CN112144159A - 一种人造草丝的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种人造草丝的制备方法，包括以下步骤：S1：将大磅重的原丝编制得到布片；S2：采用加温加压对布片进行定型，且热量压力分布均匀；S3：取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。本申请具有提高大磅重曲度保持的长久性的效果。

Description

一种人造草丝的制备方法
技术领域
本申请涉及人造草丝的领域，尤其是涉及一种人造草丝的制备方法。
背景技术
目前随着时代的发展，人们对日常生活的环境的优美度要求越来越高，为了美化我们生活的环境，人造草应运而生。而人造草丝纤维是人造草坪的重要组成部分,人造草曲丝纤维对人造草坪的结构和性能有重要影响。随着人造草坪技术的不断创新发展，人造草曲丝纤维开始主要应用在休闲草坪领域，相对于直纤维，可以起到更好的支撑作用，并带来美观的效果。
目前的人造单根单丝曲丝，其单根磅重通常不大于850Dtex，对于更大磅重的的范围，曲丝的曲度保留时间短，不能起到长久的高支撑作用。
发明内容
为了提高大磅重曲度保持的长久性，本申请提供一种人造草丝的制备方法。
本申请提供的一种人造草丝的制备方法采用如下的技术方案：
一种人造草丝的制备方法，包括以下步骤：
S1：将大磅重的原丝编制得到布片；
S2：采用加温加压对布片进行定型，且热量压力分布均匀；
S3：取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。
通过采用上述技术方案，将大磅重的直的原丝在大磅重的草丝针织机中编制得到布片，大磅重的草丝针织机有更大的针距，能够适用于磅重较大的单丝，使得人造草曲丝的单根单丝最大磅重可达11750Dtex，之后对布片进行加温加压进行定型，使得直的原丝变为曲丝，且曲丝的曲度保留时间长久，使用范围更加广泛。
可选的，步骤S2中，加温加压的定型条件和时间为：温度95-110℃，压力0.1-0.3Mpa，时间30-60min。
通过采用上述技术方案，加温加压过程使得原丝产生变形，同时在该条件下被定型，加温加压的同时作用，大大提高了曲丝的曲度保持时间；同时使得曲丝有较好的拉断力和色牢度。
可选的，所述原丝与成品曲丝的磅重比例为1：（1.1-1.3）。
通过采用上述技术方案，在限定的加温加压条件和时间内，该磅重比例范围内的曲丝曲度保持较为持久，若磅重比例超过该限定范围，需要进一步提高定型温度，温度过高则会破坏曲丝的结构和性能，从而在该范围限定内，曲丝有更好的曲度保持时间和性能。
可选的，步骤S2在压力容器中进行，压力容器包括机体，机体开设有水平且贯穿机体的定型腔室，机体设置有与定型腔室连通的进气口和排气口，机体设置有可封堵定型腔室密封门，机体内设置有加热组件，加热组件包括吹气孔和吸气孔，吹气孔和吸气孔位于定型腔室相对的两个内壁，吹气孔和吸气孔之间相连通，且吹气孔和吸气孔之间设置有加热器和循环泵，定型腔室内设置有定型架，定型架包括架体、多个连接于架体且相互平行的第一支杆和多个滑动连接于架体且相互平行的第二支杆，第一支杆与第二支杆平行且相互交错，第二支杆的滑动方向垂直于第一支杆所在平面。
通过采用上述技术方案，将布片放置于第一支杆和第二支杆之间，并将布片的一端与端部的第一支杆固定，布片的另一端与另一端的第一支杆固定，然后滑动第二支杆，第二支杆穿过第一支杆之间的间隙，然后继续远离第一支杆移动，使得布片逐渐被拉开，布片被撑开后，停止移动第二支杆，此时布片为蛇形分布，之后将定型架放入到定型腔室内，关闭密封门，开启加热器和循环泵，热气从吹气孔均匀的吹到布片侧面，并从布片的表面吹过，然后被吸气孔吸走再经过加热器加热，之后从吹气孔吹出。通过定型架，布片的各部分之间能够有一定的间隙而便于热风的均匀加热，从而使得布片能够被均匀加压和加热，有利于提高其原丝各部分定型的均匀性；同时加热组件使得热风内循环，热量的散失少，定型腔室内部温度能够较为稳定。
可选的，所述机体的两端连接有水平的滑动部，滑动部上开设有沿着定型腔室开设方向的滑槽，架体的底部连接有平行于滑槽且与滑槽相适配的滑杆。
通过采用上述技术方案，定型架能够在滑动部上滑动来进入定型腔室，提高了定型架放入定型腔室和从定型腔室取出的便利性。
可选的，所述第二支杆的两端穿过架体，第二支杆的端部连接有将多个第二支杆连接起来的连接杆。
