CN103382593A

CN103382593A - 一种光催化膜裂纱线的生产方法及生产装置

Info

Publication number: CN103382593A
Application number: CN2013102942510A
Authority: CN
Inventors: 胡海霞; 杨勇
Original assignee: Zhejiang Industry Polytechnic College
Current assignee: Zhejiang Industry Polytechnic College
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2033-07-15
Also published as: CN103382593B

Abstract

本发明公开了一种光催化膜裂纱线的生产方法及生产装置，属于纱线生产技术领域，其特征在于，包括以下步骤：（1）纳米光催化整理工艺：（2）切割布卷：将面状材料制成直径≤15cm面状材料卷，然后将面状材料卷切割成宽度5mm-40mm的小布条卷；（3）牵伸加捻：将切成的小布条卷，依次经牵伸、加捻，然后卷绕成筒子，粗纱机牵伸倍数为1倍，加捻捻度为50-500捻/m，卷绕速度10-500m/min。本发明可利用非织造布、废弃的针织或机织布为原料，制备在断裂强度、条干不匀度等方面均具有良好性能，且具有毛型感和较高的工业应用价值的光催化膜裂纱线。

Description

一种光催化膜裂纱线的生产方法及生产装置

技术领域:

本发明涉及一种新型纱线，具体而言是指一种光催化膜裂纱线的生产方法及生产装置。

背景技术:

目前在纺织领域中，纱线主要有以下几种形式：一种是长丝型，长丝型纱线加工的织物外观光滑，毛羽感不强；还有一种是短纤维加捻型；短纤维加工需要经过梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒等多道工序，步骤比较多，成本高，加工步骤繁琐。

发明内容：

本发明的第一方面目的是一种光催化膜裂纱线的生产方法。通过将面状物切割成线状材料，通过加捻加工成纱线，步骤简单，工期短，所得纱线强度大，毛型感强。

本发明采取的技术方案如下：

一种光催化膜裂纱线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、纳米光催化整理工艺：

将面状材料净洗、烘干，在室温的情况下，将面状材料浸渍到纳米光催化整理剂中，浴比为1：20，浸渍时间为10 min；将浸渍后的面状材料压轧2次；经过压轧的面状材料，首先在温度为90℃的定型烘干机预烘2min，然后在电热鼓风干燥箱中烘干即可。

所述的面状材料选自非织造布、废弃的机织布、废弃的针织布的任意一种。

所述纳米光催化整理剂采用以下方法制备：先将分散剂聚乙二醇加入到蒸馏水中，搅拌均匀后，加入Tb-TiO₂纳米复合粉体，并搅拌均匀成混合液，分散剂聚乙二醇的加入量为混合液重量的2%，Tb-TiO₂纳米复合粉体的加入量为混合液重量的1%，将上述搅拌均匀的混合液用高速剪切乳化机乳化20min；将高速剪切后的混合液，置于超声波细胞粉碎机中，超声10min，得到纳米粉体粒径在100纳米之内且分散均匀稳定的纳米光催化整理剂。

本发明的纳米光催化整理剂，采用上述工艺配置，具有光催化去油污、自清洁的效果，且由于采用分散剂聚乙二醇和Tb-TiO₂纳米复合粉体的混合液，经高速剪切和超声处理后，纳米光催化整理剂分散均匀，且纳米粒径稳定，不易发生团聚。

（2）、切割布卷：将面状材料制成面状材料卷，然后将面状材料卷切割成直径≤15cm、宽度5mm-40mm的小布条卷；

（3）、牵伸加捻：将切成的小布条卷，依次经牵伸、加捻，然后卷绕成筒子，粗纱机牵伸倍数为1倍，加捻捻度为50-500捻/m，卷绕速度10-500m/min。

卷绕后的筒子经过倒筒或者络筒工艺，卷绕成锥形筒子或柱形筒子，用于后续加工。

本发明的第二方面目的是提供一种光催化膜裂纱线的生产装置，其特征在于，包括布卷切割机和粗纱机，所述的布卷切割机包括布卷固定机构和切割结构，布卷固定机构包括支架，安装于支架上的旋转轴，面状材料卷固定于旋转轴上，切割机构包括刀架，在刀架上安装有切割刀，第一丝杆机构和第一手柄与刀架联动连接，用于控制刀架和切割刀的垂直方向动作，第二丝杆机构和第二手柄与刀架联动连接，用于控制刀架和切割刀的水平方向动作；粗纱机包括小布条卷架，位于小布条卷架下方的牵伸机构，锭翼安装于牵伸机构的下方。

