具有交叉结构的无纺布、纺织机构、纺织系统及纺织方法与流程

本发明涉及纺织，尤其涉及一种具有交叉结构的无纺布、纺织机构、纺织系统及纺织方法。

背景技术：

1、无纺布制备工艺相对传统织造工艺(不管是短丝纺纱织布，还是长丝织造)具有程序相对简单、工艺流程短、硬件设备投入少的优点，同时减少了传统织造工艺中各种油剂的使用，环境污染小、成本低、适合大规模生产。

2、现有的无纺布有多种生产工艺，主要可以分两大类，第一类是纤维直接成网，例如：熔喷、纺粘、气流纺、离心纺、闪蒸法等；第二类是先生产短丝，把短丝再梳理成网，根据不同的固网方法，又可以分为：针刺、水刺、热轧、热风等；

3、第一类，因为纤维生产过程中喷丝速度很快，达到几百，甚至几千米/分钟，而纤维接收器(滚筒或网帘等)不可能这么快移动来接收喷出来的纤维，导致纤维是随机排列，没有取向，甚至卷缩、堆积，没有伸直，强度利用率低。具体地，图1a-图1c公开了现有技术一种典型的纺丝方法：纤维接收单元02接收喷丝单元01产生的新丝并前向运动在表面形成螺旋状的丝线001；喷丝单元01垂直纤维接收单元02往复运动，螺旋状丝线无规则堆积分布；喷丝单元01设有多个喷丝头003，各个喷丝头形成的螺旋状丝线无规则堆积分布。

4、第二类，短纤维在生产过程中经过了拉伸，纤维中的分子链得到了取向，纤维强度提高；同时短纤维经过梳理、交叉叠层等步骤，因而纤维充分取向，加工成的无纺布强度相对高得多。但是工艺流程长，生产成本高，因为在纤维厂打包后，运送到无纺布厂，经过开包、开绵、松绵、梳理、铺网、固网等工艺流程，在生产过程的各个工序中必须使用各种油剂。

5、因此，第一类工艺，生产效率高，成本低，但是无纺布性能不理想；而第二类，虽然无纺布力学性能相对高，但是成本高。市场上急需对现有无纺布性能改善和无纺布工艺改进。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种具有交叉结构的无纺布、纺织机构、纺织系统及纺织方法，用以解决现有技术中无纺布制备存在的纤维取向差、成型无纺布强度低和成本高等问题之一。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种纺织机构，包括：喷丝单元、纤维接收单元；

4、所述的纤维接收单元能够绕其自身中心轴旋转，所述喷丝单元设置于所述纤维接收单元的一侧，能够沿着平行纤维接收单元转轴的方向往复运动。

5、优选地，所述喷丝单元为气流辅助溶液纺丝单元、熔喷纺丝单元、熔融长丝纺粘单元、溶液或熔体静电纺丝单元。

6、一种纺织系统，所述纺织系统还包括：无纺布接收单元；无纺布接收单元包括：支架、无纺布牵引辊和无纺布收卷辊；

7、所述支架与所述纤维接收单元同轴设置，所述纤维接收单元的一端悬吊固定，另一端以非接触方式与所述支架同轴锁止，能够与支架同轴同速旋转；

8、所述无纺布收卷辊设置于所述纤维接收单元与所述支架连接的一侧，所述无纺布收卷辊自身中轴固定于所述支架，并能够相对自身中轴旋转。

9、优选地，所述纤维接收单元与支架通过磁力连接，所述纤维接收单元与支架连接一侧的末端部分进入支架内部，使得纤维接收单元与支架同轴旋转而不接触。

10、优选地，所述纤维接收单元与支架连接一侧设有第二磁力结构；所述第二磁力结构形成围绕所述纤维接收单元的环形磁场。

11、优选地，所述支架在与纤维接收单元连接一侧周向设有第一磁力结构。

12、优选地，所述第一磁力结构与第二磁力结构为轴向型同步磁耦合结构。

13、一种具有交叉结构面料的纺织方法，包括：

14、基于能够绕自身中轴线周向旋转的纤维接收单元和纤维接收单元的转轴往复运动的喷丝单元制备具有交叉结构的无纺布面料。

15、一种一步纤维直接交叉成网的方法，包括上述具有交叉结构无纺布的纺织方法，还包括：

16、支架与纤维接收单元同心绕中心轴旋转；

17、无纺布面料从纤维接收辊经无纺布牵引辊的牵引进行下料和收卷。

18、一种具有交叉结构的无纺布，由上述方法制备，所述无纺布包含交叉结构。

19、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

20、(1)本发明通过纤维接收单元的高速旋转，提供接收辊表面的线速度高，进而对喷丝单元微孔中喷出来的初生纤维提供拉伸作用，使得纤维内微观分子链发生取向和拉伸，提高了纤维的强度和断裂伸长率，有利于提高无纺布制品的力学性能。

