CN113896040A - 一种用于纱线电晕处理的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于纱线电晕处理的装置，包括纱线输入机构、电晕处理机构和纱线卷绕机构,所述纱线输入机构包括供纱座、纱筒和导纱器，所述纱线卷绕机构与纱线输入机构的结构相同，所述纱线输入机构和纱线卷绕机构之间通过纱线相连接，且纱线穿过所述电晕处理机构，所述纱线卷绕机构和电晕处理机均配置有电机，本发明的有益效果：方便快速高效的处理各种材质的纱线，提高处理的均匀性，使纱线具有更好的加工性能。

Description

一种用于纱线电晕处理的装置及方法
技术领域
本发明涉及材料改性加工技术领域，具体是一种用于纱线电晕处理的装置及方法。
背景技术
电晕放电处理一般利用高频高压电场施加于电极上，电极之间空气发生电离产生大量的等离子气体，其与高分子材料表面分子相互作用，使高分子材料表面产生极性基团，表面张力明显提高，同时等离子体的冲击会使高分子材料表面粗化，去油污、水汽和尘垢等。这些作用协同的结果导致高分子材料表面的黏附性明显改善。电晕处理具有处理时间短、速度快、操作简单、控制容易等优点，因此已广泛应用于高分子材料薄膜印刷、复合和黏接前的表面预处理。电晕放电处理一般主要用于塑料薄膜的处理，对于纸、纸板、泡沫带以及铝箔类的导电性材料的表面处理也有明显的效果，也可以用来处理织物，用于织物表面改性的前处理。纱线和长丝是纺织半成品用来作为织制织物的原料，纱线和长丝也可作为增强材料，因此通常需要对纱线和长丝进行电晕处理，以改善纱线和长丝表面的浸润性能，提高其与其他材料的粘附力。
一般电晕放电极的电极为平板式、滚筒式电极，这两种形式的电极是将材料放置在两电极之间，材料在极板间匀速的单方向的运行，或者电极中的另一个电极做圆柱电极，既可以当电极也可作为材料传输的传输辊用。但是这两种形式的电极，对于连续片状材料，如塑料薄膜、织物等都能实现较为高效的电晕处理，但对纱线或长丝进行电晕处理时，并不能均匀的处理到纱线或长丝表面的每处，存在处理效率偏低，处理均匀性较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于纱线电晕处理的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于纱线电晕处理的装置，包括纱线输入机构、电晕处理机构和纱线卷绕机构,所述纱线输入机构包括供纱座、纱筒和导纱器，所述纱线卷绕机构与纱线输入机构的结构相同，所述纱线输入机构和纱线卷绕机构之间通过纱线相连接，且纱线穿过所述电晕处理机构，所述纱线卷绕机构和电晕放电机均配置有电机。
作为本发明进一步的方案：所述电晕处理机构包括电晕放电机、圆筒形电极、圆柱形电极和硅胶套筒，所述圆筒形电极和圆柱形电极长度相等，且分别与电晕放电机的正负极相连接，所述硅胶套筒设置在圆柱形电极的表面，且硅胶套筒的表面刻有连续的螺纹槽，所述圆筒形电极套装在硅胶套筒的外部，且与圆柱形电极同心，所述硅胶套筒的外壁与圆筒形电极的内壁之间间距1-2mm，所述纱线由硅胶套筒的一端引入并缠绕在螺纹槽上，并最终由硅胶套筒的另一端引出。
作为本发明进一步的方案：所述圆筒形电极和圆柱形电极具体为具有抗氧化腐蚀能力和导电能力的金属材质构成，所述圆柱形电极的半径不小于10mm,所述硅胶套筒的厚度为5-7mm。
作为本发明进一步的方案：所述螺纹槽与圆柱形电极轴线的夹角为45°-90°,槽间距为1-2mm、槽宽度0.5mm-1mm,槽深度0.2mm-0.5mm。
作为本发明进一步的方案：所述圆筒形电极和圆柱形电极的长度为L,圆柱形电极的半径为R，螺纹槽与圆柱形电极轴线的夹角为θ，符合以下关系式：
Figure BDA0003329537570000021
其中n为螺纹圈数。
一种用于纱线电晕处理的方法，包括以下步骤：