进一步地：

在旋转轴的两端安装有顶尖机构。

本发明所述的布卷切割机，通过将面状材料固定在旋转轴上形成面状材料卷，通过固定在刀架上的切割刀对面状材料卷进行切割；切割刀通过第一丝杆机构和第一手柄在垂直方向的动程移动，将面状材料卷切割成直径≤15cm的小布条卷，切割刀通过第二丝杆机构和第二手柄在水平方向的动程移动，将面状材料卷切割成宽度5mm-40mm的小布条卷。

本发明的有益效果在于：

1、采用本发明的上述方案，可以将非织造布、废弃的机织布或者针织布等面状材料卷切割成线状布条，最终加工成纱线。整个纱线过程步骤简单，且制作工期短，效率好，产量高，强度大，具有较广应用范围。

2、本发明采用纳米光催化整理工艺，使制备得到的膜裂纱线，具有光催化去油污、自清洁的效果。

3、本发明独特配置的纳米光催化整理剂，由于采用分散剂聚乙二醇和Tb-TiO₂纳米复合粉体的混合液，经高速剪切和超声处理后，纳米光催化整理剂分散均匀，且纳米粒径稳定，不易发生团聚。

4、本发明制备的光催化膜裂纱线，不仅在断裂强度、条干不匀度等方面均具有良好的性能，且兼具有毛型感，填补了行业内这一种类型纱线的空白，具有非常高的工业应用价值。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明：

图1为布卷切割机的结构示意图；

图2为布条卷的切割示意图；

图3为粗纱机的结构示意图；

图4为圆锥形筒子纱的示意图；

图5为圆柱形筒子纱的示意图。

图中标号：1为面状材料卷；2为旋转轴；3为顶尖机构；4为切割刀；5为刀架；6为第一丝杆机构；7为第一手柄；8为第二丝杆机构；9为第二手柄；10为布卷切割机；11为支架；12为小布条卷；13为筒子；14为锭翼；15为牵伸机构；16为小布条卷架；17为锥形筒子；18为柱形筒子；20为粗纱机。

具体实施方式：

实施例1：

如图1、图3所示，本发明的一种光催化膜裂纱线的生产装置，包括布卷切割机10和粗纱机20。

布卷切割机10包括布卷固定机构和切割结构，布卷固定机构包括支架11，安装于支架11上的旋转轴2，面状材料卷1固定于旋转轴2上，在旋转轴2两端的安装有顶尖机构3，顶尖机构3用于固定面状材料卷1受到切割时在X（水平）和Y（垂直）方向的平衡稳定性。切割机构包括刀架5，在刀架5上安装有切割刀4，第一丝杆机构6和第一手柄7与刀架5联动连接，用来控制和调节刀架5和切割刀4的动程，以完成垂直方向的切割动作，第二丝杆机构8和第二手柄9与刀架5联动连接，用于控制刀架5和切割刀4做水平方向的运动。

在进行切割动作时，固定于旋转轴2上的面状材料卷1，第一丝杆机构6和第一手柄7控制刀架5和切割刀4沿Y向（垂直方向）运动，第二丝杆机构8和第二手柄9控制刀架5和切割刀4沿X向（水平方向）运动，从而可以根据需要将旋转轴2上的面状材料卷1切割成不同直径和不同宽度的小布条卷12。

粗纱机20包括用于安装小布条卷12的小布条卷架16，位于小布条卷架16下方的牵伸机构15，锭翼14安装于牵伸机构15的下方。

结合图2、图4、图5所示，本发明的一种光催化膜裂纱线的生产方法，包括以下步骤：

1、纳米光催化整理工艺：

选择非织造布、废弃的机织物或针织物等面状材料，将面状材料净洗、烘干，用电子天平对需要整理的面状材料进行称量，记录重量；在室温的情况下将面状材料浸渍到已制备好的纳米光催化整理剂中，浴比为1：20，浸渍时间为10 min；将浸渍后的面状材料在小轧车上压轧2次；将经过压轧的面状材料首先在温度为90℃的自动定型烘干机预烘2min，然后在电热鼓风干燥箱中烘干即可。

