本发明属于纺织工程领域，特别是三维功能针织品领域，涉及一种三维编织动态拦截pm2.5三维针织物的加工设备及其使用方法。
背景技术：
纺织行业作为我国的支柱行业，在人们的生活中起着举足轻重的作用。服装领域，家纺领域，产业领域都离不开纺织品的身影。随着科技的不断提高，人们对纺织品的需求不再仅仅是“衣”“食”“住”“行”，更倾向于产品“功能性”和“产业性”，这也决定着机器要不断地发展，符合产品要求，但传统的纺织机器都是大批量生产，当有特定需求时，只能从成品中裁剪，这种方式既浪费材料又消耗能源。
纺织行业是中国的支柱产业，纺织品更是用于服用领域，家用领域，产业领域三大领域，纺织品已经离不开人们的生活。但是随着科学技术和经济的发展，普通结构的纺织品已经不能满足汽车，医疗，建筑，航天等领域的更高要求，因而在近几十年里，出现了许多结构复杂的新型纺织品，在各个领域发挥出独特的优越性，尤其是立体织物，以其截面的多样，各向性能优良品质，成为纺织界关注的热点。
驻极体是具有长久电荷的电介质，它的电荷可以是因极化而被“冻结”的极化电荷，也可以是陷入表面或体内“陷阱”中的正、负电荷，与钢棒经磁化后具有剩磁成为永磁体类似，人们也把具有长久保留电荷的电介质叫永电体，习惯上称为驻极体。随着人们对驻极体的研究和应用，制备的材料不再用天然材料的混合物,而是大量使用人工制造的聚合物资料，如聚四氟乙烯(ptfe)，聚偏二氟乙烯(pvdf)等,聚合物驻极体具有更好荷电能力优良的机械性能,可制成微米量级的薄膜。用热极化法制备时,加热温度应稍高于聚合物的玻璃化温度(聚四氟乙烯约150~200摄氏度)，所用电场约0.1~1千伏每厘米,极化时间约几分钟到1小时，此期间保持恒温，而制备方法除热极化法之外，还有电晕法，电子射线法和液体接触法等。
其中三维立体织物更是研究最热的一种类别，它独特的立体结构可以用于开发新产品的新领域，由于其独特的特点可以用于各种领域如汽车用纺织品，医用纺织品，运动纺织品和家用装饰品，以及产业用纺织品的过滤材料等，更是为纺织行业带来了巨大的经济效益。如汽车用纺织品，现代汽车技术中，已经采用非织造布和新型编织技术制作内饰产品。现在已经有大部分企业使用非织造布和皮革代替聚酯泡沫来织造椅套。使用此设备生产的变化三维针织物可以一次成型与座椅相匹配的椅套，而且此织物也具有良好的透气性，非常适合做汽车椅套，三维立体织物也可以用于其它汽车装饰品如空气清新器等。由于三维织针织物具有良好的弹性和立体结构，所以在医用纺织品中扮演着越来越重要的角色。当用弹性纱线织造的织物具有良好的弹性，特别适合医用中的绷带，当纱线采用具有修复功能性的纱线时也会对伤口具有修复能力，更是产业用纺织品不可或缺的材料，此产品由于特殊的结构是过滤材料的首选。当改变织物密度时可以更好的为过滤材料服务，当改变织造工艺设计时也可以生产出具有良好挡风效果的织物，用于各种包装材料。
三维织物由于结构的多样性，性能的综合性，形状的可设计性而受到广泛的重视，三维技术在国外发展非常迅速，国内也在大力研究。三维纺织品的系统研究首先在发达的英美国家，英国曼彻斯特大学x.chen博士从上世纪90年代开始对三维纺织品进行研究，开发了多层接结蜂窝状机织物和复合材料。从此国外的三维织物品种越来越多，而且技术越来越先进。我国东华大学顾伯洪教授对三维织物进行了较为深入的研究，但主要方向集中在三维正交织物和多层接结织物，并未涉及三维针织物，浙江理工大学的祝成炎教授也是注重在三维机织物的研究也未涉及三维针织物的研究。我国也只是在手摇横机上改进三角结构和加入特殊设计，利用休止编织三角进行局部编织和持圈收方针进行简单的三维立体结构的编织。随着针织产品的逐渐深入，“三维立体针织产品”已经成为研究的热点，此设备正是生产“三维立体针织物”，以满足社会的发展需要。
技术实现要素：
本发明为解决制造三维立体针织品的设备缺乏，功能单一的技术问题，公开了一种三维编织动态拦截pm2.5三维针织物的加工设备及其使用方法，应用于环境空气净化领域的功能纺织品的制备。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种三维编织动态拦截pm2.5三维针织物的加工设备，包括由伺服电机控制的双圆针床装置、导纱钩装置、与针床相应的纱供给装置及位于双圆针床装置下方的三维针织物卷取装置，所述纱供给装置包括纬编纱ⅰ、纬编纱ⅱ和驻极衬垫纱，所述导纱钩装置包括导纱钩ⅰ、导纱钩ⅱ、导纱钩ⅲ和导纱钩ⅳ。