步骤一：将刻有螺纹槽的硅胶套筒套在圆柱形电极上，将待处理的纱筒插入供纱座中，然后将纱线绕在导纱器上引入电晕处理机构内；
步骤二：将纱线缠绕在螺纹槽上，然后将纱线从硅胶套筒的另一端导出；
步骤三：将圆筒形电极和圆柱形电极分别连接电晕放电机的正负极；
步骤四：在电晕处理纱线过程中，电机带动套有硅胶套筒的圆柱形电极做匀速圆周运动；
步骤五：利用纱线卷绕机构将处理后的纱线卷绕起来。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以方便快速高效的处理各种材质的纱线，提高处理的均匀性，使纱线具有更好的加工性能；
本发明处理的纱线上纤维表面粗糙度增加，浸润性能提高，改善了纱线的织造性能；
本发明可对相关电晕放电设备的电极进行简易改动即可进行工作，所用材料简单、费用低廉，操作简单易行，处理过程绿色环保无毒无污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明与现有技术平板电极处理后纱线的接触角测试对比图。
图中：1、纱线输入机构；2、电晕处理机构；3、纱线卷绕机构；4、供纱座；5、纱筒；6、导纱器；7、电晕放电机；8、圆筒形电极；9、圆柱形电极；10、硅胶套筒；11、螺纹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种用于纱线电晕处理的装置，包括纱线输入机构1、电晕处理机构2和纱线卷绕机构3,所述纱线输入机构1包括供纱座4、纱筒5和导纱器6，所述纱线卷绕机构3与纱线输入机构1的结构相同，所述纱线输入机构1和纱线卷绕机构3之间通过纱线相连接，且纱线穿过所述电晕处理机构2，所述纱线卷绕机构3和电晕放电机构2均配置有电机。
值得注意的是，所述电晕处理机构2包括电晕放电机7、圆筒形电极8、圆柱形电极9和硅胶套筒10，所述圆筒形电极8和圆柱形电极9长度相等，且分别与电晕放电机7的正负极相连接，所述硅胶套筒10设置在圆柱形电极9的表面，且硅胶套筒10的表面刻有连续的螺纹槽11，所述圆筒形电极8套装在硅胶套筒10的外部，且与圆柱形电极9同心，所述硅胶套筒10的外壁与圆筒形电极8的内壁之间间距1-2mm，所述纱线由硅胶套筒10的一端引入并缠绕在螺纹槽11上，并最终由硅胶套筒10的另一端引出。
实施例一：
一种纱线电晕处理的电极及处理方法，具体步骤为：
(1)将刻有螺纹槽的硅胶套筒套在圆柱形电极上，将待处理的纱筒插入供纱座中，然后将纱线绕在导纱器上引入电晕处理机构内；
(2)将纱线缠绕在螺纹槽上，然后将纱线从硅胶套筒的另一端导出；
(3)将圆筒状电极套在硅胶套筒上，硅胶套筒与圆筒电极间距保持在1mm；
(4)将圆筒形电极和圆柱形电极分别于电晕放电机的正负极相连接；
(5)电晕处理纱线过程中，保持套有硅胶套筒的圆柱电极匀速转动，整个纱线匀速运动；
(6)利用纱线卷绕机构将处理后的纱线卷绕起来。
其中，圆筒形电极与圆柱形电极长度为260mm,圆柱形电极半径20mm,硅胶套筒螺纹线30圈,螺纹线倾角45°，硅胶套筒厚度6mm,圆柱形电极套上硅胶套筒后，硅胶套筒与圆筒形电极间距为1mm，螺纹槽槽间距2mm、槽宽度0.7mm,槽深度0.4mm。
实施例二：
一种纱线电晕处理的电极及处理方法，具体步骤为：
(1)将刻有螺纹槽的硅胶套筒套在圆柱形电极上，将待处理的纱筒插入供纱座中，然后将纱线绕在导纱器上引入电晕处理机构内；
(2)将纱线缠绕在螺纹槽上，然后将纱线从硅胶套筒的另一端导出；
(3)将圆筒状电极套在硅胶套筒上，硅胶套筒与圆筒电极间距保持在2mm；
(4)将圆筒形电极和圆柱形电极分别于电晕放电机的正负极相连接；
(5)电晕处理纱线过程中，保持套有硅胶套筒的圆柱电极匀速转动，整个纱线匀速运动。
(6)利用纱线卷绕机构将处理后的纱线卷绕起来。
其中，圆筒形电极与圆柱形电极长度为260mm,圆柱形电极半径20mm,硅胶套筒螺纹线30圈,螺纹线倾角45°，硅胶套筒厚度6mm,圆柱形电极套上硅胶套筒后，硅胶套筒与圆筒形电极间距为1mm，螺纹槽槽间距2mm、槽宽度0.7mm,槽深度0.4mm。
