CN114108148B - 仿生纤维以及仿生纤维的制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿生纤维以及仿生纤维的制造装置，仿生纤维包括：由多根丝线依次缠结而形成的仿生结构，缠结后的纤维是围绕主纤维在径向上的任意一个方向形成的立体纤维结构，多根丝线包括第一类丝和第二类丝，在第一类丝、第二类丝中都形成有封闭或半封闭空腔，第一类丝和第二类丝缠结而产生第一网络点，第一类丝为仿生纤维主体即仿绒核结构，第二类丝通过缠结的方式附着在第一类丝的表面上成为仿绒丝结构，第二类丝的单丝成为仿二次绒丝结构。采用本发明的仿生纤维，既能保证极高的保暖性及使用周期，又能保证优良的蓬松度。

Description

仿生纤维以及仿生纤维的制造装置
技术领域
本发明涉及一种仿生纤维以及仿生纤维的制造装置。
背景技术
中空纤维是指贯穿纤维轴向具有管状空腔的化学纤维，可用于冬装、被褥和衬垫用絮片等，其空腔包含大量静止空气，且由于空气是热的不良导体，使得织物具有较好保暖效果。同时中空的存在也极大地减轻了纤维自重。
鹅绒作为一种保暖效果强的天然纤维，广泛作为保暖产品内部填充物，多被用于填充到某些东西里面后保暖，如鹅绒被、鹅绒羽绒服等。鹅绒纤维以绒朵形式存在，绒朵由绒核和绒丝组成，以干瘪状绒核为主，其上放射出细长的绒丝，绒丝纤维上再长略小于其的二阶绒丝。正是由于其自身独特结构，多阶层级的绒丝及绒丝的空腔结构，使其能够容纳更多的空气，从而赋予其较高的保暖性及蓬松度。但鹅绒作为一种天然纤维，其生产周期长，且价格相对较高。
目前市场上相关的中空纤维产品，由于其生产过程中的缺陷一定程度影响了纤维的中空度，从而使得产品无法达到预期的保暖性，中空度无法有效长久保存，也极大地缩短了产品的使用周期。同时难以使其牵伸变形成中空低弹丝，极大地影响其应用范围。
现在市场上已有一种轻质丝绒纱，其纱芯以中空纤维和涤纶低弹丝混合加捻而成，外层覆上蚕丝纤维、羊绒纤维、腈纶纤维赋予特定性能。使得该纱具有一定的弹力、保暖性以及其他性能，但未对中空纤维进行处理，其保暖性未能达到最优化且极大缩短了产品的使用周期。
可见，针对现存的问题，提供一种改进的仿生纤维以及仿生纤维的制造装置，既能保证极高的保暖性及使用周期，又能保证优良的蓬松度，具有重要意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种利用中空预取向牵伸假捻变形成中空低弹丝，且通过假捻方式使得中空密封，同时利用网络喷嘴使中空密封，且将不同规格中空低弹丝缠结在一起，实现仿生结构的效果的仿生纤维以及仿生纤维的制造装置。
为实现上述目的，本发明提供一种仿生纤维，包括：
由多根丝线依次缠结而形成的仿生结构，缠结后的纤维是围绕主纤维在径向上的任意一个方向形成的立体纤维结构，
多根丝线包括第一类丝和第二类丝，
在第一类丝、第二类丝中都形成有竹节状空腔，
第一类丝和第二类丝缠结而产生第一网络点，
第一类丝为仿生纤维主体即仿绒核结构，
第二类丝通过缠结的方式附着在第一类丝的表面上成为仿绒丝结构，第二类丝的单丝成为仿二次绒丝结构。
本发明还提供了一种仿生纤维的制造装置，包括：
中空POY丝架；
具有一罗拉、第一热箱、冷却板的多个输送丝道，用于输送来自中空POY丝架的中空POY；
多个假捻器，用于分别对来自输送丝道的中空POY进行假捻而形成具有竹节状空腔的中空DTY；
