点状粘结式拉胀纱加工装置和加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种点状粘结式拉胀纱加工装置和加工方法，包括原料纱喂给机构、梳理及拉胀结构成型机构和加捻卷绕机构，输送通道进纱口设置与分梳辊对应，定型模板设置于输送通道内部，定型模板表面和滚筒外周设有滚动配合的负泊松比几何定型槽，负泊松比几何定型槽通过定型模板和滚筒配合对纤维纱成型拉胀结构，滚筒通过超声波或光辐射定型装置对纤维纱固化定型。方法包括：通过原料纱喂给机构喂入原料纱；分梳辊对原料纱进行梳理，在定型模板和滚筒配合作用下形成拉胀短纤维纱并固化定型；输送至加捻卷绕机构进行加捻和卷绕。本发明专利技术突破拉胀纱线制造中短纤维纱应用的限制，实现结构稳定、拉胀效果明显且拉伸时纱线表面平整的短纤维拉胀纱线的加工。

Processing device and processing method for point shaped adhesive type expansion yarn

The invention relates to a processing device and processing method of a point type adhesive tension spun yarn, including feeding mechanism of raw yarn, carding and stretching structure forming mechanism and twisting and winding mechanism. The inlet of the conveying channel is set with the combing roller, the setting template is set inside the conveying channel, and the surface of the fixed form template and the outer circumference of the roller are rolling. The negative Poisson ratio geometric setting groove is combined with the negative Poisson ratio geometric setting groove to shape the expansion structure of fiber yarn through the shape template and the roller, and the roller is solidified by ultrasonic or light radiation setting device. The methods include feeding the raw yarn through feeding the raw yarn, combing the raw yarn by the combing roller, forming the stretch short fiber yarn and curing the type under the combination of the stereotype template and the roller, and transferring to twisting and winding mechanism for twisting and winding. The invention breaks through the limitation of the application of short fiber yarn in the manufacture of stretch yarn, so as to realize the processing of short fiber stretch yarn with stable structure, obvious expansion effect and smooth yarn surface.

【技术实现步骤摘要】
点状粘结式拉胀纱加工装置和加工方法
本专利技术属于拉胀纱线加工的
，特别是涉及一种点状粘结式拉胀纱加工装置和加工方法。
技术介绍
