高弹功能纤维及其制备方法与流程

1.本发明涉及化纤制造技术领域，更具体地说，它涉及一种高弹功能纤维及其制备方法。


背景技术：

2.化纤的全名是化学纤维，指的是用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维。根据原料来源的不同，可分为以天然高分子物质为原料的人造纤维和以合成高分子物质为原料的合成纤维。
3.随着经济的发展和社会的进步，生产力水平不断提高，化纤具有的功能也多种多样，常规的化纤都是采用单一的原料制成，这就使得化纤本身具有的物理性质和化学性质都较为单一，同时某些功能纤维在掺入一些功能性的材料时会影响到化纤本身具有的一些物理性质，进而会影响到化纤本身的结构稳定性，因而设置一种具有特殊功能的同时还具有良好物理性质的化纤结构就很有必要。
4.因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高弹功能纤维及其制备方法，通过结构的设置达到提高功能纤维弹性性能的目的。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：该高弹功能纤维，包括弹性纤维体，所述弹性纤维体的周壁上沿其长度方向阵列分布有若干填充槽，若干所述填充槽相互独立，所述填充槽内填充有功能填充料。
7.通过采用上述技术方案，利用弹性纤维体具有的功能来确保高弹功能纤维整体功能的稳定，开设的填充槽用于功能填充料进行填充，利用功能填充料来确保高弹功能纤维具有更多的功能，同时将填充槽进行间隔的设置，使得高弹功能纤维具有完整的圆形截面段，利用弹性纤维体具有的物理性质来确保高弹功能纤维具有良好的弹性形变性能。
8.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：该高弹功能纤维的制备方法，包括
9.步骤一：将弹性纤维体的原料和功能填充料均通过熔融的方式加工成纺丝流体；
10.步骤二；将弹性纤维体的原料和功能填充料的纺丝流体送入到复合纺丝设备内生产出高弹功能纤维；
11.步骤三：对高弹功能纤维进行集束处理；
12.步骤四：对集束完成的高弹功能纤维进行拉伸处理；
13.步骤五：对拉伸完成的高弹功能纤维进行上油处理；
14.步骤六：对上油完成的高弹功能纤维进行卷曲处理；
15.步骤七：对卷曲完成的高弹功能纤维进行干燥定型处理。
16.通过采用上述技术方案，通过步骤一将弹性纤维体的原料和功能填充料的材料由
固态转变为纺丝流体状，进而确保后续纺丝过程的稳定，在复合纺丝设备的作用下完成对功能填充料和弹性纤维体的纺丝和复合过程，在集束的作用下使得高弹功能纤维集合成大股的丝束，在拉伸处理的作用下来改善高弹功能纤维具有物理和力学性质，在上油处理的作用下可以减少高弹功能纤维具有电荷量，使得高弹功能纤维更加平顺抱合力更好，在卷曲的作用下进一步增强高弹功能纤维的抱合力，在干燥定型的处理作用下，去除高弹功能纤维中的残余应力，使得高弹功能纤维的物理性质更加稳定。
17.本发明进一步设置为：所述复合纺丝设备包括机体，所述机体内自上而下依次设有弹性纤维体纺丝部和填料结构，所述弹性纤维体纺丝部的下方开设有若干纺丝孔，所述填料结构包括挤压部和填充部，所述挤压部内设有与纺丝孔连通的若干进料孔，所述进料孔靠近挤压部的一端设有周期自纺丝孔下方穿入和穿出的若干挤压块，所述填充部的送料周期与挤压块穿至纺丝孔下方的周期一致。
18.通过采用上述技术方案，机体实现对各个部分的稳定支撑，进而确保各个部分功能的稳定实现，在弹性纤维纺丝部的作用下可以将纺丝流体状的弹性纤维体的原料加工成弹性纤维体，在挤压部的作用下使得弹性纤维体上可以形成稳定的填充槽结构，通过挤压块的周期挤压在弹性纤维体上形成稳定间隔的填充槽，在填充部的作用下将纺丝流体状的功能填充料填充至填充槽内，在进料口的整形作用下使得功能填充料可以稳定与弹性纤维体进行粘接和固定，进而形成稳定的高弹功能纤维结构。
