CN110373766A - 一种等离子风消静电的装置及操作方法 - Google Patents

一种等离子风消静电的装置及操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种等离子风消静电的装置及操作方法，包括前传送辊、后传送辊和传送网帘，所述的前传送辊和后传送辊之间布置有传送网帘，传送网帘上放置有短纤网，所述的短纤网上方安装有注射器，所述的注射器内有纳米纤维，所述的传送网帘下方安装有开口朝上的风箱，所述的风箱吹出的是等离子风。本发明在传动网帘下设置等离子风装置，且其表面设计为圆形孔道，风速通过孔径控制，以此来消除复合网上的静电，从而保证了纺纱过程中的稳定与安全，一定程度上也降低了混纺纱线的均匀性。

Description

一种等离子风消静电的装置及操作方法
技术领域
本发明涉及纺纱加工装置技术领域，特别是涉及一种等离子风消静电的装置及操作方法。
背景技术
近年来，随着功能性纺织品逐渐进入大众的视野，已经引起了消费者和技术开发人员的广泛关注和青睐。纳米纺织品的功能性相比传统的纺织品，不仅满足人们的日常需要，同时还进一步拓宽了纺织品的其他功能性及增加了功能效果与稳定性。
目前，纳米纤维的制备方法包括拉伸法、模板合成法、相分离法、自组装法、分子喷丝板纺丝法、限域合成法、海岛型双组分复合纺丝法和静电纺丝法、分子技术制备法和生物制备法等。其中，静电纺丝法因其操作简单、高效快速等特点，作为制备纳米纤维的主要方法。静电纺丝技术与传统纺纱技术的结合不仅提升了传统纺织品的产品档次和附加值，同时也开拓了传统纺织品的应用领域。
基于此，中国知识产权局2018年05月15日公开的发明专利“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”，专利申请号201810011253.7，以及中国知识产权局2019年02月12日公开的发明专利“一种制备纳米纤维/短纤混纺纱的装置及方法”，专利申请号201811479671.5，这两篇申请专利公案均提出了将纳米纤维与短纤结合的纺纱装置和方法，通过静电纺丝技术在短纤网上沉积纳米纤维，得到纳米纤维/短纤网复合层，然后再经集束汇聚成条，纺纱，均成功得到了功能性的静电纺纳米纤维/短纤混纺纱。但是，静电纺丝技术的融入，使得纺丝环境中存在大量静电，带来了一些担忧，如电磁干扰导致的设备故障、高压放电危机人身安全、粉尘过多引起的火灾爆炸以及对纱线条干均匀性的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种等离子风消静电的装置，在传动网帘下设置等离子风装置，且其表面设计为圆形孔道，风速通过孔径控制，以此来消除复合网上的静电，从而保证了纺纱过程中的稳定与安全，一定程度上也降低了混纺纱线的均匀性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种等离子风消静电的装置，包括前传送辊、后传送辊和传送网帘，所述的前传送辊和后传送辊之间布置有传送网帘，传送网帘上放置有短纤网，所述的短纤网上方安装有注射器，所述的注射器内有纳米纤维纺丝液，注射器喷射出的纳米纤维纺丝液形成纳米纤维，所述的传送网帘下方安装有开口朝上的风箱，所述的风箱吹出的是等离子风。
所述的注射器的执行端与高压发生器相连。
所述的注射器的执行端上安装有计量泵。
所述的风箱开口处均匀布置有若干个并排布置的圆形孔道。
所述的一种等离子风消静电的装置的操作方法，其具体操作步骤如下：(a)、将高聚物溶于溶剂中，经搅拌得到静电纺丝液，其中高聚物的浓度控制于6-15wt％之间；(b)、将短纤配棉、开清棉、梳棉通过纺丝装置制成短纤网，短纤网经前传送辊输入到传送网帘上；(c)、将步骤a中的纺丝液加入到注射器中进行纺丝，设置静电纺丝参数，得到纳米纤维，所述的纳米纤维直接喷射到步骤b中短纤网的表面，得到纳米纤维/短纤的复合体，经过风箱吹出的等离子风装置消除静电，再经梳理、并条、粗纱、细纱等工序，得到均匀的纳米纤维/短纤混纺纱。
步骤a中的高聚物为聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯或聚酰胺(PA)；溶剂为DMF或去离子水；所述步骤b中短纤为棉、粘胶或化纤短纤。
步骤c中，静电纺丝的各工艺参数的选择范围为：施加电压：40-65KV，纺丝间距：16-20cm，纺丝环境温度：20-25℃，纺丝环境湿度:30-65％。
步骤c中提到的静电纺丝包括单针式、多针式及无针式。
有益效果：本发明涉及一种等离子风消静电的装置及操作方法，其具体优点如下：
(1)、加工简单，操作可行，减少了火灾、爆炸、电击、设备故障等潜在危害；
(2)、制备得到的纳米纤维/短纤混纺纱具有较好的条干均匀性，具有良好的产业化应用前景。
附图说明
图1是本发明的结构视图。
图示：1、传送网帘，2、前传送辊，3、纳米纤维，4、短纤网，5、注射器，6、计量泵，7、高压发生器，8、后传送辊，9、等离子风，10、圆形孔道，11、风箱。
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。
本发明的实施方式涉及一种等离子风消静电的装置及操作方法，如图1所示，包括前传送辊2、后传送辊8和传送网帘1，所述的前传送辊2和后传送辊8之间布置有传送网帘1，传送网帘1上放置有短纤网4，所述的短纤网4上方安装有注射器5，所述的注射器5内有纳米纤维纺丝液，注射器5喷射出的纳米纤维纺丝液形成纳米纤维3，所述的传送网帘1下方安装有开口朝上的风箱11，所述的风箱11吹出的是等离子风9。