当纱线向受到拉伸应变时，径向轮廓尺寸增大的纱线为拉胀纱线，按照泊松比的定义为负泊松比材料。由于拉胀纱线的特殊效应，拉胀材料具有明显优于传统正泊松比材料的诸多性能，涉及缓冲的冲击能吸收和断裂的断裂功吸收(冲击、阻尼、减振和降噪等)性能，故通常作为产业用纺织品的优选材料，如用作坐垫和安全带的汽车用防护品、保护人体各个部位尤其是膝腕头的人体防护品，以及生物医学上的人造血管及其他领域过滤材料、传感器都有很大应用潜力。虽然负泊松比的缔造成形研究已有30多年，然而具有负泊松比效应的纺织品材料的研究为近20年。由于负泊松比材料的拉胀效应，赋予传统纺织品的诸多优异性能，故采用现有纺织技术和提升纺织装备的加工范围成为现有纺织的突破点，且制备的拉胀纺织品将受到越来越多的青睐和关注。作为负泊松比纺织材料的一种，拉胀纱线的制造与应用同样受到学者们的关注。然而，由于拉胀纱线的成纱结构要求较高，对现有的纺纱技术而言较为困难，急需攻关解决。专利WO2007/125352A1、CN2013103361811和WO2010/146347A1尝试采用两种组分长丝纱，通过采用螺旋结构而制备负泊松比长丝纱。这些纱线在拉伸时，外部的螺旋纱会在外力作用下伸直，而内部的纱线则会转移到纱表层进而产生负泊松比效应。但由于大多数外层纱线为刚性材料，其对内层纱转移有很大的限制，因此产生的负泊松效果有其局限；不仅如此，大多数这类纱在拉伸时都存在着由于内外层纱线弹性模量差异较大而导致的拉伸时纱表面凹凸不平，这使得其在服装领域的应用受到很大限制。除上述拉胀纱外，专利US2011/0039088A1、US2011/0209557A1也描述了几种和专利WO2007/125352A1十分类似的拉胀纱结构，其特点主要是：作为组分纱线的外层纱和芯纱的长丝能根据环境变化，会引起芯纱弯曲进而产生负泊松比效应。这种纱线虽然可用于织造舒适性服装，在湿度增大时，由于纱线的负泊松比效应提高了织物的透气性，增加舒适性。但是这种纱线同样存在着结构不稳定的缺陷。综上所述，上述拉胀纱加工方法大多是由长丝纱通过加工成螺旋结构的方式，再经加捻成形形成，不适用于传统的短纤维纺纱，且效率低。这种纺纱方式纱线种类受限，所得纱线品种单一，对面料的手感而言比较局限。故传统的短纤维原料在拉胀纱线制造领域的应用受到很大限制。因此，开发针对于短纤维的拉胀纱线极为必要，尤其是高品质、高速的短纤维拉胀纱线的加工。相对而言，目前转杯纺适宜品种多为黏胶类纤维，基于转杯纺的纱线为传统的正泊松比纱线，即纱线轴向拉伸时，截面轮廓变小。但纺纱速度快、生产效率高，实现基于转杯纺的拉胀短纤维纺纱意义极为显著，尤其是适用于纺拉胀的短纤维黏胶纱及其混纺纱。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种点状粘结式拉胀纱加工装置和加工方法，突破拉胀纱线制造中短纤维纱应用的限制，实现一种结构稳定、拉胀效果明显且拉伸时纱线表面平整的短纤维拉胀纱线的加工。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种点状粘结式拉胀纱加工装置，包括原料纱喂给机构和加捻卷绕机构，该加工装置还包括梳理及拉胀结构成型机构，所述梳理及拉胀结构成型机构设置于原料纱喂给机构和加捻卷绕机构之间，所述梳理及拉胀结构成型机构包括分梳辊、输送通道、定型模板和滚筒，所述输送通道的进纱口设置与分梳辊对应，所述定型模板设置于输送通道内部，所述定型模板表面和滚筒外周设有能够滚动配合的负泊松比几何定型槽，所述负泊松比几何定型槽通过定型模板和滚筒配合对纤维纱成型拉胀结构，所述滚筒通过超声波或光辐射定型装置对负泊松比几何定型槽中的纤维纱固化定型。所述定型模板表面与滚筒外周分布的负泊松比几何定型槽结构一致，且滚筒在滚动过程中与定型模板接触位置的负泊松比几何定型槽分布相同。所述超声波或光辐射定型装置可更换地设置于滚筒内部，所述滚筒的负泊松比几何定型槽内间隔设有与内腔连通的纳微米尺寸的开孔。所述超声波或光辐射定型装置通过开孔向负泊松比几何定型槽内输送纳微米粘结粉末。所述滚筒自转且在定型模板上作向下挤压-配合滚压-向上复位的单元循环运动，所述单元循环运动过程中纱线上形成的负泊松比几何结构单元为三个以上，所述滚筒的运动速度与纱线的输送速度相配合。所述定型模板于输送通道内部倾斜设置。所述输送通道进纱口端设有补风口。所述负泊松比几何定型槽的单元形状为内凹六边形、人字形、双箭头形、内凹蜂窝、星形网络、内凹菱形、中心旋转矩形、中心旋转三角形、中心旋转四面体。所述原料纱喂给机构、梳理及拉胀结构成型机构和加捻卷绕机构自下而上依次布置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种点状粘结式转杯纺拉胀纱的加工方法，包括以下步骤：a)通过原料纱喂给机构喂入短纤维原料纱；b)所述短纤维原料纱经原料纱喂给机构喂入整理后输送至分梳辊进行梳理，梳理后经过输送通道输送至定型模板表面，所述短纤维原料纱在定型模板和滚筒的配合挤压作用下通过负泊松比几何定型槽定型形成具有拉胀结构的拉胀短纤维纱，同时在超声波或光辐射定型装置的作用下固化定型；c)定型后的拉胀短纤维纱输送至加捻卷绕机构依次进行加捻和卷绕。