一种型膜丝化的成纱方法与流程

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一种型膜丝化的成纱方法与流程

本发明涉及一种型膜丝化的成纱方法,属纺织技术领域。



背景技术:

纺织纤维按来源可分为天然纤维和化学纤维;化学纤维一般包括再生纤维、合成纤维。其中,人造纤维是指自然界中原本存在的天然高分子,因其宏观聚集形态的长度、粗细等无法满足纺织加工的要求,需通过化学方法进行重新聚集呈纤维形态,满足纺织加工的要求,如再生纤维素纤维、各种黏胶纤维等;合成纤维是指以石油化工的小分子为原料,经化学合成高分子,再通过纺丝工艺加工成化学长丝。化学长丝的生产,根据高分子材料性能可分为熔融纺丝和溶液纺丝;其中熔融纺丝是针对自身具有明显的热熔点,且融化温度低于分解温度的高分子材料,其工艺为制备纺丝熔体(包括熔体切片、熔体干燥等)---将熔体喂入到双螺杆挤出的高温熔融纺丝机内,加热呈热熔流体状---热熔流体从喷丝孔挤出---熔体细流的拉伸和固化---给湿上油---卷绕;卷绕成形的长丝一般为复丝,含有至少几百根长丝,不能直接用于纺织加工,一般需要再经分丝---二次热牵伸定型---假捻或空气变形等后加工---卷绕;经后加工的长丝一般集聚为类似圆柱形的线性状长丝,可用于各种复合纺纱;可以看出,熔融纺丝加工的长丝,应用到纺织纤维加工过程复杂,所需工序流程长,生产效率低。溶液纺丝是针对本身没有明显的热熔点,或融化温度高于分解温度的高分子材料,其工艺为将高聚物溶解于适当的溶剂配成的纺丝溶液---将过滤、脱泡、混合处理后纺丝溶液放置在溶液纺丝机的溶液罐内---经高压推射作用,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝条(根据凝固浴的不同,分为湿法和干法两种),得到初生丝---初生丝经拉伸和固化---经水洗,除去附着的凝固浴液和溶剂---给湿上油---卷绕;卷绕成形的长丝一般为复丝,含有至少几百根长丝,不能直接用于纺织加工,一般需要再经分丝---二次湿热牵伸定型---假捻或空气变形等后加工---卷绕;虽然长丝的截面可依据喷丝孔形状,制成各种形状的丝条,但丝条经后加工后一般为多根长丝集聚为类似圆柱形的线性状长丝,可用于各种复合纺纱;可以看出,溶液纺丝加工的长丝,应用到纺织纤维加工过程复杂,所需工序流程长,生产效率低。因此,现有长丝纤维成形一般都采用喷丝头的喷丝孔呈线性喷射成形,工序流程长、设备复杂。

