一种微纳米纤维纱线纺纱装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种纺纱装置，具体涉及一种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。焰喷非织造技术起源于20世纪50年代初，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，其工艺是将焰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，焰喷技术进入了产学研发展阶段。20世纪80年代开始，溶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。
[0003]熔喷法非织造布是20世纪50年代首先在美国研制成功的，我国也曾在60年代初进行过研制。它由高熔融指数的聚丙烯切片直接纺丝成布，是一种高新技术产品。
[0004]熔喷法非织造工艺流程为:聚合物切片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熔体在高速高温气流的强烈牵伸作用下形成超细长丝或超细短纤维，并随气流沉积于成网帘或接收滚筒上形成熔喷纤网。
[0005]熔喷工艺是聚合物熔体从模头中挤出后，受到高速热气流的作用，在聚合物射流冷却凝固前，利用高速气流对聚合物射流进行拉伸，在接收装置上直接形成超细纤维无纺布的一种加工工艺。
[0006]商业熔喷纤维的直径通常为1?ΙΟμπι，目前实验室已经能利用熔喷技术制备出的恪喷纤维最小直径低于0.6μηι，属纳米纤维。从喷丝板挤出后进入高速高温气流场中并被迅速拉伸变细至微纳米纤维。
[0007]熔喷法非织造布的纤维特点是超细，其纤维直径最小可达到0.5μπι，一般在1?5μπι之间。纤维越细，恪喷布质量越好，但产量相对减少。
[0008]熔喷纤维的直径很细，比表面积大且纤网的孔径小，熔喷非织造产品其有优越的粒子栏截、粒子捕获的性能以及保暖性，同时，熔喷产品还有不同寻常的毛细作用以及透气性(水与血液不能渗透而水蒸汽可以渗透)。为此，熔喷产品也广泛用作过滤材料、保暖材料、卫生材料、医用材料等。
[0009]聚合物从喂料漏斗中喂入，由螺杆马达带动旋转的螺杆挤压螺纹强制推动向机筒前方，先后经过5个设有不同温度的加热区域。聚合物在机筒中温度会逐渐升高，其物理状态也由玻璃态转变为高弹态，最后成为粘流态，达到完全熔融。螺杆按一定速度稳定旋转，把均勾的熔融聚合物等压，等量地运输到喷丝板。流经喷丝板孔径后挤出的聚合物细流再经两股高温高速气流牵伸熔融聚合物，制得微纳米纤维。
【实用新型内容】
[0010]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，提供一种结构设计合理，实际操作方便，可以把微纳米纤维纺成纱线，特别是在纱线的表面，贴合率高且工作效率高，使得生产出来的纱线具有抗菌、隔热、吸声等功能的微纳米纤维纱线纺纱装置。
[0011 ]技术方案:本实用新型所述的一种微纳米纤维纱线纺纱装置，包括喷丝头，喂纱系统，纤维聚合机构以及加捻机构，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，所述喂纱系统由退绕罗拉、导纱杆和筒纱构成，所述纤维聚合机构由相互啮合连接的上滚筒和下滚筒构成，所述下滚筒的沟槽底部设有若干微孔，所述下滚筒内部还设有异形风管。
[0012]进一步的，所述热空气管道分别设置在所述聚合物熔体管道的上下两侧，所述热空气管道的外侧分别设有冷空气管道。
[0013]进一步的，所述喷丝头的喷丝出口位置与所述下滚筒的中心线在同一水平面上。
[0014]进一步的，所述筒纱采用化纤长丝或者纱线。
[0015]进一步的，所述上滚筒和下滚筒的旋转方向相反、速度相同，所述上、下滚筒的转速为:0.05-50m/min。
[0016]进一步的，所述上滚筒和下滚筒的表面均为“V”型沟槽结构，沟槽顶宽度A为5-200mm，角度B 为 30° -120°，沟槽深度 C 为 5_150mm。
[00?7]进一步的，所述微孔的孔径为0.3-4mm，孔的密度为4_100个/cm2。
[0018]进一步的，所述下滚筒沟槽底部表面的负压为:0.1Pa-1000Pa。
[0019]进一步的，所述异形风管是一根带有120°缺口的风管结构。
[0020]有益效果:本实用新型具有如下有益效果:
[0021 ] 1、把熔喷纺丝喷丝头喷出的微纳米纤维，在喷向下滚筒V型凝聚槽时，由于凝聚槽低部微孔形成负压，引导喷丝头喷出的纤维向凝聚槽底部集聚，下滚筒按照一定速度转动，与喂入系统喂入的纱线或者长丝叠和，经过上滚筒的碾压，使微纳米纤维与纱线或者长丝贴合在一起，再经过加捻系统加捻，形成表面是微纳米纤维的包芯纱；
[0022]2、通过这个装置，可以把微纳米纤维纺成纱线，特别是在纱线的表面。由于熔喷纺丝形成的微纳米纤维细度在微米与纳米之间，纤维细度很细，具有很多特殊功能:抗菌、隔热、吸声等。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的纺纱装置整体结构示意图；
[0024]图2为本实用新型的纤维聚合机构结构示意图；
[0025]图3为本实用新型的下滚筒结构示意图；
[0026]图4为本实用新型的异形风管结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]如图1到图4所示的一种微纳米纤维纱线纺纱装置，包括喷丝头1，喂纱系统，纤维聚合机构以及加捻机构7，所述喷丝头1由热空气管道、聚合物熔体管道和冷空气管道构成，所述喂纱系统由退绕罗拉2、导纱杆3和筒纱4构成，所述纤维聚合机构由相互啮合连接的上滚筒5和下滚筒6构成，所述下滚筒6的沟槽底部设有若干微孔8，所述下滚筒6内部还设有异形风管9。
[0028]作为上述技术方案的进一步优化:
[0029]进一步的，所述热空气管道分别设置在所述聚合物熔体管道的上下两侧，所述热空气管道的外侧分别设有冷空气管道。
[0030]进一步的，所述喷丝头1的喷丝出口位置与所述下滚筒6的中心线在同一水平面上。
[0031]进一步的，所述筒纱4采用化纤长丝或者纱线。
[0032]进一步的，所述上滚筒5和下滚筒6的旋转方向相反、速度相同，所述上、下滚筒的转速为:0.05-50m/min。
[0033]进一步的，所述上滚筒5和下滚筒6的表面均为“V”型沟槽结构，沟槽顶宽度A为5-200mm，角度B 为 30° -120°，沟槽深度 C 为 5_150mm。
[0034]进一步的，所述微孔8的孔径为0.3-4mm，孔的密度为4-100个/cm2。
[0035]进一步的，所述下