CN107938083A - 一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法 - Google Patents

一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107938083A
CN107938083A CN201810011773.8A CN201810011773A CN107938083A CN 107938083 A CN107938083 A CN 107938083A CN 201810011773 A CN201810011773 A CN 201810011773A CN 107938083 A CN107938083 A CN 107938083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanofiber
spinning
homogenization
fibre web
feed belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810011773.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107938083B (zh
Inventor
覃小红
杨宇晨
俞建勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
National Dong Hwa University
Original Assignee
Donghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN201810011773.8A priority Critical patent/CN107938083B/zh
Publication of CN107938083A publication Critical patent/CN107938083A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107938083B publication Critical patent/CN107938083B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0092—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the electrical field, e.g. combined with a magnetic fields, using biased or alternating fields
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/10—Carding machines with other apparatus, e.g. drafting devices, in integral or closely-associated combination
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
    • D10B2201/01—Natural vegetable fibres
    • D10B2201/02—Cotton
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
    • D10B2201/20—Cellulose-derived artificial fibres
    • D10B2201/22—Cellulose-derived artificial fibres made from cellulose solutions
    • D10B2201/24—Viscose
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/10—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/12—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of cyclic compounds with one carbon-to-carbon double bond in the side chain
    • D10B2321/121—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of cyclic compounds with one carbon-to-carbon double bond in the side chain polystyrene
