CN108823687B - 多氢键纤维丝束的开松方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多氢键纤维丝束的开松方法，属于纤维丝束技术领域。其包括以下步骤：在多氢键纤维丝束的长度方向上选定多氢键纤维丝束的作用点或作用点间隔；针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作，使得所述多氢键纤维丝束中的每根纤维与其周围的纤维都发生相对运动而消除每根纤维与其周围的纤维之间的粘连。与目前普遍采用的上油剂方法相比较，本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法具有以下优势：1、无小分子化学物质附着在纤维上，节省了助剂成本，同时具有绿色环保的优势；2、纤维应用领域可以直接方便地延伸到医疗和卫生领域；3、工艺简洁，操作方便，成本低廉，应用潜力巨大。

Description

多氢键纤维丝束的开松方法

技术领域

本发明涉及纤维丝束技术领域，特别是涉及一种多氢键纤维丝束的开松方法。

背景技术

多氢键纤维是指组成纤维的高分子结构重复单元中含有氢键基团的一类纤维材料，天然再生的纤维往往属于此类，比如再生纤维素纤维、海藻纤维、甲壳素纤维等。这类纤维往往在刚刚成型出来未经表面处理而直接干燥后呈现出半粘连和发硬的状态，这是纤维表面之间的局部粘连造成的。这种粘连和发硬的状态给后道切断、纺纱、织造、非织造等加工过程和应用开发带来了困扰。目前解决这一问题的方法一般是采用上油剂的办法，即在纤维表面附着一些表面活性剂和分散剂，破坏不同纤维分子间的氢键作用，从而使得纤维之间的粘连效应得到消除，为后道切断、纺纱、织造工艺的开展提供了便利。由于上油剂的工艺技术成本相对不高，实施难度小，目前在多氢键类纤维的大规模生产中基本都实施了上油剂的方法。但上油剂的方法也存在以下不利的方面：1、增加了生产成本，体现在油剂原料和上油剂的设备与工艺等方面；2、纤维表面附着了化学性的油剂成分，给人们的生活和环境带来了不利的影响；3、限制了纤维在某些方面的应用，如在医用和卫生用领域。因此，需要通过其他方式预防纤维之间粘连点的形成或拆开纤维之间已经形成的粘连点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多氢键纤维丝束的开松方法，其采用外界物理作用预防纤维之间粘连点的形成或者拆开纤维之间已经形成的粘连点，能够为后道切断、纺纱、织造工艺的开展提供便利，从而更加适于实用。

为了达到上述目的，本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法的技术方案如下：

本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法包括以下步骤：

在多氢键纤维丝束的长度方向上选定多氢键纤维丝束的作用点或作用点间隔；

针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作，使得所述多氢键纤维丝束中的每根纤维与其周围的纤维都发生相对运动而消除每根纤维与其周围的纤维之间的粘连。

本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，针对所述作用点，还施加拉伸、振动、扭转操作中的一种或者几种操作。

作为优选，所述多氢键纤维丝束选自含有氢键作用的纤维品种。

作为优选，所述多氢键纤维丝束选自再生纤维素纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、蛋白纤维中的一种或几种的混纺纤维。

作为优选，所述多氢键纤维丝束中的单丝束总纤度≤400000dtex。

作为优选，针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作时，做弯折操作中的每个方向与丝束之间成直角或者成≥40°的锐角，并且，所述空间至少3 个方向之间的夹角≥10°。

作为优选，针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作时，操作次数≥1。

作为优选，针对所述作用点进行弯折和拉伸、振动、扭转操作中的一种或者几种操作的过程中，相邻单丝之间发生的相对运动或相对位移的方向选自平行于纤维长度方向、垂直于纤维长度方向或者平行于纤维长度方向与垂直于长度方向两个方向的叠加运动或者叠加位移。