以上是现有常规纺织纤维的成形方法、过程和性能。随着纳米纤维材料在各领域应用技术的不断发展,纳米纤维的成形制备技术也得到了进一步开发与创新。到目前为止,纳米纤维的制备方法主要包括化学法、相分离法、自组装法和纺丝加工法等。而纺丝加工法被认为是规模化制备高聚物纳米纤维最有前景的方法,主要包括静电纺丝法、双组份复合纺丝法、熔喷法和激光拉伸法等。其中激光超声波拉伸法是利用激光照射来加热纤维,同时在超声波条件下对其进行拉伸,产生约为105倍的拉伸比,制备出纳米纤维丝,属于一种常规长丝后加工方法;除此之外,其他的纳米纺丝方法也都直接涉及到喷丝头,共同之处在于:采用喷丝协同牵伸作用,使得纤维直径达到纳米尺度;纳米纤维直径处在1nm-100nm范围内,具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高等性能优势,体现出优异的增强、抗菌、拒水、过滤等功能,应用在分离过滤、生物医疗、能源材料、聚合物增强、光电传感等各领域。但纳米纤维直径太小,造成纳米纤维绝对强力过低、易磨损,导致纳米纤维只能少量进行铺网加工成纳米纤维膜,而无法进行常规的牵伸、加捻成纱;由于纳米纤维表面能过高,粘附和耐久性差,涂覆在织物表面易磨损脱落,存在涂覆纺织制品功能持久性差,严重制约纳米纤维的工业化应用。如将纳米纤维加工成宏观纱线,将可采用现代纺织手段生产出各类功能医用、功能服装、工业面料等制品,将突破传统纺织产品性能和价值,应用前景广阔;目前将纳米材料加工成纱线主要以纯纳米纱线加工技术的尝试为主:中国知识产权局2005年11月09日公开的发明专利“纳米纤维纱线、带和板的制造和应用”,专利申请号zl201310153933.x,该申请公案提供了一种采用平行铺放的带状或板状碳纳米管阵列,进行抽拉加捻形成纳米纱线的方法,并将纳米带或纱用于复合增强有机聚合物、制作电极、光学传感器等领域;中国知识产权局2013年09月27日公开的发明专利“一种取向纳米纤维纱线连续制备装置及方法”,专利申请号zl201310454345.x,该申请公案提出采用自制旋转加捻装置,将纳米纺丝所制作的纤维直接加捻卷绕成线性状材料。但是纳米纤维本身形状尺度太细,纤维绝对强力低,特别是碳纳米纤维具有脆性高的特征,导致纯纳米纤维进行扭转加捻成纱后,纤维受到严重损伤和破坏,据报道纳米纤维加捻成纱时纳米纤维扭转断裂较多,没有发挥出纳米纤维的力学优势,所纺纱线远远低于预期的理论效果。基于纯纳米纤维纱的技术问题和瓶颈,中国知识产权局2012年11月01日公开的发明专利“纳米纤维与长丝复合纱线的纺纱装置及纺纱方法”,专利申请号zl201210433332.x,该申请公案提供了一种采用在静电纺丝的同时,向两个纳米纤维接收盘上引入长丝,使纳米纤维粘附在两根纳米长丝上,然后再将两根长丝进行加捻并合,得到具有纳米纤维的超高比表面积和长丝的高强力特性的长丝/纳米纤维复合纱;该申请公案虽然克服了纳米纤维自身强力低,难以纯纺成纱的难题,但只涉及长丝伴和纳米纤维加捻成纱,而常规大规模纺织加工是天然、化学短纤维纺纱,因此该申请公案所涉及加工应用范围狭小,未解决和实现纺织工业领域常规短纤维的纳米复合纺纱生产。基于上述技术问题和瓶颈,特别是纳米纤维与常规棉纤维复合成纱的技术生产需求,中国知识产权局2013年11月20日公开的发明专利“一种纳米纤维混纺复合纱线的制备方法”,专利申请号zl201310586642.x,该申请公案提出了一种在梳棉工序,采用静电纳米纺丝直接喷射到梳棉机输出的棉网上,与棉网混合后制成棉/纳米纤维条,再将棉/纳米纤维条经粗纱、细纱等工序制成混纺复合纱线的方法,该方法看似简单、有效地将纳米纤维与棉纤维复合在一起,但该方法存在先天性的原理和实际生产问题:关键问题在于纳米纤维比表面积大,与常规棉纤维之间的粘附和抱合力强,这种情况下,棉条在粗纱、细纱工序的牵伸过程中,棉纤维之间将难以自由、顺畅地进行相对滑移,多出现弯钩、牵伸困难、牵伸不匀等现象,导致最终加捻纺制的纱线品质差,不能实现高功能、高品质纳米复合纱线的生产和加工。中国知识产权局2011年08月04日公开的发明专利“一种在纱线或纤维束表面制备纳米纤维涂层的方法及系统”,专利申请号zl201110221637.x,该申请公案提供了一种采用纱线从在纺丝喷头的喷口与收集器之间通过时,纱线表面直接受到喷口的纳米喷丝喷涂作用,形成一层纳米涂层膜的方法;很明显,该申请公案属于喷涂法,纳米纤维没能进入到纱体内,不能与纱线内部的短纤维之间形成优良的抱合作用,必将在后续使用和加工过程中,导致纳米涂覆层从纱线表面脱离或磨损脱落,产品耐久性性差。因此,纳米纺丝生产中牵伸不足致使纳米纤维内大分子排列取向度差、纳米纤维细度有待进一步细化,强力过低和尺度有待进一步细化又导致粘附和耐久性差,涂覆在织物表面易磨损脱落、不能常规纺纱加工,导致纳米纤维在纺织工业化生产中,只能少量的加工成无纺布或纳米膜,尚无法进行批量高速纺织加工生产,严重制约纳米纤维的纺织工业化应用。

