一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置及方法

本发明涉及一种增加杀菌、抗菌功能的喷气涡流纺工艺，属于在线纺织技术领域，尤其涉及一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置及方法。

背景技术：

喷气涡流纺是由喷气纺发展而来的一种新型纺纱技术，制作时会形成由芯纤维和包缠纤维组成的两相结构喷气涡流纱线，生产效率较高，但是，现有的喷气涡流纺纱线功能性单一，抗菌、抑菌效果不佳。

目前抗菌纱线的制备方法，主要包括两大类：第一类是纤维材料的改性，主要通过化学方法将功能性高分子接枝到纤维表面，或者将功能性无机纳米颗粒负载到纤维表面来形成功能纱线；第二类是采用混纺的方法，通过具有抗菌功能的纤维与普通纤维进行混合纺纱的方法，制备具有抗菌功能的纱线。但这两种方法对纱线的品种及纱线的结构都有限制，应用于喷气涡流纺中的难度较大，导致不能在保证喷气涡流纺既有优点的基础上增强抗菌功能。此外，在不能实现抗菌功能的基础上，更难赋予喷气涡流纺所制取的纱线以新的功能，如杀菌功能，从而有损其市场效益。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的难以让喷气涡流纱线兼具抗菌、杀菌功能的缺陷与问题，提供一种能够让喷气涡流纱线兼具抗菌、杀菌功能的喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置及方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置，包括空心锭子及其外部套设的涡流管，所述空心锭子的内部开设有走纱通道，空心锭子的侧围与涡流管的内壁之间夹成有与涡流室相通的排气通道，涡流室与走纱通道上下正对设置，且涡流室位于涡流管的内部；

所述走纱通道包括依次连通的窄一通道、宽二通道、窄三通道、宽四通道，所述窄一通道内设置有干燥区，宽二通道内设置有阴雾区，窄三通道内设置有出粉区，宽四通道内设置有阳雾区；

所述空心锭子内设置有干燥装置、喷阴水雾装置、喷粉装置与喷阳水雾装置，所述干燥装置与干燥区相对应，喷阴水雾装置的出阴雾口与阴雾区相通，喷粉装置的出粉口与出粉区相通，喷阳水雾装置的出阳雾口与阳雾区相通。

所述阴雾区的宽度大于干燥区、出粉区的宽度，所述阳雾区的宽度大于出粉区的宽度。

所述干燥装置为嵌在窄一通道中部的加热环，该加热环的中部开设有环内区，该环内区即为干燥区。

所述喷阴水雾装置包括阴液进管、阴液容室与阴液喷板，所述阴液容室的一端与阴液进管相连通，阴液容室的另一端与阴液喷板的一端相通，阴液喷板的另一端即为出阴雾口。

所述阴液喷板内近出阴雾口的部位设置有化雾网，该化雾网上设置有多个化雾孔；

所述阴液喷板的一端位于空心锭子内，阴液喷板的另一端延伸至阴雾区内。

所述喷粉装置包括进粉口、容粉管与出粉口，所述容粉管的一端与进粉口相通，容粉管的另一端与出粉口相通，该出粉口延伸至出粉区内；

所述进粉口高于出粉口设置，容粉管与窄三通道之间的夹角为锐角。

所述容粉管上近出粉口的部位内设置有上平板与下平板，所述上平板的中部与竖转轴的顶端转动配合，竖转轴的底端与下平板的中部转动配合，下平板的外端与斜下板的高端相连接，斜下板的低端斜向下延伸；

所述竖转轴的中部与分散板的中部垂直连接，分散板的数量至少为两片。

所述喷阳水雾装置包括容阳液室与阳液喷板，该阳液喷板的内部设置多个并排的喷阳液管，所述喷阳液管的一端与容阳液室相连通，喷阳液管的另一端与阳雾区相通，所有的喷阳液管的另一端即组合成出阳雾口。

一种上述喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

先从外部向涡流室内输入纤维束，该纤维束会在涡流室中旋转气流的作用下进行喷气涡流纺以获得初始纱线，该初始纱线沿走纱通道向外输出；

在初始纱线沿走纱通道向外输出的过程中，会依次经历干燥区、阴雾区、出粉区、阳雾区，其中，在初始纱线经历干燥区时，初始纱线被干燥装置进行干燥，以提高干燥度，在初始纱线经历阴雾区时，喷阴水雾装置会向初始纱线喷出雾态的阴离子聚电解质溶液，在初始纱线经历出粉区时，喷粉装置会向初始纱线喷出雾态的纳米二氧化钛粉末，在初始纱线经历阳雾区时，喷阳水雾装置会向初始纱线喷出雾态的阳离子聚电解质溶液，以获得所述的喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线；