在多氢键纤维成型后的干燥过程中，纤维间相互接触区域的大分子之间存在氢键作用，并随着干燥完成而保留了下来。这种作用属于物理作用力范畴，通过施加纤维之间的相对运动可以使其得到有效拆解，从而改善之前的粘并和发硬状态，实现丝束的开松。本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法是基于以下原理：具有一定厚度的丝束在受外力弯曲时曲率内部和外部的纤维被迫发生相对位置的改变。通过对纤维丝束的多次多方向弯折，促使丝束中所有纤维之间都能产生相对滑移，从而预防纤维之间粘连点的形成或拆开纤维之间已经形成的粘连点，达到开松纤维的目的。与目前普遍采用的上油剂方法相比较，本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法具有以下优势：1、无小分子化学物质附着在纤维上，节省了助剂成本，同时具有绿色环保的优势；2、纤维应用领域可以直接方便地延伸到医疗和卫生领域；3、工艺简洁，操作方便，成本低廉，应用潜力巨大。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置在应用过程中，动作盘处于静止位的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置在应用过程中，动作盘处于动作位的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置在应用过程中，当动作盘处于静止位时，多氢键纤维丝束的状态示意图；

图5为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置在应用过程中，当动作盘处于动作位时，多氢键纤维丝束的状态示意图；

图6为本发明实施例提供的多情件纤维丝束的开松装置在应用过程中，动作点位为2个时的串联结构示意图；

图7为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置在应用过程中，动作点位为2个时的多氢键纤维丝束的状态示意图；

图8为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置中应用的喂入盘的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置中应用的动作盘的结果示意图；

图10为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置中应用的出丝盘的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松装置与入丝辊、出丝辊配合应用时的结构示意图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种多氢键纤维丝束的开松方法，其采用外界物理作用预防纤维之间粘连点的形成或者拆开纤维之间已经形成的粘连点，能够为后道切断、纺纱、织造工艺的开展提供便利，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的多氢键纤维丝束的开松方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

参见附图1，本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松方法包括以下步骤：

步骤1：在多氢键纤维丝束的长度方向上选定多氢键纤维丝束的作用点或作用点间隔；

步骤2：针对作用点在空间至少3个方向做弯折操作，使得多氢键纤维丝束中的每根纤维与其周围的纤维都发生相对运动而消除每根纤维与其周围的纤维之间的粘连。

在多氢键纤维成型后的干燥过程中，纤维间相互接触区域的大分子之间存在氢键作用，并随着干燥完成而保留了下来。这种作用属于物理作用力范畴，通过施加纤维之间的相对运动可以使其得到有效拆解，从而改善之前的粘并和发硬状态，实现丝束的开松。本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法是基于以下原理：具有一定厚度的丝束在受外力弯曲时曲率内部和外部的纤维被迫发生相对位置的改变。通过对纤维丝束的多次多方向弯折，促使丝束中所有纤维之间都能产生相对滑移，从而预防纤维之间粘连点的形成或拆开纤维之间已经形成的粘连点，达到开松纤维的目的。与目前普遍采用的上油剂方法相比较，本发明提供的多氢键纤维丝束的开松方法具有以下优势：1、无小分子化学物质附着在纤维上，节省了助剂成本，同时具有绿色环保的优势；2、纤维应用领域可以直接方便地延伸到医疗和卫生领域；3、工艺简洁，操作方便，成本低廉，应用潜力巨大。

其中，针对作用点，还施加拉伸、振动、扭转操作中的一种或者几种操作。其中，拉伸作用强度的大小影响纤维丝束的张紧程度，进而影响到弯折操作时的丝束作用点附近受到的作用力强度、丝束紧密度，强的拉伸作用可以拆解丝束中粘连强度较大的局部；振动操作是弯折动作周期性重复进行的一种模式，通过对丝束施加周期性的张紧和松弛动作，实现对丝束不同方向上的开松；扭转操作是对纤维丝束中不同单丝有不同倾角的作用方式，不同于常规的弯折作用模式，有利于丝束中不同单丝之间做扭转性的相对运动，从而促进丝束粘连部分的开松。