与纺丝工艺不同,薄膜成形是将高分子材料加工成片状,并卷绕呈卷材;塑料薄膜的成形加工方法有多种,例如有压延法、流延法、吹塑法、拉伸法等;其加工过程为物料经上述方法,在玻璃化温度以上、熔点以下的适当温度范围内(高弹态下),通过外力作用下使高聚物的分子链或结晶面在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列,形成薄膜面状型材,然后在拉紧状态下进行热定型使取向的大分子结构固定下来,然后冷却、牵引、卷取。其中在薄膜吹塑成型过程中,根据挤出和牵引方向的不同,可分为平吹、上吹、下吹三种,这是主要成型工艺也有特殊的吹塑法,如上挤上吹法。薄膜材料具有众多特殊性能:1)外观平整是薄膜材料最基本的性能,表面清洁干净,无灰尘、油污等;2)厚度和长度尺度规格可控性强,厚度可低至纳米级,而长度和宽度却可精确控制在宏观毫米尺度,有效保证了纤维膜的力学强度和形状尺寸精确稳定,每一种薄膜材料其规格偏差都非常符合客户要求;3)对于透光度和光泽度需根据客户要求进行不同制作,对其透光率要求较高的保持较高透光率,但光泽度是一定要保持达到亮丽、美观的效果;4)拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、冲击强度等很容易达标;5)薄膜根据用途、应用范围和性能,可以设置多种形状尺寸和规格的网孔、缝隙等,赋予薄膜材料优秀的透湿量和透氧量;6)尺寸和化学稳定性能、表面张力易达到高标准。薄膜材料种类非常多,如高分子薄膜材料、镀铝薄膜材料、微孔膜材料等,其应用十分广泛,主要应用于食品、医药、化妆品外包装,空气、水体的过滤净化、病毒过滤等。由此可见,现有薄膜基本不用于生产纺织纱线及服装面料,关键问题在于:膜材各部位相对稳定,难以自由转移和抱合,直接加捻膜材料,无法实现传统长丝、短纤维加捻成纱抱合效果,所得纱线外观及手感性能与常规长丝、短纤维纱线迥异。



技术实现要素:

为解决现有喷丝孔喷丝成形复杂昂贵、纳米纤维难以高效线性集束成形、加捻膜材难以达到常规纤维抱合成纱效果的问题,本发明目的在于提供一种型膜丝化的成纱方法。

为了实现上述目的,本发明的技术解决方案为:在环锭细纱机上由后罗拉、后胶辊、中罗拉、中胶辊和前罗拉、前胶辊组成的每一个牵伸系统后方设置膜切割装置,膜切割装置由承重辊、退绕辊、切割辊组成,退绕辊上设有耐割圈,切割辊圆周上设有平行排列的环形切刀,耐割圈与切割辊上环形切刀的刀口对应,耐割圈与切割辊之间形成切割区,切割区中心与牵伸系统的后胶辊中心、中胶辊中心、前胶辊中心同平面,牵伸系统的后胶辊和后罗拉啮合形成后罗拉钳口,切割区和后罗拉钳口之间形成第一牵伸区,第一牵伸区内设置导丝器,导丝器的导丝孔入口端延长线与切割辊在切割区处相切,导丝器的导丝孔出口端延长线与后胶辊在后罗拉钳口处相切,牵伸系统的中罗拉和中胶辊啮合形成中罗拉钳口,后罗拉钳口与中罗拉钳口之间形成第二牵伸区,在第二牵伸区内设置第一加热器,第一加热器的加热槽平行于后罗拉钳口线与中罗拉钳线口,前罗拉和前胶辊啮合形成前罗拉钳口,中罗拉钳口与前罗拉钳口之间形成第三牵伸区,在第三牵伸区内设置第二加热器,第二加热器的加热槽平行于中罗拉钳口线和前罗拉钳口线;

纺纱时,将型膜膜材卷装放置在承重辊和退绕辊之间,从膜材卷装退绕下来的膜材经退绕辊进入由耐割圈与切割辊之间形成的切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,复丝经切割区输出后,进入第一牵伸区,在第一牵伸区内受到一次牵伸,一次牵伸后的复丝经导丝器由后罗拉钳口输出,进入第二牵伸区,在第一加热器的加热槽中受热,同时受到二次牵伸,二次牵伸后的复丝由中罗拉钳口输出,进入第三牵伸区,在第二加热器的加热槽中受热,同时受到三次牵伸,三次牵伸后的复丝由前罗拉钳口输出后,汇合加捻成纱条,经导纱钩、钢领、钢丝圈,最后卷绕到纱管上。