纳米光催化整理剂采用以下方法制备：先将分散剂聚乙二醇加入到蒸馏水中，搅拌均匀后，加入Tb-TiO₂纳米复合粉体，并搅拌均匀成混合液，分散剂聚乙二醇的加入量为混合液重量的2%，Tb-TiO₂纳米复合粉体的加入量为混合液重量的1%，将上述搅拌均匀的混合液用高速剪切乳化机乳化20min；将高速剪切后的混合液，置于超声波细胞粉碎机中，超声10min，得到纳米粉体粒径在100纳米之内且分散均匀稳定的纳米光催化整理剂。

所述的Tb-TiO₂纳米复合粉体采用市售产品即可。

2、切割布卷：将经过纳米光催化整理后的面状材料固定在旋转轴2上形成面状材料卷1，通过固定在刀架5上的切割刀4对面状材料卷1进行切割；

切割刀4通过第一丝杆机构6和第一手柄7在Y向（垂直方向）做不等的动程移动，从而将直径≤15cm的面状材料卷1切割成小布条卷12。切割刀4通过第二丝杆机构8和第二手柄9在X向（水平方向）做不等的动程移动，从而可以将面状材料卷1切割成5-40mm不等宽度的小布条卷12。

另外在旋转轴2的头尾两端装有顶尖机构3来固定面状材料卷1，用于固定面状材料卷1受到切割时在X（水平）和Y（垂直）方向的平衡稳定性。

3、牵伸加捻：如图3所示，将切成的小布条卷12置于小布条卷架16上，依次经过粗纱机20的牵伸机构9牵伸、锭翼10加捻，然后卷绕成筒子13，粗纱机牵伸倍数为1倍，加捻捻度为50-500捻/m，卷绕速度10-500m/min。

如图4、图5所示，将粗纱机20落下的筒子13经过倒筒或者络筒工艺，卷绕成锥形筒子17或者柱形筒子，用于后续加工。

生产方法同实施例1，区别在于通过调整切割工艺和牵伸加捻工艺，得到如实施例2-4所示，获得不同性能的光催化膜裂纱线。

实施例2：

如图1、图2所示，将非织造布材料卷1固定在旋转轴2上，固定在刀架5上的切割刀4对面状材料卷1进行切割。通过第一丝杆机构6和第一手柄7在Y向（垂直方向）的动程移动，第二丝杆机构8和第二手柄9在X向（水平方向）的动程移动，从而切割刀4将直径为15cm的面状材料卷1切割成宽度为5mm的小布条卷12。

如图3所示，将直径为15cm、宽度5mm的小布条卷12经过粗纱机20的牵伸机构15，锭翼14的加捻，然后卷绕成筒子13，粗纱机牵伸倍数为1倍，卷绕速度10m/min，加捻捻度为500捻/m。

将粗纱机落下的筒子13经过络筒工艺，卷绕成如图4的锥形筒子17，用于后续加工。

实施例3：

如图1、图2所示，将机织布材料卷1固定在旋转轴2上，固定在刀架5上的切割刀4对面状材料卷1进行切割。通过第一丝杆机构6和第一手柄7在Y向（垂直方向）的动程移动，通过第二丝杆机构8和第二手柄9在X向（水平方向）的动程移动，从而切割刀4将直径为10cm的面状材料卷1切割成宽度为40mm的小布条卷12。

如图3所示，将直径10cm、宽度40mm的小布条卷12经过粗纱机牵伸机构15，锭翼14的加捻，然后卷绕成筒子13，粗纱机牵伸倍数为1倍，卷绕速度500m/min，加捻捻度为50捻/m。

将粗纱机落下的筒子13经过倒筒工艺，卷绕成如图5的柱形筒子18，用于后续加工。

实施例4：

如图1、图2所示，将针织布材料卷1固定在旋转轴2上，固定在刀架5上的切割刀4对面状材料卷1进行切割。通过第一丝杆机构6和第一手柄7在Y向（垂直方向）的动程移动，通过第二丝杆机构8和第二手柄9在X向（水平方向）的动程移动，从而切割刀4将直径为12cm的面状材料卷1切割成宽度为20mm的小布条卷12。

