CN115012049A - 一种中空纤维及其加工设备和加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中空纤维及其加工设备和加工方法，中空纤维包括纤维本体和沿纤维本体轴向延伸的凸出筋条，凸出筋条与纤维本体外侧壁一体设置；纤维本体具有两端密封设置的中空腔，中空腔内填充有气体，中空腔沿纤维本体轴向延伸设置。在纤维内部形成密闭的长气囊，并且凸出筋条使纤维的端面结构不对称，使得该纤维在不同温度时呈现出不同的弯曲角度特性。当外界温度降低后，中空腔内的气压降低，外界温度越低，整根纤维越卷曲，从而使填充有该种中空纤维的衣服越蓬松，更加保暖；同理，当外界温度升高后，中空腔内的气压升高，整根纤维越平直，蓬松度降低，使填充有该种中空纤维的衣服保暖效果降低，在温度较高的环境下穿着更加舒适。
Description
技术领域
本发明涉及异形纤维技术领域，尤其涉及一种中空纤维及其加工设备和加工方法。
背景技术
目前，保暖衣物为获得较大的蓬松度，其内部填充纤维需要处于弯曲形态。但是，固定蓬松度衣物的填充物保暖性也是固定的，当穿着固定蓬松度衣物的用户所处环境出现不同温度交替时，在温度较高的环境容易感觉闷热，而在温度较低的环境又容易感觉寒冷，舒适度较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中空纤维及其加工设备和加工方法，该种中空纤维的弯曲度会随着外界温度的变化而自动变化，从而使填充有该种中空纤维的衣服能够根据环境温度调整保暖效果。
为了达到上述目的，第一方面，本发明提供了一种中空纤维，包括纤维本体和沿所述纤维本体轴向延伸的凸出筋条，所述凸出筋条与所述纤维本体外侧壁一体设置；所述纤维本体具有两端密封设置的中空腔，所述中空腔内填充有气体，所述中空腔沿所述纤维本体轴向延伸设置。
可选的，所述中空腔内填充有空气。
可选的，所述纤维本体的侧壁厚度尺寸为0.5um～50um。
可选的，所述凸出筋条的厚度尺寸为50um～200um。
可选的，所述纤维本体的横截面轮廓和中空腔的横截面轮廓为同心设置的圆形。
第二方面，本发明还提供了一种中空纤维加工设备，适用于加工如第一方面所述的中空纤维，包括螺杆挤出机和安装在所述螺杆挤出机出料一端上的成型腔，所述成型腔的另一端上安装有喷丝板，所述喷丝板的外部设置有用于将纤维切断的自动切刀，所述成型腔内还设置有与所述喷丝板相对设置的充气板以及用于驱动所述充气板靠近或远离所述喷丝板的驱动机构；
所述喷丝板上均匀分布有多组喷丝孔，每组所述喷丝孔包括独立设置的第一喷孔和第二喷孔，所述第一喷孔的直径尺寸大于第二喷孔的直径尺寸；
所述充气板上设置有多个充气管，所述充气管垂直于所述充气板板面设置，所述充气管与所述第一喷孔一一对应设置，所述充气管的直径尺寸小于所述第一喷孔的直径尺寸；所述充气管与外设的充气机构连通。
可选的，所述充气板上均匀分布有多个贯穿设置的过料孔。
可选的，所述充气机构为带调压阀的压缩空气管道。
第三方面，本发明还提供了一种利用如第二方面所述的中空纤维加工设备加工中空纤维的方法，包括以下步骤：
S1：螺杆挤出机将熔融状态的纤维料挤入成型腔内；
S2：熔融状态的纤维料从第一喷孔和第二喷孔内喷出后，驱动机构驱动充气板靠近喷丝板，使充气管伸入第一喷孔内；
S3：充气机构向充气管内充气；
S4：向充气管内充气设定时长后，充气机构停止向充气管内充气；
S5：驱动机构驱动充气板远离喷丝板，使充气管与第一喷孔脱离；
S6：自动切刀将喷出的纤维切断，得到中空纤维。
有益效果：