通过采用上述技术方案，拉动连接杆，多个第二支杆一同移动，从而提高了第二支杆移动的便利性。
可选的，所述连接杆与架体之间设置有固定组件，固定组件包括卡块、凸块、滑动块和弹簧，凸块固定连接于支架正对连接杆的一侧，且凸块沿着远离第一支杆的方向逐渐远离架体，凸块设置多个，多个凸块沿着第二支杆的滑动方向均匀分布，滑动块沿着第二支杆的滑动方向与架体滑动连接，卡块远离凸块的一端固定连接有插入部，插入部与连接杆沿着远离凸块的方向滑动连接，卡块正对凸块的一端沿着远离第一支杆的方向逐渐远离架体，弹簧套设于插入部外，且卡设于连接杆和卡块之间。
通过采用上述技术方案，连接杆带动第二支杆移动而将布片撑开时，卡块逐渐沿着凸块的斜面向远离架体的方向移动，弹簧被压缩，然后被弹簧推动而落到下一卡块的斜面的最靠近架体的位置，然后重复上述滑动过程，同时凸块对卡块起到阻挡作用，使其不能反向滑动，保证了定型架对布片支撑的稳定性。
可选的，所述滑动块螺纹连接有固定螺母，固定螺母的轴线与卡块的移动方向平行，固定螺母正对卡块的一端开设有固定槽，插入部位于固定槽内，插入部与固定螺母转动连接固定槽内固定连接有第一拉块，插入部固定连接有第二拉块，第二拉块位于第一拉块远离架体的一侧。
通过采用上述技术方案，将布片从定型架上拆卸下来时，即将第二支杆向靠近第一支杆方向移动时，转动固定螺母，使固定螺母向远离凸块的方向移动，固定螺母的第一拉块拉动第二拉块向远离凸块的方向移动，从而卡块远离凸块，卡块不在被凸块阻挡，使得第二支杆能够靠近第一支杆移动，当第二支杆移动回原位后，将布片与第一支杆分离，然后即可拆下布片，固定螺母提高了第二支杆复位的便利性。
可选的，所述密封门与机体竖直滑动连接，滑动部上开设有与密封门底部相适配的密封槽，密封槽的底部低于滑槽的底部。
通过采用上述技术方案，密封门竖直下移，其抵接于密封槽的底部后，能够将定型腔室密封紧密，保证了滑槽不会对密封门的密封产生影响。
可选的，所述机体连接有保温室，保温室设置有调气口，进气口连通保温室和定型腔室，保温室和定型腔室之间设置有减压真空泵，进气口处连通有加压真空泵。
通过采用上述技术方案，将布片放入到定型腔室中后，关闭排气口和减压真空泵，打开加压真空泵，保温室内的气体被逐渐压入定型腔室中，保温室内压力低于大气压后，可打开调气口使外界气体进入，当定型腔室中的压力达到目标压力后，关闭加压真空泵；当加压加热进行完毕后，将减压真空泵打开，减压真空泵将定型腔室中的热气抽入到保温室内，直到定型腔室内为大气压时，打开排气口，减压真空泵继续将定型腔室内的热气抽入到保温室内，热气被抽取完毕后，打开密封门，将定型架滑出即可。定型腔室内的热气能够进入到保温室储存，当洗一次加压加热时，继续进入定型腔室使用，而不会被浪费掉。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置该制备方法，制得曲丝的曲度保留时间长久，使用范围更加广泛，同时使得曲丝有优异的拉断力和色牢度；
2.通过设置定型架和加热组件，布片的各部分之间能够有一定的间隙而便于热风的均匀加热，从而使得布片能够被均匀加压和加热，有利于提高其原丝各部分定型的均匀性；同时加热组件使得热风内循环，热量的散失少，定型腔室内部温度能够较为稳定；
3.通过设置固定组件，定型架对布片的撑开更加便利和快速。
附图说明
图1是具体实施方式中压力容器的结构示意图。
图2是机体和加热组件的剖视图。
图3是定型架在固定组件处的剖视图。
图4是图3中A部分的放大结构示意图。
图5是图3中B部分的放大结构示意图。
附图标记说明：1、机体；11、定型腔室；12、进气口；13、减压真空泵；14、排气口；15、密封门；16、气腔；2、加热组件；21、吹气孔；211、加热器；212、循环泵；22、吸气孔；3、定型架；31、架体；311、滑杆；32、第一支杆；32、第二支杆；321、连接杆；4、滑动部；41、滑槽；42、密封槽；5、固定组件；51、卡块；511、插入部；512、第二拉块；52、凸块；53、固定螺母；531、固定槽；532、第一拉块；54、弹簧；6、保温室；61、加压真空泵；7、固定件；71、固定片；72、固定杆；73、扭簧。
具体实施方式
结合以下内容对本申请作进一步详细说明。
原丝，为单丝直草丝，材质PE（聚乙烯），磅重1500Dtex，厂家为上海晋海实业有限公司。
实施例1