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/10—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyurethanes

Abstract

本发明涉及一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法,该装置为：梳理机(1)的一侧设置传送皮带(10)，在传送皮带(10)上设置静电纺丝装置(4)，在传送皮带(10)的另一侧设置喇叭口固定装置(6)，在喇叭口固定装置(6)上设置喇叭口(20)，在喇叭口固定装置(6)的另一侧设置条筒(7)；该方法包括：纺丝液制备，纳米纤维制备，取向纳米纤维/短纤网复合层制备，纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱制备。本发明装置加工简单，操作可行，制备得到的纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱具有较好的功能和纳米纤维分布均匀性，显著提高了传统纺织品的档次和附加值，也提高了纺织品的功能耐久性，具有良好的产业化应用前景。

Description

一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法
技术领域
本发明属于纺纱加工装置及方法领域，特别涉及一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法。
背景技术
近年来，随着国家经济的繁荣，国民生活水平的显著提高，功能性纺织品和纳米纺织品逐渐进入了大众的视野，并引起了消费者和技术开发人员的广泛关注和青睐。功能性纺织品相较于传统纺织品，不仅满足了人们以往穿衣遮体的需要，而且还赋予了其更多的功能性，开拓了传统纺织品的适用场合和领域；而纳米纺织品广义上是指含有纳米材料的纺织品，其往往在不改变纺织品原有的物化性能的基础上，赋予其新的性能和效应。两者对于提高产品附加值、促进纺织科技革新具有重要的指导意义。
作为一种能够快速、高效制备纳米纤维的途径，静电纺丝技术经过了数十年的发展，也逐渐由实验室的小规模生产发展到工业化批量生产的地步。由静电纺丝法制备的纳米纤维及纤维膜具有比表面积大、表面能高、孔隙率高等特性，被广泛用于过滤、生物医用、能源、催化、传感等领域，并取得了很好的应用效果。
将静电纺丝技术与传统纺织技术相结合制备功能性纺织品和纳米纺织品，无疑是提升传统纺织品的产品档次和附加值、开拓传统纺织品应用领域的重要途径之一，两种技术的交叉因此逐渐成为了工程技术人员的研究热点。目前已有部分研究人员对此作了相关的研究和报道，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，该申请专利公案提出了一种将纳米纤维与长丝复合的纺纱装置和方法，通过静电纺丝技术在两根长丝上分别沉积纳米纤维，然后再对两根长丝集聚加捻，得到兼具纳米效应和强度的纳米纤维复合长丝纱，一定程度上解决了纳米纤维在实际应用中的低强力问题。但如果直接应用于织造成布，由于大部分纳米纤维暴露在纱体外表面，因此，长丝表面的纳米纤维极易在加工和最终使用过程中被刮掉，丧失原有的纳米效应。基于此，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，该申请专利公案公布了一种静电纺纳米纤维/棉混纺纱的制备方法，该方法通过在棉纺梳理部分进行技术改造，利用TAYLOR锥多喷头静电纺丝机进行静电纺丝，并让纺丝过程中产生的纳米纤维直接沉积到梳棉网上，与棉网复合并集聚成条，再经多次并条、粗纱、细纱等工序制备纳米纤维/棉混纺纱线，可实现纱线的功能化，为功能性纳米纤维混纺纱的产业化提供了一条具体可行的道路。但该方法所制备的纳米纤维混纺纱体中纳米纤维的分布均匀性仍有待商榷和进一步探讨。
中国知识产权局2017年1月18日公开的发明专利“纳米静电纺丝与短纤维环锭纺纱一体化成纱的方法”，专利申请号CN201610847286.6，该申请专利公案通过在环锭纺纱机的导纱钩与前罗拉钳口间设置单针头静电纺丝装置纺丝，使纳米纤维网与须条汇聚加捻，旨在制备纳微纤维包缠短纤纱。但该方法制备的包缠纱外层为纳米纤维，同样存在着在后续加工和使用过程中纳米纤维脱落的致命问题，并且制备过程中由于沉积区附近基本为金属部件，干扰纺丝过程，使得纳米纤维沉积极为紊乱，当纺丝时间较长时，纤维沉积成膜，甚至有可能影响正常的短纤纺纱过程。中国知识产权局2017年1月18日公开的发明专利“一种纳微尺度增强纤维成纱的长丝环锭复合纺纱方法”，专利申请号CN201610837502.9，该申请专利公案在环锭细纱机的基础上引入长丝喂入装置，并通过静电纺丝法在长丝表面沉积纳米纤维，然后表面包覆有纳米纤维的长丝嵌入前罗拉钳口，与短纤一起加捻成纱。该方法理论上可制备纳米纤维/长丝/短纤复合纱，但纳米纤维沉积到长丝表面的过程不可控，并且在其他金属器件的干扰下，纺丝过程极不稳定，严重制约着最终纱线甚至纺织品的使用性能。