所述的注射器5的执行端与高压发生器7相连。
所述的注射器5的执行端上安装有计量泵6。
所述的风箱11开口处均匀布置有若干个并排布置的圆形孔道10。
所述的一种等离子风消静电的装置的操作方法，其具体操作步骤如下：a、将高聚物溶于溶剂中，经搅拌得到静电纺丝液，其中高聚物的浓度控制于6-15wt％之间；b、将短纤配棉、开清棉、梳棉通过纺丝装置制成短纤网4，短纤网4经前传送辊2输入到传送网帘1上；c、将步骤a中的纺丝液加入到注射器5中进行纺丝，设置静电纺丝参数，得到纳米纤维3，所述的纳米纤维3直接喷射到步骤b中短纤网4的表面，得到纳米纤维/短纤的复合体，经过风箱11吹出的等离子风装置消除静电，再经梳理、并条、粗纱、细纱等工序，得到均匀的纳米纤维/短纤混纺纱。
步骤a中的高聚物为聚丙烯腈PAN、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯或聚酰胺(PA)；溶剂为DMF或去离子水；所述步骤b中短纤为棉、粘胶或化纤短纤。
步骤c中，静电纺丝的各工艺参数的选择范围为：施加电压：40-65KV，纺丝间距：16-20cm，纺丝环境温度：20-25℃，纺丝环境湿度:30-65％。
风箱11上铺有圆形孔道10，风速可由孔径控制。等离子风9自下而上的传送，消除传送网帘1上短纤网4上存在的静电。
步骤c中提到的静电纺丝包括单针式、多针式及无针式。
实施例
所述静电纺丝装置选为单针式注射器5，纳米纤维直接喷射于短纤网4上，从而得到纳米纤维/短纤混纺纱。
所述用于制备纳米纤维/短纤混纺纱的具体步骤如下：
步骤1：将聚丙烯腈(PAN)溶于溶剂DMF中，搅拌，得到静电纺丝液，其中纺丝液中高聚物的浓度为12wt％；
步骤2：将粘胶短纤配棉，开清棉，得到纤维卷，将纤维卷经梳理机梳理得到短纤网4，短纤网4经后传送辊8传输到传送网帘1上；
步骤3：将步骤1中纺丝液加入到静电纺丝装置的注射器5中进行静电纺丝得到PAN纳米纤维，静电纺丝的工艺参数为：施加电压为45KV，纺丝间距为18cm，纺丝环境温度为24℃，纺丝环境湿度为60％；PAN纳米纤维直接并喷射到步骤2中短纤网4的表面，得到纳米纤维/短纤网复合网。
步骤4所述的纳米纤维/短纤复合网经风箱11的等离子风9消除静电后，再经并条(2-3道)、粗纱和细纱，得到PAN纳米纤维/短纤混纺纱。
以上实施例仅为本发明的实施方式之一，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的原理与精神实质下所作的改变、修饰、替代、组合或简化等，均属于等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种等离子风消静电的装置，包括前传送辊(2)、后传送辊(8)和传送网帘(1)，其特征在于：所述的前传送辊(2)和后传送辊(8)之间布置有传送网帘(1)，传送网帘(1)上放置有短纤网(4)，所述的短纤网(4)上方安装有注射器(5)，所述的注射器(5)内有纳米纤维纺丝液，注射器(5)喷射出的纳米纤维纺丝液形成纳米纤维(3)，所述的传送网帘(1)下方安装有开口朝上的风箱(11)，所述的风箱(11)吹出的是等离子风(9)。
2.根据权利要求1所述的一种等离子风消静电的装置，其特征在于：所述的注射器(5)的执行端与高压发生器(7)相连。
3.根据权利要求1所述的一种等离子风消静电的装置，其特征在于：所述的注射器(5)的执行端上安装有计量泵(6)。
4.根据权利要求1所述的一种等离子风消静电的装置，其特征在于：所述的风箱(11)开口处均匀布置有若干个并排布置的圆形孔道(10)。
5.一种如权利要求1至4任意一项所述的一种等离子风消静电的装置的操作方法，其具体操作步骤如下：
(a)、将高聚物溶于溶剂中，经搅拌得到静电纺丝液，其中高聚物的浓度控制于6-15wt％之间；
(b)、将短纤配棉、开清棉、梳棉通过纺丝装置制成短纤网(4)，短纤网(4)经前传送辊(2)输入到传送网帘(1)上；
(c)、将步骤a中的纺丝液加入到注射器(5)中进行纺丝，设置静电纺丝参数，得到纳米纤维(3)，所述的纳米纤维(3)直接喷射到步骤b中短纤网(4)的表面，得到纳米纤维/短纤的复合体，经过风箱(11)吹出的等离子风装置消除静电，再经梳理、并条、粗纱、细纱等工序，得到均匀的纳米纤维/短纤混纺纱。
6.根据权利要求5所述的一种等离子风消静电的装置的操作方法，其特征在于：步骤a中的高聚物为聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯或聚酰胺(PA)；溶剂为DMF或去离子水；所述步骤b中短纤为棉、粘胶或化纤短纤。
7.根据权利要求5所述的一种等离子风消静电的装置的操作方法，其特征在于：步骤c中，静电纺丝的各工艺参数的选择范围为：施加电压：40-65KV，纺丝间距：16-20cm，纺丝环境温度：20-25℃，纺丝环境湿度:30-65％。
8.根据权利要求5所述的一种等离子风消静电的装置的操作方法，其特征在于：步骤c中提到的静电纺丝包括单针式、多针式及无针式。
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