部分具有光滑弧度。
41.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊表面具有横纹，两个金属辊的间距可调。
42.优选的，对于每个金属辊，所述金属辊还设有加热机构。
43.综上所述，本发明提供的一种超细纤维复合纱线的制备方法及装置，通过结合熔喷技术与纱线制备技术，以及二者装置的结合及改进设计，利用竖直设置且按预设角速度自转的圆盘机构带动2个转子周期性交换上下位置，使得各个转子导出的引导纱线交汇并作上下开口运动，同时通过转盘机构正下方预设位置处周侧均匀设有的至少2个超细纤维纺丝机构输出超细纤维，使得各根超细纤维缠结后，在2根引导纱线的上下开口运动作用下
与引导纱线复合得到具有锁结结构的超细纤维复合纱线，从而极大提高了超细纤维与纱线的复合强度，在扩展超细纤维复合纱线应用范围的同时，提高超细纤维复合纱线性能的力学强度，且为规模化生产超细纤维复合纱线提供了可能。
44.虽然，前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之进行修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
45.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。