由于环锭细纱机改造制备的纳米纤维/短纤复合纱存在纺丝过程紊乱、纳米纤维沉积随机而影响正常纺纱、混纺纱中纳米纤维裸露等突出问题，因而，采用在短纤梳理成网阶段进行纳米纤维与纤网的有效复合制备混纺纱，仍是实现纳米纤维/短纤混纺纱产业化的有效途径之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法，该装置优化了静电纺纳米纤维的沉积装置，实现了纳米纤维在纤网上的取向沉积，避免了原来纳米纤维在纤网中随机沉积的现象，显著降低了纳米纤维间的粘合力，有利于纳米纤维在后续系列牵伸作用下的转移，有效的解决了纳米纤维在纱体中分布均匀性相对较差的技术难题。
本发明的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，梳理机的一侧设置传送皮带，在传送皮带上设置静电纺丝装置，在传送皮带的另一侧设置喇叭口固定装置，在喇叭口固定装置上设置喇叭口，在喇叭口固定装置的另一侧设置条筒；其中静电纺丝装置内设有悬挂式向下纺丝喷头和纳米纤维取向收集装置，悬挂式向下纺丝喷头在传送皮带上方，纳米纤维取向收集装置在传送皮带下方。
所述梳理机包括给棉罗拉、道夫、锡林、盖板和纤网输出辊，纤网输出辊的钳口与传送皮带位于同一水平线。
所述悬挂式向下纺丝喷头为积极式狭缝控液器，包括实心圆柱体、空心圆柱体和圆台喷头，其中实心圆柱体和空心圆柱体串套组成供液通道，实心圆柱体和空心圆柱体下端连接圆台喷头。
所述圆台喷头包括外层金属、内层金属和边缘带有微沟槽的钢丝圈，外层金属与内层金属的间隙为0.2-1mm，边缘带有微沟槽的钢丝圈设置在外层金属和内层金属之间，与压力泵配合用于精准控制液体流量和流速，射流由狭缝处的内外金属边缘在高压电场下引发的电荷集聚效应产生。
所述静电纺丝装置为悬挂式自上而下纺丝装置；传送皮带是接地的；传送皮带的长度为1.5-3m；纳米纤维取向收集装置是由平行的金属薄片阵列组成，金属薄片与纤网输送方向垂直，金属薄片排列方向与纤网输送方向一致。
所述金属薄片的顶角为0℃或30℃；金属薄片阵列的间距为3-10cm。
本发明的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，具体步骤如下：
(1)将高聚物和功能性试剂溶于溶剂中，搅拌，得到功能性纺丝液，其中功能性纺丝液中高聚物的浓度为6-15wt％，纺丝液中功能性试剂的浓度为0.5-5wt％；
(2)将短纤配棉，开清棉，得到纤维卷，将纤维卷由给棉罗拉喂入梳理机中，经过锡林、盖板和道夫的梳理，由纤网输出辊输出，在传送皮带上形成短纤网；
(3)将步骤(1)中纺丝液加入到静电纺丝装置中进行悬挂式自上而下纺丝，得到功能性纳米纤维，功能性纳米纤维飞行靠近纳米纤维取向收集装置时，取向沉积到步骤(2)中短纤网的上表面，得到取向纳米纤维/短纤网复合层；
(4)步骤(3)中取向纳米纤维/短纤网复合层经喇叭口集束聚成条，纺纱，得到功能性纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱。
所述步骤(1)中高聚物为聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨酯或聚酰胺；功能性试剂为抗菌试剂(如三氯生、壳聚糖、纳米银等)、抗静电试剂或抗紫外试剂(如纳米氧化锌、二氧化硅等)；溶剂为DMF或去离子水。
所述步骤(2)中短纤为棉、粘胶或化纤短纤。
所述步骤(2)中短纤网的厚度可根据道夫的转速调节。
所述步骤(3)中悬挂式自上而下纺丝的工艺参数为：施加电压为40-65kv，悬挂式向下纺丝喷头与短纤网间距为10-15cm，环境温度T为20-25℃，环境湿度RH为40-65％。
所述步骤(3)中悬挂式自上而下纺丝是在高压静电作用下，喷头与接地的传送皮带间构成静电纺丝区域，喷头尖端形成的射流受到电场力的作用不断拉伸细化，最终固化成纳米纤维。
所述步骤(3)中取向沉积到步骤(2)中短纤网的上表面是纳米纤维在飞行到靠近取向纳米纤维收集装置时，受到收集装置中金属片的尖端诱导，在金属片间完成取向，并沉积到短纤网的上表面。
所述步骤(4)中纺纱的工艺包括：并条、粗纱和细纱。
有益效果