所述的耐割圈为超高强聚乙烯或芳纶或超高强橡胶等弹性耐切割材料的一种。

所述的相邻环形切刀的刀口之间的间距为0.1至3毫米。

由于采用了以上技术方案,与现有技术相比,本发明的一种型膜丝化的成纱方法,其优点在于:本发明采用在环锭细纱机的每一个牵伸系统后方设置膜切割装置,置膜切割装置的耐割圈与切割辊之间形成切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,将型膜进行丝化,改变了长丝纤维常规成形一般都采用喷丝头的喷丝孔呈线性喷射成形的方式,解决了长丝常规成形技术存在的工序流程长、设备复杂等问题;丝化所产生的带状复丝分别依次经第一牵伸区、第二牵伸区、第三牵伸区进行牵伸细化,复丝中的每根丝条厚度从微米级到微纳级转变、微纳级向纳米级转变、纳米级向更小尺度转变,同时提高丝条内部分子取向和结晶、增加丝条强度,快速实现了均匀、一致纳米丝条的高效产出,避开了静电纺、离心纺等纳米纺丝途径,解决了“纳米纺丝生产中牵伸不足致使纳米纤维内大分子排列取向度差、纳米纤维细度有待进一步细化,强力过低和尺度有待进一步细化又导致粘附和耐久性差,涂覆在织物表面易磨损脱落、不能常规纺纱加工”等系列技术难题。细化后的丝条经环锭加捻成纱,一步式快速生产出纳微尺度纤维纱线,实现了功能薄膜直接喂入就能高速、高效生产纺织用纱线,将膜产业与纺织服装产业有机融合,拓展了纺织原料范围和领域,打破了“纳米纤维的纺织工业化应用所要求的批量、高速加工”的制约,为功能薄膜用于生产加工出纱线及服装面料提供有效的方法和途径。本发明方法操作方便,易于大面积推广应用。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图。

图2为膜切割装置的上机状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种型膜丝化的成纱方法作进一步详细描述。

见附图。

一种型膜丝化的成纱方法,该方法采用在环锭细纱机上由后罗拉8、后胶辊7、中罗拉11、中胶辊10和前罗拉14、前胶辊13组成的每一个牵伸系统后方设置膜切割装置,膜切割装置由承重辊16、退绕辊4、切割辊5组成,在承重辊16和退绕辊4之间设置隔离棒2,每一对隔离棒2与纺纱机每一个牵伸系统的后胶辊7对应,有效限位型膜膜材卷装1退绕下来的膜材顺利进入对应的纺纱机每一个牵伸系统中,退绕辊4上设有耐割圈3,耐割圈3为超高强聚乙烯或芳纶或超高强橡胶等弹性耐切割材料的一种,切割辊5圆周上设有平行排列的环形切刀,相邻环形切刀的刀口之间的间距为0.1至3毫米,相邻环形切刀的刀口之间的间距越小,切割牵伸后形成的带状复丝中单根丝条细度越细,耐割圈3与切割辊5上环形切刀的刀口对应,耐割圈3与切割辊5之间形成切割区,耐割圈3与切割辊5形成的切割区宽度小于等于对应的后罗拉钳口、中罗拉钳口和前罗拉钳口宽度,切割区中心与牵伸系统的后胶辊7中心、中胶辊10中心、前胶辊13中心同平面,在后胶辊7与切割辊5之间设置导丝器6,导丝器6的导丝通道为扁平口状,牵伸系统的后胶辊7和后罗拉8啮合形成后罗拉钳口,切割区和后罗拉钳口之间形成第一牵伸区,第一牵伸区内设置导丝器6,导丝器6的导丝孔入口端延长线与切割辊5在切割区处相切,导丝器6的导丝孔出口端延长线与后胶辊6在后罗拉钳口处相切,牵伸系统的中罗拉11和中胶辊10啮合形成中罗拉钳口,后罗拉钳口与中罗拉钳口之间形成第二牵伸区,在第二牵伸区内设置第一加热器9,第一加热器9的加热槽平行于后罗拉钳口线与中罗拉钳线口,前罗拉14和前胶辊13啮合形成前罗拉钳口,中罗拉钳口与前罗拉钳口之间形成第三牵伸区,在第三牵伸区内设置第二加热器12,第二加热器12的加热槽平行于中罗拉钳口线和前罗拉钳口线,第一加热器9、第二加热器12分别可采用中国专利公开号cn201245734y,公开日2009.05.27,发明创造名称为一种熨烫纺纱装置,或采用其它形式的加热装置,如电阻丝等其它加热结构,采用电加热结构时,第一加热器9、第二加热器12通过引线外接24-36伏的低压安全电源;