21、(2)本发明通过纤维的拉伸，不仅纤维内部微观分子链得到了取向，而且宏观上，纤维得到伸直，不再是无序堆积甚至卷缩；同时有序化和定向使得纤维的强度转化率得到大幅度提高，从而提高无纺布制品的力学性能。

22、(3)本发明通过工艺的调节，控制喷丝挤出速度、喷丝单元与纤维接收单元面的距离等参数，保障初生纤维在附着在纤维接收单元面时，没有完全固化，具有一定的粘性，保障上下层纤维在交叉接触点能够相互粘合，起到固网的作用，提高无纺布制品的强度。

23、(4)本发明通过设置喷丝单元往复运动和纤维接收单元的沿轴向旋转运动，两种运动的复合，使得纤维排布在面料中形成卷绕角。上下层纤维之间形成交叉结构。同时，在无纺布牵引辊的牵引下，无纺布沿着纵向拉伸，其卷绕角相应扩大，降低了无纺布的力学性能各向异性，也就是说，无纺布制品的力学均匀性提高。

24、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种纺织机构，其特征在于，包括：喷丝单元、纤维接收单元；

2.根据权利要求1所述一种纺织机构，其特征在于，所述喷丝单元为气流辅助溶液纺丝单元、熔喷纺丝单元、熔融法长丝纺粘单元、熔融或溶液静电纺丝单元。

3.一种纺织系统，其特征在于，包括权利要求1或2所述纺丝机构，所述纺织系统还包括：无纺布接收单元；无纺布接收单元包括：支架、无纺布牵引辊和无纺布收卷辊；

4.根据权利要求3所述一种纺织系统，其特征在于，所述纤维接收单元与支架通过磁力连接，所述纤维接收单元与支架连接一侧的末端部分进入支架内部，使得纤维接收单元与支架同轴旋转而不接触。

5.根据权利要求4所述一种纺织系统，其特征在于，所述纤维接收单元与支架连接一侧设有第二磁力结构；所述第二磁力结构形成围绕所述纤维接收单元的环形磁场。

6.根据权利要求5所述一种纺织系统，其特征在于，所述支架在与纤维接收单元连接一侧周向设有第一磁力结构。

7.根据权利要求6所述一种纺织系统，其特征在于，所述第一磁力结构与第二磁力结构为轴向型同步磁耦合结构。

8.一种具有交叉结构面料的纺织方法，其特征在于，包括：

9.一种一步纺织成型的方法，其特征在于，包括权利要求8所述具有交叉结构面料的纺织方法，还包括：

10.一种具有交叉结构的无纺布，其特征在于，由权利要求8或9所述成型方法制备，所述无纺布包含交叉结构。

技术总结
本发明涉及一种具有交叉结构的无纺布、纺织机构、纺织系统及纺织方法，属于纺织技术领域，纺织机构，包括：喷丝单元、纤维接收单元、无纺布收卷单元。纤维接收单元能够绕其自身中心轴旋转，喷丝单元设置于所述纤维接收单元的一侧，能够沿纤维接收单元转轴方向往复运动；通过纤维接收单元绕其自身中心轴旋转，实现纤维牵伸和取向，提高了纤维拉伸强度和断裂伸长率；并通过喷丝单元沿着纤维接收单元旋转轴方向的往复运动，在无纺布中形成紧密连接的交叉结构，提高了无纺布拉伸强度，改善了现有的熔喷、纺粘无纺布存在的纤维取向差、无纺布强度低等问题。

技术研发人员：刘庆备,刘润业,梅李超,张林,朱啸寒,赵润,宋飞虎,高欢
受保护的技术使用者：江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25