具有第一导丝钩、第一网络喷嘴、二罗拉、第二导丝钩、第二网络喷嘴、二辅助罗拉的仿生结构生成部，用于使来自假捻器的中空DTY形成仿生结构；
第二热箱，用于对已形成仿生结构的中空DTY进行加热定型；
具有三罗拉、卷绕装置的卷绕部，用于对已加热定型的中空DTY进行卷绕而形成仿生纤维。
本发明的仿生纤维以及仿生纤维的制造装置，利用中空预取向牵伸假捻变形成中空低弹丝，且通过假捻方式使得中空密封，同时利用网络喷嘴使中空密封，且将不同规格中空低弹丝缠结在一起，实现仿生结构的效果。该仿生纤维由于中空密封的方式长久有效地保留了纤维较好的中空度，进而保证其极高的保暖性及使用周期，且仿生结构赋予其优良蓬松度。
附图说明
图1为本发明的第一实施方式的仿生纤维的结构示意图。
图2为本发明的第一实施方式的仿生纤维的另一种结构示意图。
图3为单丝轴向截面示意图。
图4为本发明的第二实施方式的仿生纤维的制造装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。
如图1所示的仿生纤维包括第一类丝16、第二类丝17。第二类丝17通过缠结在第一类丝16表面，从而形成类似于鹅绒状的仿生纤维。第二类丝17与第一类丝16在网络喷嘴作用下形成网络点20，使其缠结起来。在不同超喂条件下，两网络点间的丝16、17长度不同，从而形成较好的立体结构。第一类丝16为仿生纤维主体即仿绒核结构，第二类丝17通过缠结的方式附着在第一类丝16的表面上成为仿绒丝结构，第二类丝17的单丝成为仿二次绒丝结构（绒小枝）。卷曲形态的丝线、纤维存在分枝以及多中空丝缠绕的作用，使得仿生纤维具有立体结构。其中第一类丝16、第二类丝17均为弹力丝，都形成有竹节状空腔。如图3所示，示出了仿生纤维的单丝轴向截面，其中中空POY原丝经过生产加工，其纤维管状通孔被加工成密闭的节状封闭或半封闭空腔19。缠绕后的纤维可以是围绕主纤维在径向上的任意一个方向形成立体结构。在本实施例中，优选为，第一类丝16、第二类丝17均使用中空涤纶DTY（Draw Textured Yarn，拉伸变形丝），其纤度范围为75-330分特，且依次降低，但并不限于此。优选为，第一类丝16单丝数选用24-48f，且其假捻度为100-110捻/m，第二类丝17单丝数为48-96f，其假捻度为110-120捻/m，网络点20的个数为40-50个/m，但并不限于此。
如图2所示的仿生纤维包括第一类丝16、第二类丝17、第三类丝18。第二类丝17通过缠结在第一类丝16表面，第三类丝18通过缠结在第二类丝17表面，从而形成类似于鹅绒状的仿生纤维。第二类丝17、第三类丝18间网络点间间隔小，第一类丝16、第二类丝17和第三类丝18网络点间间隔大。在本实施例中，第二类丝17、第三类似18与第一类丝16在网络喷嘴作用下形成网络点21，使其缠结起来，第三类丝18与第二类丝17在网络喷嘴作用下形成网络点22，使其缠结起来。在不同超喂条件下，两网络点间的第一类丝16和第二类丝17、第二类丝17和第三类丝18长度不同，从而形成较好的立体结构。第一类丝16为仿生纤维主体即仿绒核结构，第二类丝17成为仿绒丝结构，第三类丝18成为仿二次绒丝结构（绒小枝），第三类丝18的单丝可认为是比绒小丝更小的分枝。此时卷曲形态的丝线、纤维存在更多级分枝以及多中空丝缠绕的作用，使得仿生纤维更具立体感。其中第一类丝16、第二类丝17、第三类丝18均为弹力丝，都形成有竹节状空腔。