本发明装置加工简单，操作可行，制备得到的纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱具有较好的功能和纳米纤维分布均匀性，显著提高了传统纺织品的档次和附加值，也提高了纺织品的功能耐久性，具有良好的产业化应用前景。
附图说明
图1是本发明制备纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱的工艺流程示意图；
图2是本发明装置的整体示意图；
图3是本发明纺丝喷头(a)和圆台喷头(b)的结构示意图；
图4是本发明金属片顶角为0℃的纳米纤维取向收集装置的结构示意图；
图5是本发明金属片顶角为30℃的纳米纤维取向收集装置的结构示意图；
图6是实施例2制备的纳米纤维均匀性分布的混纺纱的电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图2-图5所示，本实施例提供了一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，梳理机1的一侧设置传送皮带10，在传送皮带10上设置静电纺丝装置4，在传送皮带10的另一侧设置喇叭口固定装置6，在喇叭口固定装置6上设置喇叭口20，在喇叭口固定装置6的另一侧设置条筒7；其中静电纺丝装置4内设有悬挂式向下纺丝喷头3和纳米纤维取向收集装置8，悬挂式向下纺丝喷头3在传送皮带10上方，纳米纤维取向收集装置8在传送皮带10下方。
所述梳理机1包括给棉罗拉21、道夫9、锡林18、盖板19和纤网输出辊22，纤网输出辊22的钳口与传送皮带10位于同一水平线。
所述悬挂式向下纺丝喷头3为积极式狭缝控液器，包括实心圆柱体11、空心圆柱体12和圆台喷头13，其中实心圆柱体11和空心圆柱体12串套组成供液通道，实心圆柱体11和空心圆柱体12下端连接圆台喷头13。
所述圆台喷头13包括外层金属14、内层金属15和边缘带有微沟槽的钢丝圈16，外层金属14与内层金属15的间隙为0.2-1mm，边缘带有微沟槽的钢丝圈16设置在外层金属14和内层金属15之间。
所述静电纺丝装置4为悬挂式自上而下纺丝装置；传送皮带10是接地的；传送皮带10的长度为1.5-3m。
所述纳米纤维取向收集装置8是由平行的金属薄片17阵列组成；金属薄片17与纤网输送方向垂直，金属薄片17排列方向与纤网输送方向一致。
所述金属薄片17的顶角为0℃或30℃；金属薄片17阵列的间距为3-10cm。
实施例2
本实施例提供了一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，具体步骤如下：
(1)将10g聚丙烯腈(分子量为78000)和3g三氯生抗菌试剂溶于87g DMF溶剂中，搅拌，得到聚丙烯腈浓度为10％、三氯生抗菌试剂浓度为3wt％的纺丝液。
(2)将棉纤经配棉、开清棉，得到纤维卷，将纤维卷由给棉罗拉21喂入梳理机1中，经过锡林18、盖板19和道夫9的梳理，由纤网输出辊22输出，在传送皮带10上形成短纤网2。
(3)将步骤(1)中纺丝液加入到静电纺丝装置4中悬挂式自上而下纺丝，施加电压为60kv，悬挂式向下纺丝喷头3与短纤网2的间距为10cm，环境温度T为25℃，环境湿度RH为60％，得到功能性纳米纤维，功能性纳米纤维飞行靠近纳米纤维取向收集装置8时，取向沉积到步骤(2)中短纤网2的上表面，得到取向纳米纤维/短纤复合层5。
(4)步骤(3)中取向纳米纤维/短纤复合层5经喇叭口20集束聚成条，再经并条(1-2道)、粗纱、细纱工序，得到功能性纳米纤维均匀化分布的混纺纱。
图6表明：具备抗菌性的纳米纤维在混纺纱体中的分布均匀性较好，不会产生团聚现象，从而保证了制备的混纺纱具有整体的抗菌性，而不会存在混纺纱的部分片段不具备抗菌性。
实施例3
本实施例提供了一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，具体步骤如下：
(1)将10g聚苯乙烯和3g纳米氧化锌抗紫外试剂溶于87g DMF溶剂中，搅拌，得到聚苯乙烯浓度为10％、纳米氧化锌抗紫外试剂浓度为3wt％的纺丝液。
(2)将棉纤经配棉、开清棉，得到纤维卷，将纤维卷由给棉罗拉21喂入梳理机1中，经过锡林18、盖板19和道夫9的梳理，由纤网输出辊22输出，在传送皮带10上形成短纤网2。
(3)将步骤(1)中纺丝液加入到静电纺丝装置4中悬挂式自上而下纺丝，施加电压为60kv，悬挂式向下纺丝喷头3与短纤网2的间距为10cm，环境温度T为25℃，环境湿度RH为60％，得到功能性纳米纤维，功能性纳米纤维飞行靠近纳米纤维取向收集装置8时，取向沉积到步骤(2)中短纤网2的上表面，得到取向纳米纤维/短纤复合层5。
(4)步骤(3)中取向纳米纤维/短纤复合层5经喇叭口20集束聚成条，再经并条(1-2道)、粗纱、细纱工序，得到功能性纳米纤维均匀化分布的混纺纱。