19.本发明进一步设置为：所述弹性纤维体纺丝部包括与机体固定连接且内部中空的纺丝体，所述纺丝孔开设在纺丝体的底部，所述纺丝体上连通有第一送料管，所述第一送料管的顶部连通有第一进料斗，所述第一送料管内转动连接有第一螺旋送料片，所述机体上固定连接有带动第一螺旋送料片转动的第一电机。
20.通过采用上述技术方案，纺丝流体状的弹性纤维体的原料进入到第一进料斗内，在纺丝流体状的弹性纤维体的重力的作用下使得弹性纤维体的原料进入到第一送料管内，第一电机转动带动第一螺旋送料片转动，第一螺旋送料片转动实现对第一送料管内弹性纤维体的原料进行推动，实现对弹性纤维体原料的稳定送料。
21.本发明进一步设置为：所述机体上固定连接有供填料结构放置的支撑架，所述挤压部包括交替设置且与支撑架滑动连接的若干主动板和若干从动板，所述进料孔贯穿开设在相邻两个主动板和从动板的接缝处，所述挤压部还包括带动若干相邻两个主动板和从动板同时靠近和同时远离的推动件，所述支撑架上固定连接有与填充部电性连接的自复位开关，当所述推动件推动主动板和从动板相互贴合时，所述自复位开关处在连通状态。
22.通过采用上述技术方案，推动件移动带动主动件和从动件移动，通过主动板和从动板之间的移动实现对进料孔与纺丝孔之间相对位置的调节，进而实现对挤压块与放置孔之间相对位置的调节，实现对挤压块挤压功能的切换，在推动件的作用下实现对自复位开关的按压过程，使得自复位开关处在连通的状态，进而确保填充部可以实现功能填充料的稳定填充，当推动块远离自复位开关的时候，自复位开关逐渐复位，填充部处在断电停止的状态。
23.本发明进一步设置为：所述主动板的两端均固定连接有第一齿条，所述从动板的两端均固定连接有与第一齿条齿向相对的第二齿条，所述支撑架上转动连接有与第一齿条和第二齿条相互啮合的若干齿轮。
24.通过采用上述技术方案，第一齿条移动通过啮合带动齿轮转动，齿轮转动带动另一侧与其啮合的第二齿条进行移动，实现主动板和从动板同时靠近和同时远离的过程。
25.本发明进一步设置为：所述填充部包括第二送料管，所述第二送料管的顶部连通有第二送料斗，所述第二送料管内转动连接有第二螺旋送料片，所述机体上固定连接有带动第二螺旋送料片转动的第二电机，所述第二电机与自复位开关电性连接，所述第二送料管远离第二电机的一侧连通有与进料孔连通且出料口与填充槽位置对应的若干第三送料管。
26.通过采用上述技术方案，第二进料斗用于纺丝流体状的功能填充料流入到第二送料管内，在第二电机作用下带动第二螺旋送料片进行转动，第二螺旋送料片转动带动第二送料管内的物料逐渐朝向送料管内流动，在第三送料管的作用下，使得纺丝流体状的功能填充料流至填充槽内与弹性纤维体进行固定，实现功能填充料与弹性纤维体的复合过程。
27.综上所述，本发明具有以下有益效果：
28.利用弹性纤维体具有的功能来确保高弹功能纤维整体功能的稳定，开设的填充槽用于功能填充料进行填充，利用功能填充料来确保高弹功能纤维具有更多的功能，同时将填充槽进行间隔的设置，使得高弹功能纤维具有完整的圆形截面段，利用弹性纤维体具有的物理性质来确保高弹功能纤维具有良好的弹性形变性能。
附图说明
29.图1为本发明的结构示意图；
30.图2为本发明的剖视图一；
31.图3为图2中a处的放大图；
32.图4为本发明的剖视图二；
33.图5为图4中b处的放大图；
34.图6为图4中c处的放大图；
35.图7为本发明中挤压部和填充部的结构示意图；
36.图8为图7中d处的放大图；
37.图9为本发明中高弹功能纤维的结构示意图；
38.图10为图9中e处的放大图。
39.图中：1、弹性纤维体；2、填充槽；3、功能填充料；4、机体；5、纺丝孔；6、进料孔；7、挤压块；8、纺丝体；9、第一送料管；10、第一进料斗；11、第一螺旋送料片；12、第一电机；13、支撑架；14、主动板；15、从动板；16、推动件；17、自复位开关；18、第一齿条；19、第二齿条；20、齿轮；21、第二送料管；22、第二送料斗；23、第二螺旋送料片；24、第二电机；25、第三送料管。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