一种人造草丝的制备方法，包括以下步骤：S1：将大磅重的原丝编制得到布片；
S2：采用加温加压对布片进行定型，在温度95℃、压力0.3Mpa的条件下，定型30min，且热量压力分布均匀；
S3：取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。
原丝与成品曲丝的磅重比例为1：1.1。
参照图1和图2，步骤S2的加温加压在压力容器中进行，压力容器包括机体1，机体1开设有水平且贯穿机体1的定型腔室11，机体1设置有与定型腔室11连通的进气口12和排气口14，机体1设置有可封堵定型腔室11密封门15，机体1内设置有用于对定型腔室11的布片进行均匀加热的加热组件2，定型腔室11内设置有用于分散并支撑布片的定型架3，使得布片在定型腔室11内能够均匀受压和受热。
参照图2，加热组件2包括吹气孔21和吸气孔22，机体1开竖直且相对的两个侧壁均开设有设有气腔16，吹气孔21和吸气孔22位于定型腔室11竖直且相对的两个内壁，吹气孔21和吸气孔22各自与一个气腔16连通，吹气孔21和吸气孔22均在其所在的定型腔室11内壁上均匀分布，吹气孔21和吸气孔22之间相连通，且吹气孔21和吸气孔22之间连通有加热器211和循环泵212，加热器211为箱体。以及设置于箱体内的加热丝，加热器211能够对经过自身的空气进行加热，循环泵212提供空气循环的动力，使得热气吹入定型腔室11，对布片均匀加热后，从吸气孔22被析出，然后经过加热器211和循环泵212重新加热后从吹气孔21进入定型腔室11，完成了对定型腔室11内布片的恒温持续加热，且热气内循环减少热量损失。
参照图3和图5，定型架3包括架体31、多个连接于架体31且相互平行的第一支杆32和多个滑动连接于架体31且相互平行的第二支杆32，多个第一支杆32依次竖直排列，多个第二支杆32依次竖直排列，第一支杆32与第二支杆32平行且相互交错，第二支杆32的滑动方向垂直于第一支杆32所在平面，第二支杆32的两端穿过架体31，第二支杆32的端部连接有将多个第二支杆32连接起来的连接杆321，竖直排列的多个第一支杆32中，最顶部和最底部的第一支杆32上设置有能够固定布片端部的固定件7，固定件7包括固定片71、固定杆72和扭簧73，固定片71与第一支杆32的表面抵接，固定杆72与固定片71固定连接，固定杆72平行于第一支杆32，固定杆72与第一支杆32转动连接，固定杆72的转动轴线平行于第一支杆32，扭簧73套设于固定杆72外部且卡设于第一支杆32和固定片71之间。
参照图1和图2，机体1的两端连接有水平的滑动部4，滑动部4上开设有沿着定型腔室11开设方向的滑槽41，架体31的底部连接有平行于滑槽41且与滑槽41相适配的滑杆311，滑杆311的两端超出架体31，且滑杆311的两端沿着远离自身中部的位置逐渐倾斜向下。密封门15与机体1竖直滑动连接，滑动部4上开设有与密封门15底部相适配的密封槽42，密封槽42的底部低于滑槽41的底部。定型架3能够在滑动部4上依次滑入到定型腔室11内，而密封槽42的设置，则保证了密封门15底部便于紧密密封。
参照图3和图4，连接杆321与架体31之间设置有固定组件5，固定组件5包括卡块51、凸块52、固定螺母53和弹簧54，凸块52固定连接于支架正对连接杆321的一侧，且凸块52远离架体31的表面沿着远离第一支杆32的方向逐渐远离架体31，凸块52设置多个，多个凸块52沿着第二支杆32的滑动方向均匀分布，卡块51远离凸块52的一端固定连接有插入部511，插入部511与连接杆321沿着远离凸块52的方向滑动连接，卡块51正对凸块52的一端沿着远离第一支杆32的方向逐渐远离架体31，弹簧54套设于插入部511外，且卡设于连接杆321和卡块51之间，固定螺母53与连接杆321螺纹连接，固定螺母53的轴线与卡块51的移动方向平行，固定螺母53正对卡块51的一端开设有固定槽531，插入部511位于固定槽531内，插入部511与固定螺母53转动连接固定槽531内固定连接有第一拉块532，插入部511固定连接有第二拉块512，第二拉块512位于第一拉块532远离架体31的一侧。
参照图1和图2，机体1连接有保温室6，保温室6设置有调气口，进气口12连通保温室6和定型腔室11，保温室6和定型腔室11之间设置有减压真空泵13，进气口12处连通有加压真空泵61。