有益效果第一，本专利技术能够实现短纤维纱线的拉胀结构定型和粘结固化，从而实现在进行拉胀纱线制造时可直接采用短纤维纱线作为原料纱，不需要长丝的缠绕和包覆，突破了现有拉胀纱以弹性长丝芯纱和刚性包缠长丝为原料的局限性，突破了短纤维纱应用的限制。第二，所得拉胀纱是由具有负泊松比结构的纤维网经加捻形成的，结构相对稳定，拉胀效果明显，一定程度上改善了现有螺旋包缠结构拉胀复合纱结构不稳定及拉伸时表面容易凹凸不平的缺点，能够大大提高了其在减震缓冲服装领域的应用。第三，所得拉胀纱是通过超声波或光辐射作用与定型模板和滚筒的挤压定型同步实现纤维的定型，在转杯纺加捻机构狭窄的通道内无热气流对纤维网造成紊乱，且纺纱流程较短，纺纱效率高；同时，该纺纱装置结构灵活，加工方法简单，可调节性高，适用性强，可适用于各种成熟的纺纱仪器。第四，本专利技术改进了现有拉胀纱加工方法的单一性、局限性以及由于纱线结构不稳定导致的拉胀纱的性能优势和潜力不能得到充分发挥。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术定型模板与滚筒的结构示意图。图3为本专利技术滚筒表面负泊松比几何定型槽的结构示意图。图4为本专利技术加捻卷绕机构的结构示意图。图5为本专利技术加捻卷绕机构的转杯的剖视示意图。图6为内凹六边形负泊松比几何定型槽的几何形状。图7为星形负泊松比几何定型槽的几何形状。图8为双箭头形负泊松比几何定型槽的几何形状。图9为内凹六边形拉胀纱结构单元拉伸前后的结构示意图。图10为星形拉胀纱结构单元拉伸前后的结构示意图。图11为双箭头形拉胀纱结构单元拉伸前后的结构示意图。其中：1-原料纱喂给机构；11-短纤维原料纱；12-喂给喇叭；13-喂给板；14-喂给罗拉；2-梳理及拉胀结构成型机构；21-分梳辊；22-补风口；23-输送通道；24-定型模板；25-滚筒；26-开孔；27-拉胀短纤维纱；28-负泊松比几何定型槽；3-加捻卷绕机构；31-引纱管；32-凝聚槽；33-转杯；3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点状粘结式拉胀纱加工装置，包括原料纱喂给机构(1)和加捻卷绕机构(3)，其特征在于：该加工装置还包括梳理及拉胀结构成型机构(2)，所述梳理及拉胀结构成型机构(2)设置于原料纱喂给机构(1)和加捻卷绕机构(3)之间，所述梳理及拉胀结构成型机构(2)包括分梳辊(21)、输送通道(23)、定型模板(24)和滚筒(25)，所述输送通道(23)的进纱口设置与分梳辊(21)对应，所述定型模板(24)设置于输送通道(23)内部，所述定型模板(24)表面和滚筒(25)外周设有能够滚动配合的负泊松比几何定型槽(28)，所述负泊松比几何定型槽(28)通过定型模板(24)和滚筒(25)配合对纤维纱成型拉胀结构，所述滚筒(25)通过超声波或光辐射定型装置对负泊松比几何定型槽(28)中的纤维纱固化定型。

【技术特征摘要】
1.一种点状粘结式拉胀纱加工装置，包括原料纱喂给机构(1)和加捻卷绕机构(3)，其特征在于：该加工装置还包括梳理及拉胀结构成型机构(2)，所述梳理及拉胀结构成型机构(2)设置于原料纱喂给机构(1)和加捻卷绕机构(3)之间，所述梳理及拉胀结构成型机构(2)包括分梳辊(21)、输送通道(23)、定型模板(24)和滚筒(25)，所述输送通道(23)的进纱口设置与分梳辊(21)对应，所述定型模板(24)设置于输送通道(23)内部，所述定型模板(24)表面和滚筒(25)外周设有能够滚动配合的负泊松比几何定型槽(28)，所述负泊松比几何定型槽(28)通过定型模板(24)和滚筒(25)配合对纤维纱成型拉胀结构，所述滚筒(25)通过超声波或光辐射定型装置对负泊松比几何定型槽(28)中的纤维纱固化定型。2.根据权利要求1所述的一种点状粘结式拉胀纱加工装置，其特征在于：所述定型模板(24)表面与滚筒(25)外周分布的负泊松比几何定型槽(28)结构一致，且滚筒(25)在与定型模板(24)配合滚动过程中与定型模板(24)接触位置的负泊松比几何定型槽(28)分布相同。3.根据权利要求1所述的一种点状粘结式拉胀纱加工装置，其特征在于：所述超声波或光辐射定型装置可更换地设置于滚筒(25)内部，所述滚筒(25)的负泊松比几何定型槽(28)内间隔设有与内腔连通的纳微米尺寸的开孔(26)。4.根据权利要求1所述的一种点状粘结式拉胀纱加工装置，其特征在于：所述滚筒(25)通过开孔(26)向负泊松比几何定型槽(28)内输送纳微米粘结粉末。5.根据权利要求1所述的一种点状粘结式拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜赵群，陈俊丽，何玲娥，张明月，仵玉芝，龚占江，邵青青，李涵，余卫东，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31