所述双圆针床装置为大小嵌套的双圆针床装置，小圆针床直径为5-15cm，大圆针床直径为20-30cm；伺服电机通过与伺服电机相连的丝杠，调节双圆针床装置的垂直位置。
所述导纱钩装置有若干组，呈360°分布于双圆针床装置上。
一种三维编织动态拦截pm2.5三维针织物的加工设备的使用方法，步骤如下：
（1）根据三维编织物的需求，选择合适尺寸的小圆针床和大圆针床，然后通过丝杠调节小针床和大针床的垂直高度；
（2）驻极衬垫纱通过导纱钩ⅰ、导纱钩ⅲ后喂入大圆针床和小圆针床上同一半径上的针位，纬编纱ⅰ通过导纱钩ⅳ喂入该半径上小圆针床上的针位，纬编纱ⅱ通过导纱钩ⅱ喂入该半径上大圆针床的针位；
（3）导纱钩装置带动纬编纱ⅰ和驻极衬垫纱钩编，钩编完成后停止小圆针床运行，完成小圆针床的钩编；导纱钩装置带动纬编纱ⅱ和驻极衬垫纱钩编，钩编后停止大圆针床运行，完成大圆针床的钩编；
（4）根据钩编的速度，调整位于双圆针床装置下方的三维织物卷取装置的卷取速度，进行卷取收集，完成动态拦截pm2.5三维织物的加工。
所述步骤（3）中驻极衬垫纱为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚丙烯制成的驻极纤维。
所述步骤（4）中三维织物卷取装置为卷布辊。
本发明的有益效果在于：
（1）含驻极材料的纤维和丝都可以称为驻极纤维和丝及纱，无机驻极材料以伯母石为主,有些有机物如聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯等也是属于驻极纤维，驻极纤维可吸附拦截、动态拦截、近程碰撞拦截pm2.5，远程驻极静电吸附聚集到驻极丝表面，动态离心分离，污渍离心分离，驻极纤维具有自洁净的功能，以驻极纤维制造的立体针织物可动态拦截pm2.5。
（2）本发明具有很强的可控制性，织造速度控制，织造动程控制，喂纱方式的控制，卷绕成型的控制，织造针数控制：当使用不同的针数时，会使织物的密度不同，口径上下大小也会不一样，从而产生不同的效果，用于特定领域；织造密度控制：当采用不同线密度的纱线织造时，会使织物密度不同，应用领域及效果也会不同；当采用弹力丝织造时，会生产出弹性三维织物，可以用于产业上的各种过滤材料和应用领域的绷带等，因此可以生产各类产品用于不同领域。
（3）随着技术发展各个领域对三维纺织品的需求日益增长，而此设备生产的产品一次成型，生产速度快，更换品种简单，可满足生产的需要。
（4）此设备结构简单，成本较低，很适合中国大中小企业的生产。
说明书附图
图1为本发明中加工设备的结构示意图。
具体实施方式
一种三维编织动态拦截pm2.5三维针织物的加工设备，包括由伺服电机控制的双圆针床装置、导纱钩装置、与针床相应的纱供给装置及位于双圆针床装置下方的三维针织物卷取装置，所述纱供给装置包括纬编纱ⅰ、纬编纱ⅱ和驻极衬垫纱，所述导纱钩装置包括导纱钩ⅰ、导纱钩ⅱ、导纱钩ⅲ和导纱钩ⅳ。
所述双圆针床装置为大小嵌套的双圆针床装置，小圆针床直径为5-15cm，大圆针床直径为20-30cm；伺服电机通过与伺服电机相连的丝杠，调节双圆针床装置的垂直位置。
所述导纱钩装置有若干组，呈360°分布于双圆针床装置上。
一种三维编织动态拦截pm2.5三维针织物的加工设备的使用方法，步骤如下：
（1）根据三维编织物的需求，选择合适尺寸的小圆针床和大圆针床，然后通过丝杠调节小针床和大针床的垂直高度；
（2）驻极衬垫纱通过导纱钩ⅰ、导纱钩ⅲ后喂入大圆针床和小圆针床上同一半径上的针位，纬编纱ⅰ通过导纱钩ⅳ喂入该半径上小圆针床上的针位，纬编纱ⅱ通过导纱钩ⅱ喂入该半径上大圆针床的针位；
（3）导纱钩装置带动纬编纱ⅰ和驻极衬垫纱钩编，钩编完成后停止小圆针床运行，完成小圆针床的钩编；导纱钩装置带动纬编纱ⅱ和驻极衬垫纱钩编，钩编后停止大圆针床运行，完成大圆针床的钩编；
（4）根据钩编的速度，调整位于双圆针床装置下方的三维织物卷取装置的卷取速度，进行卷取收集，完成动态拦截pm2.5三维织物的加工。
所述步骤（3）中驻极衬垫纱为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚丙烯制成的驻极纤维。