41.该高弹功能纤维，如图9和图10所示，包括弹性纤维体1，弹性纤维体1的材质为聚酯，弹性纤维体1的周壁上沿其长度方向阵列分布有若干填充槽2，若干填充槽2相互独立，该设置确保弹性纤维体1以及形成的高弹功能纤维上除去开设的填充槽2段外还存在完整的弹性纤维体1的截面形状，利用弹性纤维体1具有的弹性确保高弹功能纤维弹性形变性能
的稳定，填充槽2内填充有功能填充料3，留有的填充槽2用于功能填充料3的稳定填充，确保功能填充料3的功能可以更好地附加到高弹功能纤维上。
42.如图1-图10所示，该种高弹功能纤维的制备方法，包括步骤一：将弹性纤维体1的原料和功能填充料3均通过熔融的方式加工成纺丝流体；该步骤实现对高弹功能纤维纺丝过程的准备，确保后续高弹功能纤维纺丝过程的稳定，步骤二；将弹性纤维体1的原料和功能填充料3的纺丝流体送入到复合纺丝设备内生产出高弹功能纤维；在复合纺丝设备的作用下形成带有填充槽2的弹性纤维体1并将纺丝流体状的功能填充料3填充在填充槽2内，完成对弹性纤维体1原料和功能填充料3的稳定复合，步骤三：对高弹功能纤维进行集束处理；在集束的作用下对于高弹功能纤维施加均匀的作用力，使得多根高弹功能纤维可以集合成束，步骤四：对集束完成的高弹功能纤维进行拉伸处理；通过拉伸处理来改善高弹功能纤维具有物理和力学性质，使得高弹功能纤维整体的结构更加稳定，步骤五：对拉伸完成的高弹功能纤维进行上油处理；在上油处理的作用下可以减少高弹功能纤维内部的电荷量，改善高弹功能纤维容易出现静电现象的问题，使得高弹功能纤维更加平顺且抱合力更好，步骤六：对上油完成的高弹功能纤维进行卷曲处理；在卷曲处理的作用下可以进一步增强高弹功能纤维整体的抱合力，步骤七：对卷曲完成的高弹功能纤维进行干燥定型处理，通过干燥定型处理作用可以除去高弹功能纤维中多余的水分，同时还可以除去高弹功能纤维中多余的残余应力，提高高弹功能纤维的结构稳定性。
43.如图1-图10所示，复合纺丝设备包括机体4，机体4内自上而下依次设有弹性纤维体纺丝部和填料结构，填料结构用于将功能填充料3填充在填充槽2内，弹性纤维体纺丝部的下方开设有若干纺丝孔5，弹性纤维体纺丝部内的弹性纺丝体8的原料自纺丝孔5内流出完成对弹性纺丝体8稳定的纺丝过程，填料结构包括挤压部和填充部，挤压部内设有与纺丝孔5连通的若干进料孔6，进料孔6靠近挤压部的一端设有周期自纺丝孔5下方穿入和穿出的若干挤压块7，在挤压块7的作用下使得弹性纺丝体8上可以形成稳定的填充槽2，在填充部的作用下将功能填充料3稳定填充至填充槽2内，在进料孔6孔壁的作用下实现对功能填充料3稳定的限位作用，使得功能填充料3可以稳定实现与弹性纤维体1之间的复合过程，填充部的送料周期与挤压块7穿至纺丝孔5下方的周期一致，该设置确保填充部可以实现稳定的送料填充过程，使得功能填充料3可以稳定送入到填充槽2内。
44.如图4-图10所示，弹性纤维体1纺丝部包括与机体4固定连接且内部中空的纺丝体8，纺丝孔5开设在纺丝体8的底部，纺丝体8上连通有第一送料管9，第一送料管9的顶部连通有第一进料斗10，第一进料斗10实现对纺丝流体状的弹性纤维体1的原料稳定放置，纺丝流体状的弹性纤维体1的原料在重力的作用下流入到第一送料管9内，第一送料管9内转动连接有第一螺旋送料片11，机体4上固定连接有带动第一螺旋送料片11转动的第一电机12，第一电机12转动带动与其输出轴固定连接的第一螺旋送料片11转动，第一螺旋送料片11转动推动第一送料管9内的纺丝流体状的弹性纤维体1的原料进行移动，弹性纤维体1的原料流动至纺丝体8内，纺丝体8内的原料自纺丝孔5内流出，实现对弹性纺丝体8的纺丝过程。
45.如图5-图10所示，机体4上固定连接有供填料结构放置的支撑架13，挤压部包括交替设置且与支撑架13滑动连接的若干主动板14和若干从动板15，进料孔6贯穿开设在相邻两个主动板14和从动板15的接缝处，挤压部还包括带动若干相邻两个主动板14和从动板15同时靠近和同时远离的推动件16，推动件16设置为电动推杆，电动推杆的驱动轴与主动板