其中，多氢键纤维丝束选自含有氢键作用的纤维品种，本实施例中，多氢键纤维丝束选自再生纤维素纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、蛋白纤维中的一种或几种的混纺纤维。

其中，多氢键纤维丝束中的单丝束总纤度≤400000dtex。

其中，针对作用点在空间至少3个方向做弯折操作时，做弯折操作中的每个方向与丝束之间成直角或者成≥40°的锐角，并且，空间至少3个方向之间的夹角≥10°。在此角度范围附近可以实现丝束中单根纤维之间较大的局部相对滑动，有效打破纤维之间的粘连作用。

其中，针对作用点在空间至少3个方向做弯折操作时，操作次数≥1。尽管有一些小的粘连不太影响丝束的后道应用，但是多次操作有利于丝束中大小粘连的完全消除，随着操作次数的增加，纤维丝束的开松程度增加，表观上的柔软度、蓬松度都增加。

其中，针对作用点进行弯折和拉伸、振动、扭转操作中的一种或者几种操作的过程中，相邻单丝之间发生的相对运动或相对位移的方向选自平行于纤维长度方向、垂直于纤维长度方向或者平行于纤维长度方向与垂直于长度方向两个方向的叠加运动或者叠加位移。通过上述不同动作的施加，使得纤维丝束中相邻单丝在对应方向上做相对运动，进而拆解相邻单丝之间的粘连，实现纤维丝束的开松。开松后的纤维光泽度、柔软度、蓬松度优良，适于后道织造和非织造应用开发。

作为实现本发明实施例提供的多氢键纤维丝束的开松方法的一种具体的多氢键纤维丝束的开松装置，参见附图2～附图11，该多氢键纤维丝束的开松装置包括喂入盘1、动作盘3和出丝盘5，喂入盘1、动作盘3和出丝盘5构成开松盘组。喂入盘1上布设有若干喂入孔2，动作盘3上布设有若干动作孔4，出丝盘5上布设有若干出丝孔6，喂入盘1、动作盘3和出丝盘5的规格相同，喂入孔2、动作孔4和出丝孔6的数量、规格均相同，喂入孔2在喂入盘1上的布置位置、动作孔4在动作盘3上的布置位置、出丝孔6在出丝盘5上的布置位置一一对应，喂入盘1、动作盘3和出丝盘5各自所处的平面相互平行，多氢键纤维丝束7依次穿过喂入孔2、动作孔4和出丝孔6。应用过程中，动作盘3能够动作。

其中，多氢键纤维丝束的开松装置还包括驱动装置。驱动装置的输出轴固定连接于动作盘3。在这种情况下，可以通过驱动装置使得动作盘3动作，而无需手动操作动作盘3，因此，能够节约人力资源。

其中，开松盘组包括多组，多组开松盘组之间串联。在这种情况下，可以同时对多氢键纤维丝束7上的多个作用点实施开松操作。

其中，多氢键纤维丝束的开松装置还包括第一入丝辊8、第二入丝辊9、第一牵伸辊10和第二牵伸辊11。第一入丝辊8和第二入丝辊9设置于开松盘组的前方，多氢键纤维丝束7从第一入丝辊8和第二入丝辊9之间的间隙被导入至开松盘组；第一牵伸辊10和第二牵伸辊11设置于开松盘组的后方，多氢键纤维丝束7从第一牵伸辊10和第二牵伸辊11之间的间隙被导出。在这种情况下，无需手动将多氢键纤维丝束7导入至喂入盘1、动作盘3和出丝盘5，而是通过由第一入丝辊8、第二入丝辊9组成的喂入辊，由第一牵伸辊10、第二牵伸辊 11组成的牵伸辊，即可实现对多氢键纤维丝束7的固定，因此，不仅能够节约人力资源，还可以使得多氢键纤维丝束7在经历喂入盘1、动作盘3和出丝盘5 的行程上受力均匀。