所述阴离子聚电解质溶液的溶质为阴离子聚电解质，所述阳离子聚电解质溶液的溶质为阳离子聚电解质。

所述阴离子聚电解质为聚丙烯基盐酸盐、壳聚糖、聚二乙烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚季铵盐、聚乙烯吡啶中的任意一种或任意混合；

所述阳离子聚电解质为海藻酸钠、透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸中的任意一种或任意混合。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置及方法中，走纱通道包括依次连通的窄一通道、宽二通道、窄三通道、宽四通道，其中，窄一通道内设置有干燥区，宽二通道内设置有阴雾区，窄三通道内设置有出粉区，宽四通道内设置有阳雾区，应用时，在初始纱线沿走纱通道向外输出的过程中，会依次经历干燥区、阴雾区、出粉区、阳雾区，该设计的优点包括：首先，干燥后的初始纱线更有利于后续对阴离子聚电解质溶液进行吸收，使得初始纱线的内部、表面都存在阴离子聚电解质溶液，不仅利于后续复合膜的产生，也利于对纳米二氧化钛粉末的吸附；其次，阳、阴离子聚电解质溶液中的溶质分别为阳、阴离子聚电解质，而阳、阴离子聚电解质本就具有抗菌功能，因此，它们相互结合形成的复合膜也具有抗菌功能；再次，复合膜具有稳定的结构，不仅耐水洗性良好，而且能对纳米二氧化钛粉末进行较好的固定，避免纳米二氧化钛粉末脱落；第四，纳米二氧化钛粉末吸收光的能量后会发生分解，达到杀菌、自清洁、净化空气、除臭等目的，杀菌功能较强。因此，本发明不仅能让喷气涡流纱线兼具抗菌、杀菌功能，而且不会降低喷气涡流纱线的生产效率。

2、本发明一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置及方法中，初始纱线沿走纱通道向外输出的过程中，会依次经历干燥区、阴雾区、出粉区、阳雾区，其中，阴雾区的宽度大于干燥区、出粉区的宽度，阳雾区的宽度大于出粉区的宽度的优点是：干燥区的目的是对初始纱线进行干燥，因而热量需要集中，热源与初始纱线距离较近，效果才好，而出粉区在喷涂粉末时，初始纱线还是沿竖向持续运动的，因而，出粉口与初始纱线距离越近，越利于喷出的粉末随初始纱线的运动而提高喷涂效果，尤其当进粉口高于出粉口设置，容粉管与窄三通道之间的夹角为锐角时，效果更佳，此外，阳雾区、阴雾区所喷涂的物质是本设计的主要物质，即阳离子聚电解质与阴离子聚电解质，因而，需要较大的面积才能分布较多的水雾，从而提高喷涂效果，进而增强后续的复合膜的质量。因此，本发明不仅每个步骤的针对性较强，而且步骤之间的衔接性较好。

3、本发明一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置及方法中，容粉管上近出粉口的部位内设置有上平板与下平板，其中，上平板的中部与竖转轴的顶端转动配合，竖转轴的底端与下平板的中部转动配合，下平板的外端与斜下板的高端相连接，斜下板的低端斜向下延伸，竖转轴的中部与分散板的中部垂直连接，分散板的数量至少为两片，应用时，纳米二氧化钛粉末依次经容粉管、分散板、斜下板向外喷出，该设计的优点包括：首先，斜下板相对于上平板及下平板向下延伸的设计，能够与容粉管倾斜的设计相结合，加强纳米二氧化钛粉末的引导作用，提高纳米二氧化钛粉末喷向初始纱线的喷涂效果；其次，容粉管喷出的粉末会推动分散板转动，而分散板能对喷出的粉末再次分散，提升其雾化效果，从而增强最终的喷涂效果。因此，本发明的喷涂效果较好，杀菌效果提升明显。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中干燥装置的俯视图。