如图2所示，示出了仿生纤维的单丝轴向截面，其中中空POY原丝经过生产加工，其纤维管状通孔被加工成密闭的节状封闭或半封闭空腔19。缠绕后的纤维可以是围绕主纤维在径向上的任意一个方向形成立体结构。在本实施例中，优选为，第一类丝16、第二类丝17、第三类丝18均使用中空涤纶DTY（Draw TexturedYarn，拉伸变形丝），其纤度范围为75-330分特，且依次降低，但并不限于此。在本实施例中优选为，第一类丝16单丝数选用单根纤维或小于24f，且其假捻度为95-105捻/m，第二类丝17单丝数为24-96f，其假捻度为100-120捻/m，第三类丝18单丝数为96-120f，其假捻度为110-130捻/m，网络点21的个数为40-50个/m，网络点22的个数为80-90个/m，但并不限于此。
根据本发明的第一实施方式的仿生纤维，利用中空预取向牵伸假捻变形成中空低弹丝，且通过假捻方式使得中空密封，同时利用网络喷嘴使中空密封，且将不同规格中空低弹丝缠结在一起，实现仿生结构的效果。该仿生纤维由于中空密封的方式长久有效地保留了纤维较好的中空度，进而保证其极高的保暖性及使用周期，且仿生结构赋予其优良蓬松度。
如图4所示，第二实施方式的仿生纤维的制造装置包括：中空POY丝架1、一罗拉3、第一热箱4、冷却板5、假捻器6、第一导丝钩7、第一网络喷嘴8、二罗拉9、第二导丝钩10、第二网络喷嘴11、二辅助罗拉12、第二热箱13、三罗拉14、卷绕装置15。具体来说，制造过程为，利用不同规格的中空POY（Pre-Oriented Yarn，预取向丝）作为原料，对其进行牵伸假捻变形，使其成为中空DTY。在此基础上，将多种不同规格中空POY牵伸假捻变形后的DTY，依次缠结在一起，从而形成类似于鹅绒的绒丝及二级绒丝结构。常规中空POY选用纤度由大到小的多规格常规中空POY。中空DTY在中空POY牵伸假捻变形时会使其中空密封，使其中空由通孔成为竹节状空腔，中空DTY在利用网络喷嘴使其缠结时，进一步确保其竹节状空腔的形成。
一罗拉3（A、B、C）、第一热箱4（A、B、C）、冷却板5（A、B、C）、假捻器6（A、B、C）只需并行安置即可，具体位置不做限定，在本实施例中作为不同的丝道输送中空POY。在本实施例中一罗拉3A、一罗拉3B、一罗拉3C由上而下依次布置，分别送入不同规格中空POY，第一热箱4（A、B、C）、冷却板5（A、B、C）采用同排并列方式布置。在本实施例中，作为示例采用了三丝道，但并不限于此，根据实际使用的需要，也可以是两丝道或者五丝道或者其他数量，以用于生产多种类多用途的仿生纤维。
在本实施例中，第一类丝16、第二类丝17、第三类丝18分别通过对应的一罗拉3（A、B、C）送入，经由第一热箱4（A、B、C），在热箱内牵伸变形，经由冷却板5（A、B、C），经由假捻器6（A、B、C），在其作用下中空丝通孔被假捻成竹节状空腔。第一类丝16和第二类丝17通过第一导丝钩7并在一起，利用第一网络喷嘴8使得第二类丝17在第一类丝16上缠结成中间仿生纤维，在第二导丝钩10作用下，第三类丝18与中间仿生纤维并在一起，利用第二网络喷嘴11使得第三类丝18在第二类丝17上缠结成仿生纤维。经过两次网络喷嘴，保证丝线缠结通，也同时进一步确保中空纤维内部竹节状空腔的形成，通过第二热箱13对其进行加热定型，通过三罗拉14、卷绕装置15，低速卷绕制造得到仿生纤维。
