CN107849741A - 一种用于交缠纤丝的静电交缠设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于交缠纤丝的静电交缠设备及工艺。交缠纤丝以生产纱线。静电交缠设备包括一个漏斗，一个扩径管，复数个狭缝，复数个电极，以及一个电接地盘。复数个狭缝位于扩径管外围，用于容纳复数个电极。改装漏斗，使通过的纤丝带静电。选择改变复数个电极的极性，以改变带静电纤丝的空间排列，从而交缠带静电纤丝，获得交缠态带静电纤丝。改装电接地盘以接收并中和交缠态带静电纤丝的电荷。本发明中的静电交缠设备及工艺具有经济性。

Description

一种用于交缠纤丝的静电交缠设备及工艺

技术领域

本发明涉及纺织工程领域。具体来说，本发明涉及一种用于交缠纤丝的静电交缠设备及工艺。

背景技术

在聚合物纤丝的熔融纺丝过程中，熔化可熔融纺丝的聚合物，并挤压通过喷丝头板的复数个细喷嘴小孔，从而生成多根熔融丝股或细纤丝，然后在气流中冷却凝固，并在卷绕段卷绕在滚筒上。由于细纤丝并行排列，不具备所需的内聚力。此外，细纤丝的并行排列在卷绕、退卷和面料形成过程中带来困难。

因此，为了克服上述问题，在纺丝过程中交缠细纤丝。具体来说，交缠细纤丝可改变细纤丝的空间排列，形成丝束，从而提高细纤丝的内聚力。

传统交缠管嘴是钻有两个直角相交孔或通道的金属块。第一个通道便于聚合物纤丝通过，第二个通道与第一个通道垂直相交，便于空气通过。垂直注入的空间便于聚合物纤丝交缠。此外，需要在第二个通道中注入压缩空气以交缠聚合物纤丝，这样增加了整个工艺的运营成本。

因此，需要一种能够交缠纤丝并避免上述缺陷的替代方法。

发明目的

本发明的一些目的如下，并通过以下至少一种具体实施方式满足。

本发明的一个目的是改善现有技术的一个或多个问题或至少提供一种有用的选择方案。

本发明的一个目的是提供一种用于交缠聚合物纤丝的设备。

本发明的另一个目的是提供一种交缠聚合物纤丝的工艺。

本发明的另一个目的是提供一种用于交缠聚合物纤丝的经济设备和工艺。

以下描述中，本发明的其他目的和优势将得以进一步明确，但这些描述并不意图限制本发明的范围。

发明内容

本发明涉及一种静电纤丝交缠设备。静电交缠设备由一个漏斗、一个扩径管、复数个狭缝、复数个电极以及一个电接地盘组成。

可以改装漏斗，使通过的纤丝带静电。

漏斗采用至少一种摩擦电系列的材料制造，带有正电荷。

漏斗可以是玻璃漏斗。

可以改装扩径管以接收并允许带静电纤丝通过。

扩径管连接至漏斗的可操作下部，可以分离。

复数个狭缝位于扩径管外围，用于容纳复数个电极。

可以选择改变复数个电极的极性，以改变带静电纤丝的空间排列，从而交缠带静电纤丝，获得交缠态带静电纤丝。

可以改装电接地盘以接收并中和交缠态带静电纤丝的电荷。

电接地盘连接至扩径管，可以分离。

电接地盘可以配置一个开口，用于交缠态带静电纤丝通过。

每一个电极可以电气连接至一个高电压发生器。

高电压发生器可与微控制器进行数据通信。

本发明还涉及一种交缠纤丝的工艺，按照以下介绍的步骤执行。

在第一步中，纤丝通过漏斗，并在漏斗壁上摩擦，获得带静电纤丝。

在第二步中，带静电纤丝通过扩径管。

在第三步中，选择改变复数个狭缝中的复数个电极的极性，从而改变带静电纤丝的空间排列，交缠带静电纤丝以获得交缠态带静电纤丝。

在第四步中，将交缠态带静电纤丝通过电接地盘，中和交缠态带静电纤丝的电荷，获得中和后的交缠态纤丝。

附图说明

下面将借助附图说明一种静电交缠设备和一种交缠纤丝工艺，其中：

图1是按照本发明的静电交缠设备的部分截面图；

图2a是图1中静电交缠设备的正视图；

图2b是图1中静电交缠设备的半截图；

图3a和3b是图1中静电交缠设备的组装图；

图4是图1中静电交缠设备的示意图；

图5a、5b和5c是图1中静电交缠设备内带静电纤丝的截面图。

表格介绍以下参考编号表示的静电交缠设备的各个组件：

具体实施方式

按照以上介绍，在传统交缠管嘴中，在金属块上钻两个直角相交的孔或通道。第一个通道便于聚合物纤丝通过，第二个通道便于空气通过。按照与聚合物纤丝垂直的方向注入空气，便于聚合物纤丝交缠。要高效交缠聚合物纤丝，需要向第二个通道注入压缩空气。但是，提高空气压力消耗大量资金，从而提高交缠聚合物纤丝的整个工艺的运营成本。

因此，本发明设计一种静电交缠设备和一种交缠纤丝工艺，克服上述缺陷。

按照本发明的一个方面，静电交缠设备(100)如图1、2a、2b、3a、3b和4所示。静电交缠设备(100)包括一个漏斗(1)，可与漏斗(1)可操作下部连接和分离的一个扩径管(2)，位于扩径管(2)外围的复数个狭缝(3)，位于复数个狭缝(3)内的复数个电极(3’)，以及可与扩径管(2)连接和分离的一个电接地盘(4)，可在盘上配置开口(O)。

漏斗(1)采用至少一种摩擦电系列的材料制造，带有正电荷。

按照本发明的一个具体实施方式，漏斗(1)可以是玻璃漏斗。

复数个电极(3’)可电气连接到一个高电压发生器(V)。

高电压发生器(V)可与微控制器(M)进行数据通信。

按照本发明的一个典型具体实施方式，可在扩径管(2)外围配置6到18个狭缝。

按照本发明的另一个方面，下面介绍在静电交缠设备(100)中交缠纤丝的工艺。

在第一步中，待交缠纤丝通过漏斗(1)，并在漏斗(1)壁上摩擦，获得带静电纤丝。具体来说，纤丝在漏斗(1)壁上摩擦时获得电子，变为带静电状态(负电荷)。

纤丝材料可以由聚酯制造。

按照本发明的一个具体实施方式，聚酯可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

按照本发明的另一个具体实施方式，可以使用尼龙、聚丙烯(PP)或摩擦漏斗(1)壁可获得静电荷(正电荷或负电荷)的任何聚合物。

改变以下条件，可以控制纤丝上的静电荷：

·漏斗(1)长度；

·纤丝与漏斗(1)壁接触时间。

在第二步中，带静电纤丝通过扩径管(2)。带静电纤丝带有相同电荷；因此互相排斥，从而在扩径管(2)中分离带静电纤丝。

此外，扩径管(2)内部形状有一个凸起部(5)，分离带静电纤丝后，带静电纤丝不会接触扩径管(2)的内表面。

在第三步中，通过高电压发生器(V)选择改变复数个狭缝(3)中的复数个电极(a到f)(如图4所示)的极性，从而改变带静电纤丝的空间排列，交缠带静电纤丝以获得交缠态带静电纤丝。

可以通过微处理器或微控制器(M)电子控制极性及持续时间。

按照本发明，参考图5a、5b和5c说明带静电纤丝的空间排列变化。

图5a显示选择改变极性前，带静电纤丝(l-r)的初始空间排列。

利用高电压发生器(V)对电极瞬间激活高电压，使带静电纤丝(l和p)受到复数个电极(3’)的电场影响。因此，带静电纤丝(l)受到电极上的负电荷排斥，带静电纤丝(p)被电极上的正电荷吸引，从而改变带静电纤丝(l-r)的初始空间排列(如图5b所示)。