所述步骤（4）中三维织物卷取装置为卷布辊。
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的解释说明：
实施例1
三维编织动态拦截pm2.5三维针织物加工设备，包括由伺服电机控制的双圆针床装置、导纱钩装置、与针床相应的纱供给装置及位于双圆针床装置下方的三维织物卷取装置，其中小圆针床直径为10厘米，大圆针床直径30厘米，大小圆针床体平顶面垂直高度差5厘米，纱供给装置包括纬编纱ⅰ、纬编纱ⅱ和聚四氟乙烯制成的驻极纤维，导纱钩装置包括导纱钩ⅰ、导纱钩ⅱ、导纱钩ⅲ和导纱钩ⅳ，纱供给装置和导纱钩装置分别设有16组。
对应针床的16组纬编纱ⅰ和16组纬编纱ⅱ供给大小圆针床编织，同时，16支驻极衬垫纱穿过同一半径上大小圆针床上的针位，根据设定的平纹组织结构，导纱钩运动确定纬编纱、衬垫纱的钩编；先完成小圆针床的钩编10行，小圆针床停止运行，而后，完成大圆针床的钩编10行，分割纱2行，大圆针床再钩编运行10行。通过卷布辊同步三维织物收取。当第二次钩编10行三维织物越过小圆针床平面35厘米后，小圆针床开始下一轮循环编织，如此循环，实现连续加工三维织物的工艺要求。
实施例2
三维编织动态拦截pm2.5三维针织物加工设备，包括由伺服电机控制的双圆针床装置、导纱钩装置、与针床相应的纱供给装置及位于双圆针床装置下方的三维织物卷取装置，其中小圆针床直径为5厘米，大圆针床直径25厘米，大小圆针床体平顶面垂直高度差10厘米，纱供给装置包括纬编纱ⅰ、纬编纱ⅱ和聚偏氟乙烯制成的驻极纤维，导纱钩装置包括导纱钩ⅰ、导纱钩ⅱ、导纱钩ⅲ和导纱钩ⅳ，纱供给装置和导纱钩装置分别设有10组。
对应针床的10支纬编纱供给大小针床编织，同时，10支驻极衬垫纱对应针位供应，根据设定的平纹组织结构，导纱钩运动确定纬编纱、衬垫纱的钩编；首先完成小圆针床的钩编5行，小圆针床停止运行，而后，完成大圆针床的钩编5行，分割纱2行，大圆针床的钩编再运行5行。通过卷布辊同步三维织物收取。当第二次钩编5行三维织物越过小圆针床平面30厘米后，小圆针床开始下一轮循环编织，如此循环，实现连续加工三维织物的工艺要求。
实施例3
三维编织动态拦截pm2.5三维针织物加工设备，包括由伺服电机控制的双圆针床装置、导纱钩装置、与针床相应的纱供给装置及位于双圆针床装置下方的三维织物卷取装置，其中小圆针床直径为15厘米，大圆针床直径20厘米，大小圆针床体平顶面垂直高度差15厘米，纱供给装置包括纬编纱ⅰ、纬编纱ⅱ和聚丙烯制成的驻极纤维，导纱钩装置包括导纱钩ⅰ、导纱钩ⅱ、导纱钩ⅲ和导纱钩ⅳ，纱供给装置和导纱钩装置分别设有32组。
对应针床的32组纬编纱ⅰ和32组纬编纱ⅱ供给大小圆针床编织，同时，32支驻极衬垫纱穿过同一半径上大小圆针床上的针位，根据设定的平纹组织结构，导纱钩运动确定纬编纱、衬垫纱的钩编；先完成小圆针床的钩编10行，小圆针床停止运行，而后，完成大圆针床的钩编10行，分割纱2行，大圆针床再钩编运行10行。通过卷布辊同步三维织物收取。当第二次钩编10行三维织物越过小圆针床平面35厘米后，小圆针床开始下一轮循环编织，如此循环，实现连续加工三维织物的工艺要求。
应用例
应用电脑绣花法制备动态净化空气用三维驻极丝线过滤片材：将实施例1、实施例2或实施例3中制备的三维针织物固定在一定硬挺度的圆环上，并负载在水溶性面料上，通过电脑绣花法制备形成三维形态，在电脑绣花机上喂入0.5毫米聚丙烯驻极纤维，形成圆心辐射到圆边的驻极丝线网络，通过该三维形态圆盘电脑绣花可形成两个直径25厘米椎台面，其圆心、圆边上的驻极丝间的角度设定为0.5度，单面驻极丝根数设定为720根。
电脑绣花法加工的动态净化空气用三维驻极丝线过滤片材，可直接利用纺织服装加工设备，运行稳定，制造成本低，可以实现无人化值守加工的优点。
使用时将水溶性面料溶掉，直接安装到风机扇叶上，使风机扇叶具有动态净化空气的特点。最终形成的动态拦截pm2.5的驻极纤维线盘，对于含有pm2.5的气体流，同时形成两次净化，净化效率高。同时，由于第一个迎风面拦截流体后，流体在两个椎台面内形成涡流，在第二个椎台面后由于后部风机的静压为负压，涡流流经第二个锥体面时流速低，在驻极丝的作用下，净化效率更高。