本申请实施例一种人造草丝的制备方法的实施原理为：将大磅重的原丝编制得到布片，然后将布片放置到压力容器中，然后调整压力和浓度到设定压力和浓度后，持续一定时间，最后取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。
将布片放置到第一支杆32和第二支杆32之间，并将布片的两端通过固定件7固定于最顶部和最底部的第一支杆32，然后滑动第二支杆32，第二支杆32穿过第一支杆32之间的间隙，然后继续远离第一支杆32移动，使得布片逐渐被拉开，布片被撑开后，停止移动第二支杆32，此时布片为蛇形分布。
之后将定型架3放入到定型腔室11内，关闭密封门15，关闭排气口14和减压真空泵13，打开加压真空泵61，保温室6内的气体被逐渐压入定型腔室11中，保温室6内压力低于大气压后，可打开调气口使外界气体进入，当定型腔室11中的压力达到目标压力后，关闭加压真空泵61，开启加热器211和循环泵212，热气从吹气孔21均匀的吹到布片表面，并从布片的表面吹过，然后被吸气孔22吸走再经过加热器211加热，之后从吹气孔21吹出，定型腔室11内热风能够持续均匀对布片进行吹动加热。
定型架3、机体1，使得布片的各部分之间能够有一定的间隙而便于热风的均匀加热，从而使得布片能够被均匀加压和加热，有利于提高其原丝各部分定型的均匀性。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：一种人造草丝的制备方法，包括以下步骤：S1：将大磅重的原丝编制得到布片；
S2：采用加温加压对布片进行定型，在温度100℃、压力0.25Mpa的条件下，定型45min，且热量压力分布均匀；
S3：取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。
原丝与成品曲丝的磅重比例为1：1.22。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：一种人造草丝的制备方法，包括以下步骤：S1：将大磅重的原丝编制得到布片；
S2：采用加温加压对布片进行定型，在温度110℃、压力0.1Mpa的条件下，定型60min，且热量压力分布均匀；
S3：取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。
原丝与成品曲丝的磅重比例为1：1.3。
对比例1
市售人造草（曲丝草），材质为聚乙烯，规格15mm，磅重1500Dtex，厂家北京奥健体育设施科技有限公司。
对比例2
与实施例2的不同于之处在于：步骤S2时，在温度100℃、大气压力下，定型45min。
性能检测
对实施例1-3以及对比例1-3的人造草丝进行以下检测：
根据GB/T20394-2013《体育用人造草》对人造草丝的老化试验后草丝拉断力保留率（168h）、耐气候色牢度进行检测；
将人造草丝均以草丝高度40mm、16800针/平方米的密度制成人造草坪取0.5m×1m的面积，然后使用钢梳，以10次/min的梳理频率对人造草坪进行梳理，记录人造草丝曲度改变10%时的时间；
检测结果见表1。
表1 性能检测结果
拉断力保留率/% 色牢度/级 曲度改变时间/h
实施例1 97 5 49
实施例2 99 6 61
实施例3 98 5 51
对比例1 91 5 40
对比例2 91 5 39
根据表1可以看出，实施例1-3得到的人造草丝的老化试验后力学性能、色牢度均合格，且实施例1-3得到的人造草丝的曲度改变时间均优于对比例1，说明本申请的制备方法得到的曲丝的曲度保留时间更长，所以本申请的制备方法更优。
实施例1-3中，实施例2中的曲丝的曲度保留时间更长，说明实施例2的制备方法的工艺参数更优。
实施例2、对比例2中，实施例2的曲丝的曲度保留时间远远大于对比例2，说明本申请的加温加压步骤相对于仅仅加温，曲丝的曲度保留时间增加。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人造草丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将大磅重的原丝编制得到布片；
S2：采用加温加压对布片进行定型，且热量压力分布均匀；
S3：取出布片，冷却至室温，然后拆开布片即形成成品曲丝。
2.根据权利要求1所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：步骤S2中，加温加压的定型条件和时间为：温度95-110℃，压力0.1-0.3Mpa，时间30-60min。