图3是图1中喷阴水雾装置的俯视图。

图4是图1中喷粉装置的前端的放大示意图。

图中：初始纱线1、喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线11、空心锭子2、走纱通道21、窄一通道211、宽二通道212、窄三通道213、宽四通道214、尾通道215、涡流管3、涡流室31、排气通道32、进气管33、干燥装置4、干燥区40、加热环41、环内区42、喷阴水雾装置5、阴雾区50、出阴雾口51、阴液进管52、阴液容室53、阴液喷板54、化雾网55、化雾孔56、喷粉装置6、出粉区60、出粉口61、进粉口62、容粉管63、上平板64、上弧片641、下平板65、下弧片651、竖转轴66、斜下板67、分散板68、喷阳水雾装置7、阳雾区70、出阳雾口71、容阳液室72、阳液喷板73、喷阳液管74。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1—图4，一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置，包括空心锭子2及其外部套设的涡流管3，所述空心锭子2的内部开设有走纱通道21，空心锭子2的侧围与涡流管3的内壁之间夹成有与涡流室31相通的排气通道32，涡流室31与走纱通道21上下正对设置，且涡流室31位于涡流管3的内部；

所述走纱通道21包括依次连通的窄一通道211、宽二通道212、窄三通道213、宽四通道214，所述窄一通道211内设置有干燥区40，宽二通道212内设置有阴雾区50，窄三通道213内设置有出粉区60，宽四通道214内设置有阳雾区70；

所述空心锭子2内设置有干燥装置4、喷阴水雾装置5、喷粉装置6与喷阳水雾装置7，所述干燥装置4与干燥区40相对应，喷阴水雾装置5的出阴雾口51与阴雾区50相通，喷粉装置6的出粉口61与出粉区60相通，喷阳水雾装置7的出阳雾口71与阳雾区70相通。

所述阴雾区50的宽度大于干燥区40、出粉区60的宽度，所述阳雾区70的宽度大于出粉区60的宽度。

所述干燥装置4为嵌在窄一通道211中部的加热环41，该加热环41的中部开设有环内区42，该环内区42即为干燥区40。

所述喷阴水雾装置5包括阴液进管52、阴液容室53与阴液喷板54，所述阴液容室53的一端与阴液进管52相连通，阴液容室53的另一端与阴液喷板54的一端相通，阴液喷板54的另一端即为出阴雾口51。

所述阴液喷板54内近出阴雾口51的部位设置有化雾网55，该化雾网55上设置有多个化雾孔56；

所述阴液喷板54的一端位于空心锭子2内，阴液喷板54的另一端延伸至阴雾区50内。

所述喷粉装置6包括进粉口62、容粉管63与出粉口61，所述容粉管63的一端与进粉口62相通，容粉管63的另一端与出粉口61相通，该出粉口61延伸至出粉区60内；

所述进粉口62高于出粉口61设置，容粉管63与窄三通道213之间的夹角为锐角。

所述容粉管63上近出粉口61的部位内设置有上平板64与下平板65，所述上平板64的中部与竖转轴66的顶端转动配合，竖转轴66的底端与下平板65的中部转动配合，下平板65的外端与斜下板67的高端相连接，斜下板67的低端斜向下延伸；

所述竖转轴66的中部与分散板68的中部垂直连接，分散板68的数量至少为两片。

所述喷阳水雾装置7包括容阳液室72与阳液喷板73，该阳液喷板73的内部设置多个并排的喷阳液管74，所述喷阳液管74的一端与容阳液室72相连通，喷阳液管74的另一端与阳雾区70相通，所有的喷阳液管74的另一端即组合成出阳雾口71。

一种上述喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

先从外部向涡流室31内输入纤维束，该纤维束会在涡流室31中旋转气流的作用下进行喷气涡流纺以获得初始纱线1，该初始纱线1沿走纱通道21向外输出；

在初始纱线1沿走纱通道21向外输出的过程中，会依次经历干燥区40、阴雾区50、出粉区60、阳雾区70，其中，在初始纱线1经历干燥区40时，初始纱线1被干燥装置4进行干燥，以提高干燥度，在初始纱线1经历阴雾区50时，喷阴水雾装置5会向初始纱线1喷出雾态的阴离子聚电解质溶液，在初始纱线1经历出粉区60时，喷粉装置6会向初始纱线1喷出雾态的纳米二氧化钛粉末，在初始纱线1经历阳雾区70时，喷阳水雾装置7会向初始纱线1喷出雾态的阳离子聚电解质溶液，以获得所述的喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线11；

所述阴离子聚电解质溶液的溶质为阴离子聚电解质，所述阳离子聚电解质溶液的溶质为阳离子聚电解质。

所述阴离子聚电解质为聚丙烯基盐酸盐、壳聚糖、聚二乙烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚季铵盐、聚乙烯吡啶中的任意一种或任意混合；

所述阳离子聚电解质为海藻酸钠、透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸中的任意一种或任意混合。