本发明提供的中空纤维具有两端密封设置的中空腔，中空腔内填充有气体，从而在纤维内部形成密闭的长气囊，并且凸出筋条使纤维的端面结构不对称，使得该纤维在不同温度时呈现出不同的弯曲角度特性。具体的说，当外界温度降低后，中空腔内的气压降低，外界温度越低，整根纤维越卷曲，从而使填充有该种中空纤维的衣服越蓬松，更加保暖；同理，当外界温度升高后，中空腔内的气压升高，整根纤维越平直，蓬松度降低，使填充有该种中空纤维的衣服保暖效果降低，在温度较高的环境下穿着更加舒适。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种中空纤维的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种中空纤维的轴向剖面图；
图3为本发明实施例提供的一种中空纤维的横向剖面图；
图4为本发明实施例提供的中空纤维加工设备的喷丝板与充气板配合的结构示意图一；
图5为本发明实施例提供的中空纤维加工设备的充气板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的中空纤维加工设备的喷丝板与充气板配合的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
第一方面，如图1-图3所示，本发明提供了一种中空纤维，包括纤维本体1和沿所述纤维本体1轴向延伸的凸出筋条2，所述凸出筋条2与所述纤维本体1外侧壁一体设置。所述纤维本体1具有两端密封设置的中空腔3，所述中空腔3内填充有气体，所述中空腔3沿所述纤维本体1轴向延伸设置。
具体的，为方便加工生产，降低生产成本，所述中空腔3内可以直接填充空气。
本实施例中，所述纤维本体1的侧壁厚度尺寸为0.5um～50um。所述凸出筋条2的厚度尺寸为50um～200um。所述纤维本体1的横截面轮廓和中空腔3的横截面轮廓为同心设置的圆形。
本发明实施例提供的中空纤维具有两端密封设置的中空腔，中空腔内填充有气体，从而在纤维内部形成密闭的长气囊，并且凸出筋条使纤维的端面结构不对称，使得该纤维在不同温度时呈现出不同的弯曲角度特性。具体的说，当外界温度降低后，中空腔内的气压降低，外界温度越低，整根纤维越卷曲，从而使填充有该种中空纤维的衣服越蓬松，更加保暖；同理，当外界温度升高后，中空腔内的气压升高，整根纤维越平直，蓬松度降低，使填充有该种中空纤维的衣服保暖效果降低，在温度较高的环境下穿着更加舒适。
第二方面，本发明还提供了一种中空纤维加工设备，适用于加工如第一方面所述的中空纤维，包括螺杆挤出机和安装在所述螺杆挤出机出料一端上的成型腔，螺杆挤出机将熔融状态的纤维料挤入成型腔内。所述成型腔的另一端上安装有喷丝板4，所述喷丝板4的外部设置有用于将纤维切断的自动切刀。如图4所示，所述成型腔内还设置有与所述喷丝板4相对设置的充气板5以及用于驱动所述充气板5靠近或远离所述喷丝板4的驱动机构。
如图4所示，所述喷丝板4上均匀分布有多组喷丝孔，每组所述喷丝孔包括独立设置的第一喷孔6和第二喷孔7，所述第一喷孔6的直径尺寸大于第二喷孔7的直径尺寸。
如图5所示，所述充气板5上设置有多个充气管8，所述充气管8垂直于所述充气板5板面设置，所述充气管8与所述第一喷孔6一一对应设置，所述充气管8的直径尺寸小于所述第一喷孔6的直径尺寸。所述充气管8与外设的充气机构连通。
为方便熔融状态的纤维料通过，所述充气板5上均匀分布有多个贯穿设置的过料孔9，熔融状态的纤维料流经过料孔9后进入喷丝板4内的第一喷孔6和第二喷孔7，然后从第一喷孔6和第二喷孔7内喷出，纤维料从第一喷孔6和第二喷孔7喷出后会有一粗一细两根纤维，但是两根纤维都是熔融态，会粘在一起，形成一个类似葫芦形的截面，即本实施例第一方面提供的中空纤维具有中空腔3段的横截面结构。