其中，喂入盘1、动作盘3、出丝盘5均由表面光洁的材质制成。在这种情况下，由于喂入盘1、动作盘3、出丝盘5均由表面光洁的材质制成，在多氢键纤维丝束7经过喂入盘1、动作盘3、出丝盘5的过程中，既不会对多氢键纤维丝束7造成干涉，也不会由于多氢键纤维丝束7与喂入盘1、动作盘3、出丝盘5之间的摩擦过大而造成多氢键纤维丝束7在被开松装置开松的过程中而断裂。本实施例中应用的表面光洁的材质选自玻璃或者陶瓷。

其中，驱动装置为旋转电机，旋转电机的输出轴处于喂入盘1、动作盘3和出丝盘5的中心连线方向，使得动作盘3以喂入盘1、动作盘3和出丝盘5的中心连线方向为旋转轴周期性旋转。在这种情况下，便于对旋转电机进行操作，而无需通过运动转换组件对旋转电机的旋转动作进行转换。

其中，多氢键纤维丝束7中单丝束总纤度≤400000dtex。

其中，定义多氢键纤维丝束7中的丝束直径为r，喂入孔2、动作孔4、出丝孔6的直径均为R，则r≤R≤3r。本实施例中，r≤R≤1.1～1.5r。

本发明公开了该开松装置的使用方法，所述的使用方法包括以下步骤：

1)将丝束顺序穿过喂入辊(包括第一入丝辊8、第二入丝辊9)、喂入盘1、动作盘3、出丝盘5和牵伸辊(包括第一牵伸辊10和第二牵伸辊11)，并使得每根丝束在各盘同样位置的孔眼中穿过；

2)丝束在牵伸辊(包括第一牵伸辊10和第二牵伸辊11)带动下保持前行，动作盘3相对喂入盘1和出丝盘5做周期性相对运动；

3)调节丝束在装置中的张力，使得多氢键纤维丝束7与喂入盘1、动作盘 3和出丝盘5的圆孔接触紧密而又不明显损伤丝束。

4)调节动作盘3运动频率，使得多氢键纤维丝束7顺序受到不同方向的弯折作用，有效预防或拆解纤维之间的粘连，达到开松的目的。

上述方法中，所述的动作盘3周期性相对运动是以喂入盘1和出丝盘5中心连线为轴的圆周运动。在这种情况下，其操作简便，易于实现。

其中，多氢键纤维丝束7选自含有氢键作用的纤维品种，本实施例中，多氢键纤维丝束7选自再生纤维素纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、蛋白纤维等天然再生纤维丝束。

所述的多氢键纤维丝束是指单丝束总纤度≤400000dtex的纤维丝束。

在纤维成型后的干燥过程中，纤维间相互接触区域的大分子之间存在氢键作用，并随着干燥完成而保留了下来。这种作用属于物理作用力范畴，通过施加纤维之间的相对运动可以使其得到有效拆解，从而改善之前的粘并和发硬状态。

该设备开松多氢键纤维丝束是基于以下原理：具有一定厚度的丝束在受外力弯曲时曲率内部和外部的纤维发生相对位置改变。该设备对纤维丝束进行逐点多次弯曲操作，促使丝束中所有纤维之间都能产生相对滑移，从而预防纤维之间粘连点的形成或拆开纤维之间已经形成的粘连点，达到开松纤维的目的。

与目前普遍采用的上油剂方法相比较，本发明设备和使用方法具有以下优势：1、无小分子化学物质附着在纤维上，节省了助剂成本，同时具有绿色环保的优势；2、促进纤维应用领域可以直接方便的延伸到医疗和卫生领域；3、工艺设备简洁，操作方便，成本低廉，应用潜力巨大。