纺纱时,将型膜膜材卷装1放置在承重辊16和退绕辊4之间,且位于一对隔离棒2之间,即型膜膜材卷装1的两侧各有一只隔离棒2,型膜膜材为有机聚合物膜材或无机膜材或有机-无机混合膜材,膜材幅宽小于等于切割区幅宽、厚度小于等于1毫米,膜材厚度越小,切割所形成的带状复丝中单根丝条细度越细;第一加热器9、第二加热器12通过引线外接安全电源,分别将第一加热器9、第二加热器12的第一加热槽、第二加热槽的内壁壁面加热至60-240℃,当型膜膜材为无机膜材或有机-无机混合膜材时,不通电开启第一加热器9、第二加热器12进行加热,或通电将第一加热器9、第二加热器12的第一加热槽、第二加热槽的内壁壁面只加热至60℃,仅起到便于型膜丝化后所得带状复丝中单根丝条充分伸展的作用;当型膜膜材为具有明显玻璃化转变温度的有机聚合物膜材时,膜材越厚、膜材玻璃化转变温度越高,加热温度越高;膜材越薄、玻璃化转变温度越低,加热温度越低;所在牵伸区牵伸倍率越高、加热温度越高,利于递进式高倍热牵伸;从膜材卷装1退绕下来的膜材经退绕辊4进入由耐割圈3与切割辊5之间形成的切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,有效将型膜进行丝化,带状复丝经切割区输出后,分别进入第一牵伸区,在第一牵伸区内受到一次牵伸,使得带状复丝中每根丝条得到初步伸直和伸展,为丝条高倍牵伸做准备;一次牵伸后的复丝经导丝器6由后罗拉钳口输出,进入第二牵伸区,在第一加热器9的加热槽中受热,具有显著玻璃化温度的高分子丝条内部固结结构得到松解,复丝中每根丝条处于高弹态,同时受到二次牵伸,细化丝条、提高丝条内部分子取向和结晶;二次牵伸后的带状复丝由中罗拉钳口输出,进入第三牵伸区,在第二加热器12的加热槽中受热,带状复丝中每根丝条内部固结结构得到进一步热松解,丝条完全处于高弹态,同时受到三次牵伸,进一步细化丝条、提高丝条内部分子取向和结晶、增加丝条强度,快速实现了均匀、一致纳米丝条的高效产出,避开了静电纺、离心纺等纳米纺丝途径,解决了“纳米纺丝生产中牵伸不足致使纳米纤维内大分子排列取向度差、纳米纤维细度有待进一步细化,强力过低和尺度有待进一步细化又导致粘附和耐久性差,涂覆在织物表面易磨损脱落、不能常规纺纱加工”等系列技术难题;三次牵伸后的带状复丝由前罗拉钳口输出后,汇合加捻成纱条,纱条依次经导纱钩15、钢领、钢丝圈,最后卷绕到纱管上,快速实现了各种型膜膜材的丝化、细化、加捻成纱的一步式加工,实现了功能薄膜直接喂入就能高速、高效生产纺织用纱线,将膜产业与纺织服装产业有机融合,拓展了纺织原料范围和领域,打破了“纳米纤维的纺织工业化应用所要求的批量、高速加工”的制约,为功能薄膜用于生产加工出纱线及服装面料提供有效的方法和途径。