14固定连接，支撑架13上固定连接有与填充部电性连接的自复位开关17，当推动件16推动主动板14和从动板15相互贴合时，自复位开关17处在连通状态，此时挤压块7位于纺丝孔5的下方，通过挤压块7的挤压，使得弹性纤维体1上形成填充槽2，填充部实现对填充槽2稳定的填充过程，主动板14的两端均固定连接有第一齿条18，从动板15的两端均固定连接有与第一齿条18齿向相对的第二齿条19，支撑架13上转动连接有与第一齿条18和第二齿条19相互啮合的若干齿轮20，主动板14移动的过程中带动第一齿条18进行移动，第一齿条18移动的过程中通过啮合带动齿轮20转动，齿轮20转动通过啮合带动第二齿条19移动，进而带动主动板14和从动板15实现同时靠近和同时远离的过程，使得挤压块7穿入和穿出纺丝孔5下方的过程更加快捷。
46.如图3-图10所示，填充部包括第二送料管21，第二送料管21的顶部连通有第二送料斗22，第二送料斗22实现对纺丝流体状的功能填充料3原料的暂时存储，第二送料管21内转动连接有第二螺旋送料片23，机体4上固定连接有带动第二螺旋送料片23转动的第二电机24，第二电机24转动的过程中会带动与其输出轴固定连接的第二螺旋送料片23进行转动，转动的第二螺旋送料片23产生推动功能填充料3移动的作用力，第二送料管21远离第二电机24的一侧连通有与进料孔6连通且出料口与填充槽2位置对应的若干第三送料管25，流动的功能填充料3流入到第三送料管25内，在第三送料管25的作用下使得功能填充料3流动至进料孔6内并送入到填充槽2内，在进料孔6孔径的限位作用下，使得功能填充料3稳定穿至填充槽2内，形成稳定的高弹功能纤维结构，第二电机24与自复位开关17电性连接，在推动件16与复位开关相抵时，即挤压块7穿至纺丝孔5下方的时候，填充部处在通电填充的状态，反之填充部处在断电停止的状态。
47.工作原理：将纺丝流体状的弹性纤维体1的原料投入到第一进料斗10内，将纺丝流体状的功能填充料3投入到第二送料斗22内，启动第一电机12、第二电机24和推动件16，第一电机12转动带动与其输出轴固定连接的第一螺旋送料片11转动，第一螺旋送料片11转动的过程中会将第一送料管9内纺丝流体状的弹性纤维体1的原料推入到纺丝体8内，纺丝体8内的弹性纤维体1的原料在压力的作用下自纺丝孔5内穿出，完成弹性纤维体1的纺丝过程，推动件16启动后其驱动轴往复移动，驱动轴移动带动与其驱动轴固定连接的主动板14移动，主动板14移动带动与其固定连接第一齿条18移动，第一齿条18移动的过程中带动与其啮合的齿轮20转动，齿轮20转动的过程中带动与其另一侧啮合的第二齿条19移动，第二齿条19移动带动从动板15移动，主动板14和从动板15滑动的过程中带动与两者固定连接的挤压块7移动，当挤压块7穿至纺丝孔5的底部时，纺丝孔5内穿出的尚未凝固的弹性纤维体1会在挤压块7的作用下会形成填充槽2，此时推动件16的驱动轴与自复位开关17相抵，此时自复位开关17处在连通的状态，此时第二电机24通电，第二电机24转动带动第二螺旋送料片23转动，第二螺旋送料片23转动带动第二送料管21的物料流至第三送料管25内，第三送料管25内的纺丝流体状的功能填充料3进入到进料孔6和填充槽2内，在进料孔6孔壁的限位作用下，使得功能填充料3稳定填充至填充槽2内，当挤压块7远离纺丝孔5的下方的，此时推动件16的驱动轴远离自复位开关17，自复位开关17逐渐复位的过程中第二电机24逐渐断电，此时自纺丝孔5穿出的弹性纤维体1的截面形状为圆形，使得填充槽2可以在弹性纤维体1上阵列分布且相互独立，上述便为本发明的工作原理。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施
例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。