Claims (10)

1.一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，梳理机(1)的一侧设置传送皮带(10)，在传送皮带(10)上设置静电纺丝装置(4)，在传送皮带(10)的另一侧设置喇叭口固定装置(6)，在喇叭口固定装置(6)上设置喇叭口(20)，在喇叭口固定装置(6)的另一侧设置条筒(7)；其中静电纺丝装置(4)内设有悬挂式向下纺丝喷头(3)和纳米纤维取向收集装置(8)，悬挂式向下纺丝喷头(3)在传送皮带(10)上方，纳米纤维取向收集装置(8)在传送皮带(10)下方。
2.按照权利要求1所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述梳理机(1)包括给棉罗拉(21)、道夫(9)、锡林(18)、盖板(19)和纤网输出辊(22)，纤网输出辊(22)的钳口与传送皮带(10)位于同一水平线；悬挂式向下纺丝喷头(3)为积极式狭缝控液器，包括实心圆柱体(11)、空心圆柱体(12)和圆台喷头(13)，其中实心圆柱体(11)和空心圆柱体(12)串套组成供液通道，实心圆柱体(11)和空心圆柱体(12)下端连接圆台喷头(13)。
3.按照权利要求2所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述圆台喷头(13)包括外层金属(14)、内层金属(15)和边缘带有微沟槽的钢丝圈(16)，外层金属(14)与内层金属(15)的间隙为0.2-1mm，边缘带有微沟槽的钢丝圈(16)设置在外层金属(14)和内层金属(15)之间。
4.按照权利要求1所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述静电纺丝装置(4)为悬挂式自上而下纺丝装置；传送皮带(10)是接地的；传送皮带(10)的长度为1.5-3m；纳米纤维取向收集装置(8)是由平行的金属薄片(17)阵列组成，金属薄片(17)与纤网输送方向垂直，金属薄片(17)排列方向与纤网输送方向一致。
5.按照权利要求4所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置，其特征在于，所述金属薄片(17)的顶角为0℃或30℃；金属薄片(17)阵列的间距为3-10cm。
6.一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，具体步骤如下：
(1)将高聚物和功能性试剂溶于溶剂中，搅拌，得到功能性纺丝液，其中功能性纺丝液中高聚物的浓度为6-15wt％，纺丝液中功能性试剂的浓度为0.5-5wt％；
(2)将短纤配棉，开清棉，得到纤维卷，将纤维卷由给棉罗拉(21)喂入梳理机(1)中，经过锡林(18)、盖板(19)和道夫(9)的梳理，由纤网输出辊(22)输出，在传送皮带(10)上形成短纤网(2)；
(3)将步骤(1)中纺丝液加入到静电纺丝装置(4)中悬挂式自上而下纺丝，得到功能性纳米纤维，功能性纳米纤维飞行靠近纳米纤维取向收集装置(8)时，取向沉积到步骤(2)中短纤网(2)的上表面，得到取向纳米纤维/短纤网复合层(5)；
(4)将步骤(3)中取向纳米纤维/短纤网复合层(5)经喇叭口(20)集束聚成条，纺纱，得到功能性纳米纤维均匀化分布的短纤混纺纱。
7.按照权利要求6所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，其特征在于，所述步骤(1)中高聚物为聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨酯或聚酰胺；功能性试剂为抗菌试剂、抗静电试剂或抗紫外试剂；溶剂为DMF或去离子水。
8.按照权利要求6所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，其特征在于，所述步骤(2)中短纤为棉、粘胶或化纤短纤。
9.按照权利要求6所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，其特征在于，所述步骤(3)中悬挂式自上而下纺丝的工艺参数为：施加电压为40-65kv，悬挂式向下纺丝喷头(3)与短纤网(2)间距为10-15cm，环境温度为20-25℃，环境湿度为40-65％。
10.按照权利要求6所述的一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布方法，其特征在于，所述步骤(4)中纺纱的工艺包括：并条、粗纱和细纱。