实施例三：
一种纱线电晕处理的电极及处理方法，具体步骤为：
(1)将刻有螺纹槽的硅胶套筒套在圆柱形电极上，将待处理的纱筒插入供纱座中，然后将纱线绕在导纱器上引入电晕处理机构内；
(2)将纱线缠绕在螺纹槽上，然后将纱线从硅胶套筒的另一端导出；
(3)将圆筒状电极套在硅胶套筒上，硅胶套筒与圆筒电极间距保持在1.5mm；
(4)将圆筒形电极和圆柱形电极分别于电晕放电机的正负极相连接；
(5)电晕处理纱线过程中，保持套有硅胶套筒的圆柱电极匀速转动，整个纱线匀速运动；
(6)利用纱线卷绕机构将处理后的纱线卷绕起来。
其中，圆筒形电极与圆柱形电极长度为260mm,圆柱形电极半径30mm,硅胶套筒螺纹线30圈,螺纹线倾角85°，硅胶套筒厚度7mm,圆柱形电极套上硅胶套筒后，硅胶套筒与圆筒形电极间距为1mm，螺纹槽槽间距1mm、槽宽度0.5mm,槽深度0.5mm。
如图2所示，去两块具有相同面积的纱线，其中一块分别采用平板式电极电晕处理，另一块采用本发明的电极电晕处理，在随机采集10处不同位置上的接触角后，可以看到经过本发明电极电晕处理的纱线的接触角的平均值在更小，其余SD为接触角的平均值，接触角的度数越小则表明纱线表面的浸润性能越好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于纱线电晕处理的装置，包括纱线输入机构、电晕处理机构和纱线卷绕机构,其特征在于：所述纱线输入机构包括供纱座、纱筒和导纱器，所述纱线卷绕机构与纱线输入机构的结构相同，所述纱线输入机构和纱线卷绕机构之间通过纱线相连接，且纱线穿过所述电晕处理机构，所述纱线卷绕机构和电晕处理机均配置有电机。
2.根据权利要求1所述的一种用于纱线电晕处理的装置，其特征在于：所述电晕处理机构包括电晕放电机、圆筒形电极、圆柱形电极和硅胶套筒，所述圆筒形电极和圆柱形电极长度相等，且分别与电晕放电机的正负极相连接，所述硅胶套筒设置在圆柱形电极的表面，且硅胶套筒的表面刻有连续的螺纹槽，所述圆筒形电极套装在硅胶套筒的外部，且与圆柱形电极同心，所述硅胶套筒的外壁与圆筒形电极的内壁之间间距1-2mm，所述纱线由硅胶套筒的一端引入并缠绕在螺纹槽上，并最终由硅胶套筒的另一端引出。
3.根据权利要求1所述的一种用于纱线电晕处理的装置，其特征在于：所述圆筒形电极和圆柱形电极具体为具有抗氧化腐蚀能力和导电能力的金属材质构成，所述圆柱形电极的半径不小于10mm,所述硅胶套筒的厚度为5-7mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于纱线电晕处理的装置，其特征在于：所述螺纹槽与圆柱形电极轴线的夹角为45°-90°,槽间距为1-2mm、槽宽度0.5mm-1mm,槽深度0.2mm-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于纱线电晕处理的装置，其特征在于：所述圆筒形电极和圆柱形电极的长度为L,圆柱形电极的半径为R，螺纹槽与圆柱形电极轴线的夹角为θ，符合以下关系式：
Figure FDA0003329537560000011
其中n为螺纹圈数。
6.一种用于纱线电晕处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将刻有螺纹槽的硅胶套筒套在圆柱形电极上，将待处理的纱筒插入供纱座中，然后将纱线绕在导纱器上引入电晕处理机构内；
步骤二：将纱线缠绕在螺纹槽上，然后将纱线从硅胶套筒的另一端导出；
步骤三：将圆筒形电极和圆柱形电极分别连接电晕放电机的正负极；
步骤四：在电晕处理纱线过程中，电机带动套有硅胶套筒的圆柱形电极做匀速圆周运动；
步骤五：利用纱线卷绕机构将处理后的纱线卷绕起来。
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