为方便加工生产，本实施例中，所述充气机构为带调压阀的压缩空气管道。一般工厂内都设有压缩空气管道，直接接上压缩空气管道即可。如图6所示，当充气管8伸入第一喷孔6内以后，压缩空气管道向充气管8内充入空气，即可在从第一喷孔6喷出的纤维内部形成中空腔。
第三方面，本发明还提供了一种利用如第二方面所述的中空纤维加工设备加工中空纤维的方法，包括以下步骤：
S1：螺杆挤出机将熔融状态的纤维料挤入成型腔内；
S2：熔融状态的纤维料从第一喷孔6和第二喷孔7内喷出后，驱动机构驱动充气板5靠近喷丝板4，使充气管8伸入第一喷孔6内；
S3：充气机构向充气管8内充气；
S4：向充气管8内充气设定时长后，充气机构停止向充气管8内充气；
S5：驱动机构驱动充气板5远离喷丝板4，使充气管8与第一喷孔6脱离；
S6：自动切刀将喷出的纤维切断，得到中空纤维。
通过上述加工步骤进行加工后，即可得到本实施例中第一方面所提供的中空纤维。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种中空纤维，其特征在于，包括纤维本体(1)和沿所述纤维本体(1)轴向延伸的凸出筋条(2)，所述凸出筋条(2)与所述纤维本体(1)外侧壁一体设置；所述纤维本体(1)具有两端密封设置的中空腔(3)，所述中空腔(3)内填充有气体，所述中空腔(3)沿所述纤维本体(1)轴向延伸设置。
2.如权利要求1所述的一种中空纤维，其特征在于，所述中空腔(3)内填充有空气。
3.如权利要求1所述的一种中空纤维，其特征在于，所述纤维本体(1)的侧壁厚度尺寸为0.5um～50um。
4.如权利要求1所述的一种中空纤维，其特征在于，所述凸出筋条(2)的厚度尺寸为50um～200um。
5.如权利要求1所述的一种中空纤维，其特征在于，所述纤维本体(1)的横截面轮廓和中空腔(3)的横截面轮廓为同心设置的圆形。
6.一种中空纤维加工设备，适用于加工如权利要求1所述的中空纤维，包括螺杆挤出机和安装在所述螺杆挤出机出料一端上的成型腔，所述成型腔的另一端上安装有喷丝板(4)，所述喷丝板(4)的外部设置有用于将纤维切断的自动切刀，其特征在于：所述成型腔内还设置有与所述喷丝板(4)相对设置的充气板(5)以及用于驱动所述充气板(5)靠近或远离所述喷丝板(4)的驱动机构；
所述喷丝板(4)上均匀分布有多组喷丝孔，每组所述喷丝孔包括独立设置的第一喷孔(6)和第二喷孔(7)，所述第一喷孔(6)的直径尺寸大于第二喷孔(7)的直径尺寸；
所述充气板(5)上设置有多个充气管(8)，所述充气管(8)垂直于所述充气板(5)板面设置，所述充气管(8)与所述第一喷孔(6)一一对应设置，所述充气管(8)的直径尺寸小于所述第一喷孔(6)的直径尺寸；所述充气管(8)与外设的充气机构连通。
7.如权利要求6所述的中空纤维加工设备，其特征在于：所述充气板(5)上均匀分布有多个贯穿设置的过料孔(9)。
8.如权利要求6所述的中空纤维加工设备，其特征在于：所述充气机构为带调压阀的压缩空气管道。
9.一种利用如权利要求6所述的中空纤维加工设备加工中空纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：螺杆挤出机将熔融状态的纤维料挤入成型腔内；
S2：熔融状态的纤维料从第一喷孔和第二喷孔内喷出后，驱动机构驱动充气板靠近喷丝板，使充气管伸入第一喷孔内；
S3：充气机构向充气管内充气；
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