如图3 所示，将直径12cm、宽度20mm的小布条卷12经过粗纱机牵伸机构15，锭翼14的加捻，然后卷绕成筒子13，粗纱机牵伸倍数为1倍，卷绕速度250m/min，加捻捻度为250捻/m。

将粗纱机落下的筒子13经过络筒工艺，卷绕成如图4锥形筒子17，用于后续加工。

性能检测：

将实施例2-4制备的筒子纱线进行性能检测，检测结果如表1所示。

表1

序号	细度/tex	断裂强度/CN	断裂伸长率/%	毛羽指数/根.m^-1	条干CV/%
						实施例2	98.3	501.5	5.3	28.2	12.5
实施例3	334.6	945.8	4.2	37.5	10.8
						实施例4	148.8	703.2	4.8	56.4	11.5

由表1可以看出：本发明制备的光催化膜裂纱线，不仅在断裂强度、条干不匀度等方面均具有良好的性能，且兼具有毛型感，填补了行业内这一种类型纱线的空白，具有非常高的工业应用价值。

上述实施例是对本发明的发明构思进行描述，而非对本发明保护范围的限定。对本实施做任何非实质性改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种光催化膜裂纱线的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、纳米光催化整理工艺：

将面状材料净洗、烘干，在室温的情况下，将面状材料浸渍到纳米光催化整理剂中，浴比为1：20，浸渍时间为10 min；将浸渍后的面状材料压轧2次；经过压轧的面状材料，首先在温度为90℃的自动定型烘干机预烘2min，然后在电热鼓风干燥箱中烘干即可；

（2）、切割布卷：将面状材料制成为直径≤15cm的面状材料卷，然后将面状材料卷切割成宽度5mm-40mm的小布条卷；

2.根据权利要求1所述的一种光催化膜裂纱线的生产方法，其特征在于：所述的面状材料选自非织造布、废弃的机织布、废弃的针织布的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种光催化膜裂纱线的生产方法，其特征在于：所述纳米光催化整理剂采用以下方法制备：先将分散剂聚乙二醇加入到蒸馏水中，搅拌均匀后，加入Tb-TiO₂纳米复合粉体，并搅拌均匀成混合液，分散剂聚乙二醇的加入量为混合液重量的2%，Tb-TiO₂纳米复合粉体的加入量为混合液重量的1%，将上述搅拌均匀的混合液用高速剪切乳化机乳化20min；将高速剪切后的混合液，置于超声波细胞粉碎机中，超声10min，得到纳米粉体粒径在100纳米之内且分散均匀稳定的纳米光催化整理剂。

4.根据权利要求1或2所述的一种光催化膜裂纱线的生产方法，其特征在于：卷绕后的筒子经过倒筒或者络筒工艺，卷绕成锥形筒子或柱形筒子，用于后续加工。

5.一种光催化膜裂纱线的生产装置，其特征在于，包括布卷切割机和粗纱机，所述的布卷切割机包括布卷固定机构和切割结构，布卷固定机构包括支架，安装于支架上的旋转轴，面状材料卷固定于旋转轴上，切割机构包括刀架，在刀架上安装有切割刀，第一丝杆机构和第一手柄与刀架联动连接，用于控制刀架和切割刀的垂直方向动作，第二丝杆机构和第二手柄与刀架联动连接，用于控制刀架和切割刀的水平方向动作，粗纱机包括小布条卷架，位于小布条卷架下方的牵伸机构，锭翼安装于牵伸机构的下方。

6.根据权利要求5所述的一种光催化膜裂纱线的生产装置，其特征在于：在旋转轴的两端安装有顶尖机构。

7.根据权利要求5所述的一种光催化膜裂纱线的生产方法，其特征在于：面状材料固定在旋转轴上形成面状材料卷，通过固定在刀架上的切割刀对面状材料卷进行切割；切割刀通过第一丝杆机构和第一手柄在垂直方向的动程移动，将直径≤15cm面状材料卷切割成小布条卷；切割刀通过第二丝杆机构和第二手柄在水平方向的动程移动，将面状材料卷切割成宽度5mm-40mm的小布条卷。