CN201810011773.8A 2018-01-05 2018-01-05 一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法 Active CN107938083B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810011773.8A CN107938083B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810011773.8A CN107938083B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107938083A true CN107938083A (zh) 2018-04-20
CN107938083B CN107938083B (zh) 2020-08-11

Family

ID=61938427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810011773.8A Active CN107938083B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107938083B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108624967A (zh) * 2018-05-03 2018-10-09 东华大学 一种顺重力多片层刷式静电纺丝装置及方法
CN109322023A (zh) * 2018-12-05 2019-02-12 东华大学 一种制备纳米纤维/短纤混纺纱的装置及方法
CN110144658A (zh) * 2019-06-11 2019-08-20 安踏（中国）有限公司 一种具有花灰效果的复合纱线的生产方法
CN110205724A (zh) * 2019-06-12 2019-09-06 东华大学 纳米纤维/短纤混纺纱制备均匀化装置和方法
CN110284221A (zh) * 2019-07-03 2019-09-27 东华大学 一种均匀过渡棉网传动装置
CN110373766A (zh) * 2019-06-27 2019-10-25 东华大学 一种等离子风消静电的装置及操作方法
CN111826763A (zh) * 2020-06-19 2020-10-27 东华大学 一种用阳离子改性棉及纳米纤维实现花灰纺纱效果的制备方法
CN114318604A (zh) * 2021-12-15 2022-04-12 苏州大学 一种光致变色混纺棉纱及其制备方法和应用
CN115198399A (zh) * 2022-06-02 2022-10-18 东华大学 一种制备微纳米纤维复合纱线的装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103173874A (zh) * 2013-04-17 2013-06-26 东华大学 一种高度取向纳米纤维收集装置及方法
CN103572448A (zh) * 2013-11-20 2014-02-12 东华大学 一种纳米纤维混纺复合纱线的制备方法
CN103866404A (zh) * 2014-04-09 2014-06-18 厦门大学 混合物纳米纤维纺丝喷头装置
CN106480566A (zh) * 2016-09-21 2017-03-08 武汉纺织大学 一种纳微尺度增强短纤维成纱的赛络纺纱方法
CN106480556A (zh) * 2016-09-21 2017-03-08 武汉纺织大学 一种纳微尺度增强纤维成纱的长丝环锭复合纺纱方法
CN107201559A (zh) * 2017-07-17 2017-09-26 吉林农业大学 一种珠头喷头静电纺丝装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103173874A (zh) * 2013-04-17 2013-06-26 东华大学 一种高度取向纳米纤维收集装置及方法
CN103572448A (zh) * 2013-11-20 2014-02-12 东华大学 一种纳米纤维混纺复合纱线的制备方法
CN103866404A (zh) * 2014-04-09 2014-06-18 厦门大学 混合物纳米纤维纺丝喷头装置
CN106480566A (zh) * 2016-09-21 2017-03-08 武汉纺织大学 一种纳微尺度增强短纤维成纱的赛络纺纱方法
CN106480556A (zh) * 2016-09-21 2017-03-08 武汉纺织大学 一种纳微尺度增强纤维成纱的长丝环锭复合纺纱方法