实施例1：

设定开松装置的动作盘与喂入盘、出丝盘间距为1cm，喂入孔、动作孔、出丝孔的孔直径为5mm，取50000dtex的海藻纤维丝束，丝束为经过干燥后未开松状态，具有明显的粘连和发硬的特征，将该丝束通过喂入辊后顺序穿过装置的喂入孔、动作孔、出丝孔，由牵伸辊牵引而出，保持纤维张力在200g，开启丝束牵引装置，使丝束保持以10m/min速度前行，然后启动本开松装置，动作盘以40转/秒的速度沿直径2cm的圆周轨迹做周期旋转，丝束顺序经过开松装置后变得松软，开松前的粘连和硬结现象基本得到消除，纤维开松良好。

实施例2：

采用由两套喂入盘、动作盘、出丝盘串联排布的开松装置，设定动作盘与喂入盘、出丝盘间距为1cm，喂入孔、动作孔、出丝孔的孔直径为1cm，取 100000dtex的再生纤维素纤维丝束，丝束为经过干燥后未开松状态，具有明显的粘连和发硬的特征，将该丝束通过喂入辊后顺序穿过装置的喂入孔、动作孔、出丝孔，由牵伸辊牵引而出，保持纤维张力在1000g，开启丝束牵引装置，使丝束保持以30m/min速度前行，然后启动本开松装置，动作盘以60转/秒的速度沿直径5cm的圆周轨迹做周期震荡，丝束顺序经过开松装置后变得松软，开松前的粘连和硬结现象基本得到消除，纤维开松良好。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，包括以下步骤：

在多氢键纤维丝束的长度方向上选定多氢键纤维丝束的作用点或作用点间隔；

针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作，使得所述多氢键纤维丝束中的每根纤维与其周围的纤维都发生相对运动而消除每根纤维与其周围的纤维之间的粘连；

其中，针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作时应用的多氢键纤维丝束的开松装置包括喂入盘(1)、动作盘(3)和出丝盘(5)，所述喂入盘(1)、动作盘(3)和出丝盘(5)构成开松盘组，

所述喂入盘(1)上布设有若干喂入孔(2)，

所述动作盘(3)上布设有若干动作孔(4)，

所述出丝盘(5)上布设有若干出丝孔(6)，

所述喂入盘(1)、动作盘(3)和出丝盘(5)的规格相同，

所述喂入孔(2)、动作孔(4)和出丝孔(6)的数量、规格均相同，

所述喂入孔(2)在所述喂入盘(1)上的布置位置、所述动作孔(4)在所述动作盘(3)上的布置位置、所述出丝孔(6)在所述出丝盘(5)上的布置位置一一对应，

所述喂入盘(1)、动作盘(3)和出丝盘(5)各自所处的平面相互平行，多氢键纤维丝束(7)依次穿过所述喂入孔(2)、动作孔(4)和出丝孔(6)，

应用过程中，所述动作盘(3)能够动作。

2.根据权利要求1所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，针对所述作用点，还施加拉伸、振动、扭转操作中的一种或者几种操作。

3.根据权利要求1所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，所述多氢键纤维丝束选自含有氢键作用的纤维品种。

4.根据权利要求3所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，所述含有氢键作用的纤维品种选自再生纤维素纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、蛋白纤维。

5.根据权利要求1所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，所述多氢键纤维丝束中的单丝束总纤度≤400000dtex。

6.根据权利要求1所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作时，做弯折操作中的每个方向与丝束之间成直角或者成≥40°的锐角，并且，所述空间至少3个方向之间的夹角≥10°。

7.根据权利要求1所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，针对所述作用点在空间至少3个方向做弯折操作时，操作次数≥1。

8.根据权利要求2所述的多氢键纤维丝束的开松方法，其特征在于，针对所述作用点进行弯折和拉伸、振动、扭转操作中的一种或者几种操作的过程中，相邻单丝之间发生的相对运动或相对位移的方向选自平行于纤维长度方向、垂直于纤维长度方向或者平行于纤维长度方向与垂直于长度方向两个方向的叠加运动或者叠加位移。

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