本发明的原理说明如下：

本发明中，下平板65与斜下板67之间的夹角为钝角，上平板64在下平板65上的投影位于下平板65上，此外，还可优选在容粉管63内近上平板64、下平板65的部位内分别设置有对应的上弧片641、下弧片651，上弧片641、下弧片651的固定端均与容粉管63的管壁相连接，上弧片641、下弧片651均呈内凹结构。

本发明中采用的纳米二氧化钛粉末具有净化除菌功效，当二氧化钛受太阳光中的紫外光照射时，钛原子上的电子被光激发，运行轨道发生变化，从而产生极强的氧化能力，因此能够分解部分无机物和有机物，从而达到杀菌、自清洁、净化空气、除臭等目的。

本发明中的初始纱线1在沿走纱通道21向外输出的过程中，初始纱线1或喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线11都呈现为自转的状态。

本发明中制取的喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线11，可以在后续过程中经历热烘燥阶段，以显著提高最终纱线的耐磨强度，一举两得，极其适宜兼具抗菌、杀菌功能的纱线的连续化大规模制备。

实施例1：

参见图1—图4，一种喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置，包括空心锭子2及其外部套设的涡流管3，所述空心锭子2的内部开设有走纱通道21，空心锭子2的侧围与涡流管3的内壁之间夹成有与涡流室31相通的排气通道32，涡流室31与走纱通道21上下正对设置，且涡流室31位于涡流管3的内部；所述走纱通道21包括依次连通的窄一通道211、宽二通道212、窄三通道213、宽四通道214，所述窄一通道211内设置有干燥区40，宽二通道212内设置有阴雾区50，窄三通道213内设置有出粉区60，宽四通道214内设置有阳雾区70；所述空心锭子2内设置有干燥装置4、喷阴水雾装置5、喷粉装置6与喷阳水雾装置7，所述干燥装置4与干燥区40相对应，喷阴水雾装置5的出阴雾口51与阴雾区50相通，喷粉装置6的出粉口61与出粉区60相通，喷阳水雾装置7的出阳雾口71与阳雾区70相通。

一种上述喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线的制取装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：先从外部向涡流室31内输入纤维束，该纤维束会在涡流室31中旋转气流的作用下进行喷气涡流纺以获得初始纱线1，该初始纱线1沿走纱通道21向外输出；在初始纱线1沿走纱通道21向外输出的过程中，会依次经历干燥区40、阴雾区50、出粉区60、阳雾区70，其中，在初始纱线1经历干燥区40时，初始纱线1被干燥装置4进行干燥，以提高干燥度，在初始纱线1经历阴雾区50时，喷阴水雾装置5会向初始纱线1喷出雾态的阴离子聚电解质溶液，在初始纱线1经历出粉区60时，喷粉装置6会向初始纱线1喷出雾态的纳米二氧化钛粉末，在初始纱线1经历阳雾区70时，喷阳水雾装置7会向初始纱线1喷出雾态的阳离子聚电解质溶液，以获得所述的喷气涡流纺长效持久杀菌抗菌纱线11；所述阴离子聚电解质溶液的溶质为阴离子聚电解质，所述阳离子聚电解质溶液的溶质为阳离子聚电解质。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述喷阴水雾装置5包括阴液进管52、阴液容室53与阴液喷板54，所述阴液容室53的一端与阴液进管52相连通，阴液容室53的另一端与阴液喷板54的一端相通，阴液喷板54的另一端即为出阴雾口51。所述阴液喷板54内近出阴雾口51的部位设置有化雾网55，该化雾网55上设置有多个化雾孔56；所述阴液喷板54的一端位于空心锭子2内，阴液喷板54的另一端延伸至阴雾区50内。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述喷粉装置6包括进粉口62、容粉管63与出粉口61，所述容粉管63的一端与进粉口62相通，容粉管63的另一端与出粉口61相通，该出粉口61延伸至出粉区60内；所述进粉口62高于出粉口61设置，容粉管63与窄三通道213之间的夹角为锐角。所述容粉管63上近出粉口61的部位内设置有上平板64与下平板65，所述上平板64的中部与竖转轴66的顶端转动配合，竖转轴66的底端与下平板65的中部转动配合，下平板65的外端与斜下板67的高端相连接，斜下板67的低端斜向下延伸；所述竖转轴66的中部与分散板68的中部垂直连接，分散板68的数量至少为两片。

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述阴离子聚电解质为聚丙烯基盐酸盐、壳聚糖、聚二乙烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚季铵盐、聚乙烯吡啶中的任意一种或任意混合；

所述阳离子聚电解质为海藻酸钠、透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸中的任意一种或任意混合。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。