3.根据权利要求1所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述原丝与成品曲丝的磅重比例为1：（1.1-1.3）。
4.根据权利要求1所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：步骤S2在压力容器中进行，压力容器包括机体(1)，机体(1)开设有水平且贯穿机体(1)的定型腔室(11)，机体(1)设置有与定型腔室(11)连通的进气口(12)和排气口(14)，机体(1)设置有可封堵定型腔室(11)密封门(15)，机体(1)内设置有加热组件(2)，加热组件(2)包括吹气孔(21)和吸气孔(22)，吹气孔(21)和吸气孔(22)位于定型腔室(11)相对的两个内壁，吹气孔(21)和吸气孔(22)之间相连通，且吹气孔(21)和吸气孔(22)之间设置有加热器(211)和循环泵(212)，定型腔室(11)内设置有定型架(3)，定型架(3)包括架体(31)、多个连接于架体(31)且相互平行的第一支杆(32)和多个滑动连接于架体(31)且相互平行的第二支杆(32)，第一支杆(32)与第二支杆(32)平行且相互交错，第二支杆(32)的滑动方向垂直于第一支杆(32)所在平面。
5.根据权利要求4所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述机体(1)的两端连接有水平的滑动部(4)，滑动部(4)上开设有沿着定型腔室(11)开设方向的滑槽(41)，架体(31)的底部连接有平行于滑槽(41)且与滑槽(41)相适配的滑杆(311)。
6.根据权利要求4所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述第二支杆(32)的两端穿过架体(31)，第二支杆(32)的端部连接有将多个第二支杆(32)连接起来的连接杆(321)。
7.根据权利要求6所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述连接杆(321)与架体(31)之间设置有固定组件(5)，固定组件(5)包括卡块(51)、凸块(52)和弹簧(54)，凸块(52)固定连接于支架正对连接杆(321)的一侧，且凸块(52)沿着远离第一支杆(32)的方向逐渐远离架体(31)，凸块(52)设置多个，多个凸块(52)沿着第二支杆(32)的滑动方向均匀分布，卡块(51)远离凸块(52)的一端固定连接有插入部(511)，插入部(511)与连接杆(321)沿着远离凸块(52)的方向滑动连接，卡块(51)正对凸块(52)的一端沿着远离第一支杆(32)的方向逐渐远离架体(31)，弹簧(54)套设于插入部(511)外，且卡设于连接杆(321)和卡块(51)之间。
8.根据权利要求7所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述固定组件(5)还包括固定螺母(53)，固定螺母(53)与连接杆(321)螺纹连接，固定螺母(53)的轴线与卡块(51)的移动方向平行，固定螺母(53)正对卡块(51)的一端开设有固定槽(531)，插入部(511)位于固定槽(531)内，插入部(511)与固定螺母(53)转动连接固定槽(531)内固定连接有第一拉块(532)，插入部(511)固定连接有第二拉块(512)，第二拉块(512)位于第一拉块(532)远离架体(31)的一侧。
9.根据权利要求5所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述密封门(15)与机体(1)竖直滑动连接，滑动部(4)上开设有与密封门(15)底部相适配的密封槽(42)，密封槽(42)的底部低于滑槽(41)的底部。
10.根据权利要求4所述的一种人造草丝的制备方法，其特征在于：所述机体(1)连接有保温室(6)，保温室(6)设置有调气口，进气口(12)连通保温室(6)和定型腔室(11)，保温室(6)和定型腔室(11)之间设置有减压真空泵(13)，进气口(12)处连通有加压真空泵(61)。
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