具体来说，在电场的影响下，带静电纤丝(l和r)的位置交换，导致交缠带静电纤丝(l-r)，获得交缠态带静电纤丝(如图5c所示)。

在第四步中，将交缠态带静电纤丝通过电接地盘(4)上的开口(O)，中和交缠态带静电纤丝的电荷，保留改动后的交缠态带静电纤丝空间排列，并获得中和后的交缠态纤丝。

可以通过以下条件控制带静电纤丝的交缠以生产纱线：

·进入漏斗(1)的纤丝张力；

·纤丝上的静电荷；

·电极(3’)数量；

·电极(3’)上的电压；

·电极(3’)极性；

·电极(3’)极性的变化频率。

相比交缠纤丝的传统工艺和传统设备，本发明介绍的利用静电交缠设备交缠带静电纤丝以及纱线生产工艺的成本相对更低。

技术优势和经济意义

以上介绍的本发明具有多个技术优势，包括但不局限于实现一种以下静电交缠设备和工艺：

·高效交缠纤丝；

·经济。

本发明借助附带具体实施方式说明，这些具体实施方式不限制本发明的范围和界限。完全通过实施例和示意图形式进行说明。

通过参照下列描述中的非限定性具体实施方式，对此处具体实施方式及其各种特征和有利细节进行说明。其中省去了对已知组分及处理技术的描述，以避免不必要地使本发明的具体实施方式模糊不清。

上述具体实施方式的描述充分披露本发明中具体实施方式的一般性，在没有脱离一般概念的前提下，其他人可以很容易地运用现有知识修改和/或调整此类具体实施方式的各种应用。因此，这些调整和修改应被确定为包含在与所披露的具体实施方式相当的含义和范围内。应当理解为，本文采用的措辞和术语是为了描述而非限制的目的。因此，虽然文中的具体实施方式描述的是首选具体实施方式，熟知本领域的技术人员认识到在所描述的具体实施方式的精神与范围内，可以对文中的具体实施方式进行修改。

Claims (6)

1.一种用于交缠纤丝的静电交缠设备(100)，所述静电交缠设备(100)包括：

a)一个漏斗(1)，可改装以使通过的纤丝带静电；

b)一个扩径管(2)，可改装以接收并通过所述带静电纤丝，所述扩径管(2)连接至所述漏斗(1)的可操作下部，可以分离，外围可配置复数个狭缝(3)以容纳复数个电极(3’)，

可以选择改变所述复数个电极(3’)的极性，以改变所述带静电纤丝的空间排列，从而交缠所述带静电纤丝，获得交缠态带静电纤丝；

c)一个电接地盘(4)，可对其改装以接收并中和所述交缠态带静电纤丝的电荷，所述电接地盘(4)连接至所述扩径管(2)，可以分离，配有一个开口(O)，用于通过所述交缠态带静电纤丝。

2.如权利要求1所述的静电交缠设备，其中所述每一个电极(3’)电气连接至一个高电压发生器(V)。

3.如权利要求2所述的静电交缠设备，其中所述高电压发生器与微控制器(M)进行数据通信。

4.如权利要求1所述的静电交缠设备，其中所述漏斗(1)采用至少一种摩擦电系列的材料制造，带有正电荷。

5.如权利要求1或权利要求4所述的静电交缠设备，其中所述漏斗(1)为玻璃漏斗。

6.如以上权利要求1至5中任一个所述的在所述静电交缠设备中交缠纤丝的工艺，包括以下步骤：

i.将所述纤丝通过所述漏斗(1)，在所述漏斗(1)壁上摩擦，获得带静电纤丝；

ii.将所述带静电纤丝通过所述扩径管(2)；

iii.选择改变所述复数个狭缝(3)中的所述复数个电极(3’)的极性，以改变所述带静电纤丝的空间排列，从而交缠所述带静电纤丝，获得交缠态带静电纤丝；

iv.将所述交缠态带静电纤丝通过所述电接地盘(4)，中和所述交缠态带静电纤丝的电荷，获得中和后的交缠态纤丝。