CN107201559A (zh) * 2017-07-17 2017-09-26 吉林农业大学 一种珠头喷头静电纺丝装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108624967A (zh) * 2018-05-03 2018-10-09 东华大学 一种顺重力多片层刷式静电纺丝装置及方法
CN109322023A (zh) * 2018-12-05 2019-02-12 东华大学 一种制备纳米纤维/短纤混纺纱的装置及方法
CN110144658A (zh) * 2019-06-11 2019-08-20 安踏（中国）有限公司 一种具有花灰效果的复合纱线的生产方法
CN110205724A (zh) * 2019-06-12 2019-09-06 东华大学 纳米纤维/短纤混纺纱制备均匀化装置和方法
CN110205724B (zh) * 2019-06-12 2021-12-07 东华大学 纳米纤维/短纤混纺纱制备均匀化装置和方法
CN110373766A (zh) * 2019-06-27 2019-10-25 东华大学 一种等离子风消静电的装置及操作方法
CN110284221A (zh) * 2019-07-03 2019-09-27 东华大学 一种均匀过渡棉网传动装置
CN111826763A (zh) * 2020-06-19 2020-10-27 东华大学 一种用阳离子改性棉及纳米纤维实现花灰纺纱效果的制备方法
CN111826763B (zh) * 2020-06-19 2021-11-09 东华大学 一种花灰效果纱线或面料及其制备方法和应用
CN114318604A (zh) * 2021-12-15 2022-04-12 苏州大学 一种光致变色混纺棉纱及其制备方法和应用
CN115198399A (zh) * 2022-06-02 2022-10-18 东华大学 一种制备微纳米纤维复合纱线的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107938083B (zh) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108035027B (zh) 一种静电纺纳米纤维复合短纤网批量化制备混纺纱的装置及方法
CN107938083A (zh) 一种混纺纱体系中纳米纤维的均匀化分布装置及方法
CN103572448B (zh) 一种纳米纤维混纺复合纱线的制备方法
CN105839201B (zh) 一种喂入式纳米级静电环锭纺纱方法
CN107938082B (zh) 一种静电纺纳米纤维/棉抗菌包芯纱的批量化制备方法
CN108004628A (zh) 一种带有纳米纤维防粘连机构用于制备纳米纤维/短纤混纺纱的装置及方法
CN107988665B (zh) 一种批量化环锭纺纳米纤维/短纤包芯纱的装置及方法
CN107366052B (zh) 取向集束装置、静电纺纱设备及纳米纤维纱线制备方法
CN107059186B (zh) 一种型膜丝化的涡流复合纺纱方法
CN106917166B (zh) 一种型膜丝化的摩擦复合纺纱方法
CN109322023A (zh) 一种制备纳米纤维/短纤混纺纱的装置及方法
CN107099897B (zh) 一种粘胶纤维、丽彩纤维混纺纱线及其纺纱工艺
CN106048790B (zh) 一种超细旦天丝纤维生产特高支紧密纺纱制造工艺
CN108221109A (zh) 一种混纺纱及其制备方法
CN101979735A (zh) 竹纤维与精梳棉紧密赛络纺纱线工艺
CN108385231A (zh) 棉与亚微米纤维复合纱线导湿功能化装置及其使用方法
CN101864632A (zh) 羊毛、尼龙混纺纱线及其制造工艺
CN110373766A (zh) 一种等离子风消静电的装置及操作方法
CN106801279A (zh) 一种吸湿排汗涤纶/木棉混纺纱及其生产方法和应用
CN101851820A (zh) 羊毛和棉混纺方法及其纱线
CN113174664B (zh) 一种抗菌持久性的喷气涡流纺包芯纱的制备方法
CN103526372A (zh) 一种新型复合高强纺织材料及制造方法
CN107217390A (zh) 一种利用高温熔融静电纺丝法制备拉胀长丝纤维的装置、方法及用途
Jiang et al. A novel approach for fabricating antibacterial nanofiber/cotton hybrid yarns
CN111663216B (zh) 一种导湿快干型复合纱线、其制备方法和面料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant