本发明专利技术涉及一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置和方法，包括熔喷装置、冷却集束装置、驻极处理装置和静电纺纱装置；所述熔喷装置用于制备熔喷超细纤维，并将熔喷超细纤维输送至冷却集束装置；所述冷却集束装置设置在熔喷装置下方，用于对熔喷装置喷出的熔喷超细纤维进行冷却和集束；所述驻极处理装置用于对熔喷超细纤维进行驻极处理，并将处理后的熔喷超细纤维输送至静电纺纱装置；所述静电纺纱装置用于利用静电纺纱方法将熔喷超细纤维纺制成超细纤维纱线。本发明专利技术利用静电纺纱得到的超细纤维纱线条干均匀，毛羽和棉结杂质较少，且具有相当高的比表面积和隔热、吸声的效果，另外，由于熔喷超细纤维经过驻极处理，纱线的过滤吸附效率非常好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维制造领域，具体涉及一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置和方法。
技术介绍
熔喷超细纤维是热塑性材料经过熔融在高速热风的喷吹下，极度拉伸形成熔喷超细纤维，但正是由于它的超细，导致其强力很低，无法单独使用，这样一来大大限制了熔喷超细纤维的使用范围。通常的熔喷装置是在熔喷超细纤维喷出后直接铺网形成熔喷布，无法收集单纤维或纤维束，因而无法利用其纤维束的性能。熔喷超细纤维束是无数根熔喷超细纤维的集合体，因而具有非常大的比表面积，继而有非常好的过滤吸附效果，而且也能弥补单纤维强力不足的问题。现有的利用熔喷超细纤维纺纱的方法只是简单的将熔喷超细纤维添加到长丝或者纱线表面，形成微纳米纤维纱线。而由于熔喷超细纤维强力低、纤维脆，若在加捻前就经过搓辊机构等的搓辊，只是简单的覆盖在长丝或纱线表面上摩擦抱合作用不强的熔喷超细纤维容易被破坏；而且尽管纱线表面有熔喷超细纤维，但由于只有外层为熔喷超细纤维，最终得到的纱线的比表面积的提升是有限的，抗菌、隔热、吸声、过滤吸附等功能的效果也是有限的；再者熔喷超细纤维为短纤维，将其包覆在长丝或纱线表面加捻形成的纱线毛羽多、条干不匀。
技术实现思路
本专利技术针对上述存在的问题，提出了一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置和方法，有效提高了熔喷超细纤维纺纱的质量。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，包括熔喷装置、冷却集束装置、驻极处理装置和静电纺纱装置；所述熔喷装置用于制备熔喷超细纤维，并将熔喷超细纤维输送至冷却集束装置；所述冷却集束装置设置在熔喷装置下方，用于对熔喷装置喷出的熔喷超细纤维进行冷却和集束；所述驻极处理装置用于对熔喷超细纤维进行驻极处理，并将处理后的熔喷超细纤维输送至静电纺纱装置；所述静电纺纱装置用于利用静电纺纱方法将熔喷超细纤维纺制成超细纤维纱线。进一步的，所述冷却集束装置包括冷风箱和集束装置；所述冷风箱设置在熔喷装置中熔喷模头的下方，用于对熔喷装置喷出的熔喷超细纤维进行冷却，所述集束装置设置在冷风箱下方，用于对冷却后的熔喷超细纤维进行集束；所述集束装置沿幅宽方向的宽度不小于熔喷装置中熔喷模头沿幅宽方向的宽度。进一步的，所述冷却集束装置包括冷风箱和帘网接收装置；所述冷风箱设置在熔喷装置中熔喷模头的下方，用于对熔喷装置喷出的熔喷超细纤维进行冷却，所述帘网接收装置设置在冷风箱下方，用于对冷却后的熔喷超细纤维进行集束；所述帘网接收装置沿着熔喷装置中熔喷模头的幅宽方向，由远离驻极处理装置的一端，向靠近驻极处理装置的一端传动。进一步的，所述冷风箱上表面与熔喷装置中熔喷模头的下表面之间的距离范围为5-10cm，冷风箱沿幅宽方向的宽度为熔喷装置中熔喷模头沿幅宽方向的宽度的1.1倍-1.25倍。进一步的，所述冷风箱包括制冷设备、空气调节设备、风机、管道、侧吹风系统和控制系统；所述侧吹风系统包括风道、箱体、多孔板和出风口；所述风道设置在箱体上，用于进风；所述多孔板采用厚度范围为2-3mm的不锈钢板，且开孔率范围为50％-80％，单个孔直径范围为1-3mm，所述多孔板的数量为1-3块，且平行放置在箱体内；所述箱体为一侧设置有出风口的长方体结构，所述出风口面对熔喷模头喷出的熔喷超细纤维，冷风通过出风口吹向熔喷装置喷出的熔喷超细纤维；所述出风口包括阻尼网和导流板，所述导流板采用铝质蜂窝板，厚度范围为30-50mm，单个蜂窝孔每对平行的面之间距离L范围为3-5mm；导流板两侧均设置有阻尼网；所述阻尼网为60-150目的不锈钢网或黄铜网；所述箱体除安装有出风口一面的其他几面的外表面上还覆盖有保温层。进一步的，所述驻极处理装置的驻极电压为5-20kV，驻极间隔20-60mm，驻极时间5-10s。进一步的，所述静电纺纱装置包括高压电源、电极、电场罩壳、吸风管、输棉管和加捻器，用于将熔喷超细纤维在高压静电场的作用下加捻成超细纤维纱线；加捻器转速为10000-50000r/min，纺纱速度为1-100m/min。一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的方法，包括以下步骤：步骤S1、熔喷装置制备熔喷超细纤维，并将熔喷超细纤维输送至冷却集束装置；步骤S2、冷却集束装置对熔喷装置喷出的熔喷超细纤维进行冷却和集束；步骤S3、驻极处理装置对熔喷超细纤维进行驻极处理，并将处理后的熔喷超细纤维输送至静电纺纱装置；步骤S4、静电纺纱装置利用静电纺纱方法将熔喷超细纤维纺制成超细纤维纱线；进一步的，所述步骤S2的冷却集束装置包括冷风箱、帘网接收装置和集束装置；所述步骤S2具体为：冷风箱对熔喷超细纤维进行冷却，冷却后的熔喷超细纤维依次落在沿着熔喷装置中熔喷模头的幅宽方向传动的帘网接收装置上，熔喷超细纤维在帘网接收装置上互相叠合后，经帘网接收装置、驻极处理装置，传动至静电纺纱装置；进一步的，所述步骤S2的冷却集束装置包括冷风箱和集束装置；所述步骤S2具体为：所述冷风箱对熔喷装置的喷出的熔喷超细纤维进行冷却，所述集束装置对冷却后的熔喷超细纤维进行集束；且所述集束装置沿幅宽方向的宽度不小于熔喷装置中熔喷模头沿幅宽方向的宽度。本专利技术的有益效果为：本专利技术对常规熔喷法进行了改进，通过增加冷侧吹风加速熔喷超细纤维的冷却，使纤维在完全冷却的情况下收集，避免熔喷超细纤维间的粘结，也可防止纤维在较高温度下发生解取向，熔喷超细纤维保留了一定的取向度，纤维强力提高。同时，将帘网由传统制备无纺布的垂直于熔喷模头幅宽方向移动改为沿着熔喷模头幅宽方向移动，或者在对熔喷超细纤维冷却后直接进行集束，可直接制得直径能达到1～5μm的熔喷超细纤维束；从静电纺纱的原理得知，纤维需有回潮率或在进入静电纺纱装置前就带有电荷，而熔喷法所需原料要求纤维粒料几乎不含水，因而先将熔喷超细纤维驻极处理，使纤维带上同种电荷，才能顺利进行静电纺纱。熔喷超细纤维进入静电纺纱装置，在静电场的作用下伸直、排列、凝聚，再由引纱引导在加捻器的高速回转下加捻成超细纤维纱线。因为静电纺纱属于自由端纺纱，因而在加捻前没有对熔喷超细纤维进行搓、轧等破坏就直接纺成纱线；而且由静电纺纱得到的纱线条干均匀，毛羽和棉结杂质较少；再者纱线全部由熔喷超细纤维构成，因而可得到超细、且具有相当高的比表面积、隔热、吸声效果的纱线，另外，由于熔喷超细纤维经过驻极处理，纱线的过滤吸附效率也会非常好。附图说明图1为冷却集束装置采用第一种实施方式时的装置结构示意图；图2为冷却集束装置采用第二种实施方式时的装置结构示意图；图3为装置的侧吹风系统结构示意图。附图中，各标号代表的部件列表如下：1、熔喷装置；2、冷风箱；3、帘网接收装置；4、集束装置；5、静电纺纱装置；6、熔喷超细纤维；7、驻极处理装置；21、风道；22、箱体；23、多孔板；24、阻尼网；25、导流板；51、高压电源；52、电极；53、电场罩壳；54、吸风管；55、输棉管；56、加捻器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1和图2所示，一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，包括熔喷装置1、冷却集束装置、驻极处理装置7和静电纺纱装置5；所述熔喷装置1用于制备熔喷超细纤维6，并将熔喷超细纤维6输送至冷却集束装置；所述冷却集束装置设置在熔喷装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，其特征在于：包括熔喷装置(1)、冷却集束装置、驻极处理装置(7)和静电纺纱装置(5)；所述熔喷装置(1)用于制备熔喷超细纤维(6)，并将熔喷超细纤维(6)输送至冷却集束装置；所述冷却集束装置设置在熔喷装置(1)下方，用于对熔喷装置(1)喷出的熔喷超细纤维(6)进行冷却和集束；所述驻极处理装置(7)用于对熔喷超细纤维进行驻极处理，并将处理后的熔喷超细纤维输送至静电纺纱装置(5)；所述静电纺纱装置(5)用于利用静电纺纱方法将熔喷超细纤维(6)纺制成超细纤维纱线。
【技术特征摘要】
1.一种利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，其特征在于：包括熔喷装置(1)、冷却集束装置、驻极处理装置(7)和静电纺纱装置(5)；所述熔喷装置(1)用于制备熔喷超细纤维(6)，并将熔喷超细纤维(6)输送至冷却集束装置；所述冷却集束装置设置在熔喷装置(1)下方，用于对熔喷装置(1)喷出的熔喷超细纤维(6)进行冷却和集束；所述驻极处理装置(7)用于对熔喷超细纤维进行驻极处理，并将处理后的熔喷超细纤维输送至静电纺纱装置(5)；所述静电纺纱装置(5)用于利用静电纺纱方法将熔喷超细纤维(6)纺制成超细纤维纱线。2.根据权利要求1所述的利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，其特征在于：所述冷却集束装置包括冷风箱(2)和集束装置(4)；所述冷风箱(2)设置在熔喷装置(1)中熔喷模头的下方，用于对熔喷装置(1)喷出的熔喷超细纤维(6)进行冷却，所述集束装置(4)设置在冷风箱(2)下方，用于对冷却后的熔喷超细纤维(6)进行集束；所述集束装置(4)沿幅宽方向的宽度不小于熔喷装置(1)中熔喷模头沿幅宽方向的宽度。3.根据权利要求1所述的利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，其特征在于：所述冷却集束装置包括冷风箱(2)和帘网接收装置(3)；所述冷风箱(2)设置在熔喷装置(1)中熔喷模头的下方，用于对熔喷装置(1)喷出的熔喷超细纤维(6)进行冷却，所述帘网接收装置(3)设置在冷风箱(2)下方，用于对冷却后的熔喷超细纤维(6)进行集束；所述帘网接收装置(3)沿着熔喷装置(1)中熔喷模头的幅宽方向，由远离驻极处理装置(7)的一端，向靠近驻极处理装置(7)的一端传动。4.根据权利要求2或3所述的利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，其特征在于，所述冷风箱(2)上表面与熔喷装置(1)中熔喷模头的下表面之间的距离范围为5-10cm，冷风箱(2)沿幅宽方向的宽度为熔喷装置(1)中熔喷模头沿幅宽方向的宽度的1.1倍-1.25倍。5.根据权利要求2或3所述的利用熔喷超细纤维进行静电纺纱的装置，其特征在于，所述冷风箱(2)包括制冷设备、空气调节设备、风机、管道、侧吹风系统和控制系统；所述侧吹风系统包括风道(21)、箱体(22)、多孔板(23)和出风口；所述风道(21)设置在箱体(22)上，用于进风；所述多孔板(23)采用厚度范围为2-3mm的不锈钢板，且开孔率范围为50％-80％，单个孔直径范围为1-3mm，所述多孔板(23)的数量为1-3块，且平行放置在箱体内；...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹汉涛，王冰，左丹英，易长海，张荣波，周阳，徐杰，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。