下面结合各材质的型膜膜材丝化成纱的生产过程,对本发明的具体应用作进一步详细阐述。

实施例1

采用聚对苯二甲基乙二酯(pet)膜材进行丝化加捻成纱。

聚对苯二甲基乙二酯膜材幅宽为10毫米、厚度为0.1毫米;耐割圈3为超高强耐割橡胶;切割辊5圆周上相邻环形切刀的刀口之间的间距为0.1毫米;第一加热器9、第二加热器12通过引线外接36伏特的安全电源,分别将第一加热器9的第一加热槽、第二加热器12的第二加热槽内壁壁面加热至100℃、120℃;将成型的聚对苯二甲基乙二酯膜材卷装1放置在承重辊16和退绕辊4之间,从膜材卷装1退绕下来的膜材经退绕辊4进入由耐割圈3与切割辊5之间形成的切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,带状复丝经切割区输出后,分别进入第一牵伸区,在第一牵伸区内受到一次牵伸,一次牵伸倍数为1.05倍,一次牵伸后的带状复丝经导丝器6的导丝通道,由后罗拉钳口输出进入第二牵伸区,带状复丝在第二牵伸区内的第一加热槽中受到100℃加热处理,使得复丝中每根丝条内部高分子处于高弹态,pet丝条内部分子间固结结构被松解开,能够进行高倍大牵伸,处于高弹态的复丝在第二牵伸区内受到二次牵伸,二次牵伸倍数为4倍,二次牵伸后的带状复丝由中罗拉钳口输出进入第三牵伸区,带状复丝在第三牵伸区内的第二加热槽中受到120℃加热处理,使得复丝中每根丝条内部高分子处于高弹态,pet丝条内部分子间固结结构进一步被松解开,能够充分进行高倍大牵伸,处于高弹态的丝条在第三牵伸区内受到三次牵伸,三次牵伸倍数为30倍,三次牵伸后的复丝由前罗拉钳口输出后,进入环锭加捻区,汇合加捻成纱条,纱条依次经导纱钩15、钢领、钢丝圈卷绕到纱管上。

所纺制的纱条捻度为115捻/米,通过退捻从纱条内部随机取出5根涤纶丝条,采用扫描电镜观察其尺寸,结果显示5根涤纶丝条细度分布在806-862纳米范围内,表明所纺涤纶纱条内部纤维实现了超细旦涤纶纱的生产。

实施例2

采用聚酰胺(尼龙)网孔膜材进行丝化加捻成纱。

型膜膜材为聚酰胺网孔膜,膜材幅宽为20毫米、厚度为0.1毫米;耐割圈3为高强聚乙烯耐切割材料;切割辊5圆周上相邻环形切刀的刀口之间的间距为2.5毫米;第一加热器9、第二加热器12通过引线外接24伏特的安全电源,分别将第一加热器9的第一加热槽、第二加热器12的第二加热槽内壁壁面加热至120℃、150℃;将成型的聚酰胺网孔膜膜材卷装1放置在承重辊16和退绕辊4之间,从膜材卷装1退绕下来的膜材经退绕辊4进入由耐割圈3与切割辊5之间形成的切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,带状复丝经切割区输出后,分别进入第一牵伸区,在第一牵伸区内受到一次牵伸,一次牵伸倍数为1.03倍,一次牵伸后的带状复丝经导丝器6的导丝通道,由后罗拉钳口输出进入第二牵伸区,带状复丝中的每根丝条在第二牵伸区内的第一加热槽中受到100℃加热处理,使得丝条内部高分子处于高弹态,聚酰胺丝条内部分子间固结结构被松解开,能够进行高倍大牵伸,处于高弹态的丝条在第二牵伸区内受到二次牵伸,二次牵伸倍数为3倍,二次牵伸后的带状复丝由中罗拉钳口输出进入第三牵伸区,带状复丝中的每根丝条在第三牵伸区内的第二加热槽中受到120℃加热处理,使得丝条内部高分子处于高弹态,聚酰胺丝条内部分子间固结结构被进一步松解开,能够进行高倍大牵伸,处于高弹态的丝条在第三牵伸区内受到三次牵伸,三次牵伸倍数为35倍,三次牵伸后的带状复丝由前罗拉钳口输出后,进入环锭加捻区,汇合加捻成纱条,纱条依次经导纱钩15、钢领、钢丝圈卷绕到纱管上。

所纺制的纱条捻度为65捻/米,通过退捻从纱条内部随机取出5根聚酰胺丝条,采用光学显微镜观察其尺寸,结果显示单根丝条呈支化的连续细长丝状,丝条细度分布在800-970纳米范围内,实现了细旦聚酰胺纤维纱的生产。

实施例3

采用聚砜(psf)纳米纤维膜材进行丝化加捻成纱。

型膜膜材为聚砜(psf)纳米纤维膜,型膜膜材中的纳米纤维细度为400-600纳米,属于热塑性纳米纤维膜材,膜材幅宽为22毫米、厚度为0.1毫米;耐割圈3为芳纶材料;切割辊5圆周上相邻环形切刀的刀口之间的间距为3毫米;第一加热器9、第二加热器12通过引线外接36伏特的安全电源,分别将第一加热器9的第一加热槽、第二加热器12的第二加热槽内壁壁面加热至200℃、240℃;将成型的psf纳米纤维膜膜材卷装1放置在承重辊16和退绕辊4之间,从膜材卷装1退绕下来的psf纳米纤维膜材经退绕辊4进入由耐割圈3与切割辊5之间形成的切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,带状复丝经切割区输出后,分别进入第一牵伸区,在第一牵伸区内受到一次牵伸,一次牵伸倍数为1.05倍,一次牵伸后的带状复丝经导丝器6的导丝通道,由后罗拉钳口输出进入第二牵伸区,丝条在第二牵伸区内的第一加热槽中受到200℃加热处理,使得带状复丝中每根丝条中的纳米纤维内部高分子处于高弹态,每根psf丝条中的纳米纤维内部分子间固结结构被松解开,能够进行高倍大牵伸,处于高弹态的psf丝条在第二牵伸区内受到二次牵伸,二次牵伸倍数为2倍,二次牵伸后的带状复丝由中罗拉钳口输出进入第三牵伸区,丝条在第三牵伸区内的第二加热槽中受到240℃加热处理,使得带状复丝中每根丝条中的纳米纤维内部高分子处于高弹态,处于高弹态的psf丝条在第三牵伸区内受到三次牵伸,三次牵伸倍数为3倍,三次牵伸后的带状复丝由前罗拉钳口输出后,进入环锭加捻区,汇合加捻成纱条,纱条依次经导纱钩15、钢领、钢丝圈卷绕到纱管上。

所纺制的纱条捻度为85捻/米,通过退捻从纱条内部随机取出1根psf丝条,采用扫描电镜观察其尺寸,结果显示单根psf丝条呈网带式连续细长丝状、宽约1.0毫米、厚约0.04毫米,但单根psf丝条中含纳米纤维,且纳米纤维细度分布在97-178纳米范围内,实现了psf纳米纤维纱线的生产。

实施例4

采用无机铜质膜材进行丝化加捻成纱。

型膜膜材为铜质薄膜,型膜膜材幅宽为12毫米、厚度为0.06毫米;耐割圈3为超高强橡胶;切割辊5圆周上相邻环形切刀的刀口之间的间距为3毫米;第一加热器9、第二加热器12通过引线外接36伏特的安全电源,分别将第一加热器9的第一加热槽、第二加热器12的第二加热槽内壁壁面加热至60℃、60℃;将成型的铜质薄膜膜材卷装1放置在承重辊16和退绕辊4之间,从膜材卷装1退绕下来的铜质薄膜膜材经退绕辊4进入由耐割圈3与切割辊5之间形成的切割区,切割形成均匀铺展的带状复丝,带状复丝经切割区输出后,分别进入第一牵伸区,在第一牵伸区内受到一次牵伸,一次牵伸倍数为1.05倍,一次牵伸后的带状复丝经导丝器6的导丝通道,由后罗拉伸钳口输出进入第二牵伸区,带状复丝中的每根丝条在第二牵伸区内的第一加热槽中受到60℃加热处理,虽然不能实现铜质材料内部结构松解,但有助于带状复丝中的铜质丝条的伸展和伸直,带状复丝中的铜质丝条在第二牵伸区内受到二次牵伸,二次牵伸倍数为1.05倍,二次牵伸后的带状复丝由中罗拉钳口输出进入第三牵伸区,带状复丝中的铜质丝条在第三牵伸区内的第二加热槽中受到60℃加热处理,使得丝条易于伸展和伸直,丝条在第三牵伸区内受到三次牵伸,三次牵伸倍数为1.05倍,三次牵伸后的带状复丝由前罗拉钳口输出后,进入环锭加捻区,汇合加捻成纱条,纱条依次经导纱钩15、钢领、钢丝圈卷绕到纱管上。所纺制的纱条捻度为60捻/米,通过退捻从纱条内部随机取出1根铜质丝条,采用光学显微镜观察单丝其形态尺寸,结果显示丝条呈带式连续细长丝状,宽约0.75毫米、厚约0.05毫米,实现了金属铜纤维纱线的生产。

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