优选为在本实施例中一罗拉3（A、B、C）根据送入的中空POY规格确定其速度，利用独立驱动电机驱动罗拉转动，丝线送入速度不同，使得仿生纤维节点间丝线长度不等，加强了仿生纤维立体感及蓬松度，更进一步地提高了纱线的保暖性。优选为，一罗拉3、二罗拉9、二辅助罗拉12、三罗拉14均为特定材料，用以确保仿生纤维的中空度。优选为，第一网络喷嘴8、第二网络喷嘴11为特殊定制喷嘴，以满足仿生纤维所需结构。
根据本发明的第二实施方式的仿生纤维的制造装置，能够用于制造第一实施方式的仿生纤维，利用牵伸假捻变形使得中空丝具备弹性，同时竹节状空腔的产生确保纤维中空度长久有效保留，从而使得仿生纤维具有超强保暖性及使用周期，利用弹力丝使得该纤维更具立体结构，纱线蓬松性能更好，从而进一步提高该纱的保暖性。
以上仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种仿生纤维，其特征在于，包括：
由多根丝线依次缠结而形成的仿生结构，缠结后的纤维是围绕主纤维在径向上的任意一个方向形成的立体纤维结构，
多根丝线包括第一类丝和第二类丝，
在第一类丝、第二类丝中都形成有竹节状空腔，
第一类丝和第二类丝缠结而产生第一网络点，
第一类丝为仿生纤维主体即仿绒核结构，
第二类丝通过缠结的方式附着在第一类丝的表面上成为仿绒丝结构，第二类丝的单丝成为仿二次绒丝结构；
多根丝线还包括第三类丝，
在第三类丝中形成有竹节状空腔，
第二类丝和第三类丝缠结而产生第二网络点，
第三类丝通过缠结的方式附着在第二类丝的表面上，
第三类丝代替第二类丝的单丝成为仿二次绒丝结构；
第一类丝的单丝数小于24f，假捻度为95-105捻/m，第一网络点的个数为40-50个/m，第二网络点的个数为80-90个/m；
第一类丝、第二类丝、第三类丝为纤度依次降低的中空DTY，纤度范围为75-330分特。
2.如权利要求1所述的仿生纤维，其特征在于，
第一类丝的单丝数为24-48f，假捻度为100-110捻/m，第一网络点的个数为40-50个/m。
3.如权利要求2所述的仿生纤维，其特征在于，
第二类丝的单丝数为48-96f，假捻度为110-120捻/m。
4.如权利要求1所述的仿生纤维，其特征在于，
第二类丝的单丝数为24-96f，假捻度为100-120捻/m。
5.如权利要求1所述的仿生纤维，其特征在于，
第三类丝的单丝数为96-120f，假捻度为110-130捻/m。
6.一种仿生纤维的制造装置，其用于制造如权利要求1所述的仿生纤维，其特征在于，包括：
中空POY丝架；
多个具有一罗拉、第一热箱、冷却板的输送丝道，用于输送来自中空POY丝架的中空POY；
多个假捻器，用于分别对来自输送丝道的中空POY进行假捻而形成具有竹节状空腔的中空DTY；
具有第一导丝钩、第一网络喷嘴、二罗拉、第二导丝钩、第二网络喷嘴、二辅助罗拉的仿生结构生成部，用于使来自假捻器的中空DTY形成仿生结构；
第二热箱，用于对已形成仿生结构的中空DTY进行加热定型；
具有三罗拉、卷绕装置的卷绕部，用于对已加热定型的中空DTY进行卷绕而形成仿生纤维；
利用独立驱动电机驱动罗拉转动；
第一热箱、冷却板采用同排并列方式布置；
第一类丝和第二类丝通过第一导丝钩并在一起，利用第一网络喷嘴使得第二类丝在第一类丝上缠结成中间仿生纤维，在第二导丝钩作用下，第三类丝与中间仿生纤维并在一起，利用第二网络喷嘴使得第三类丝在第二类丝上缠结成仿生纤维。
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