一种型膜丝化的环锭复合纺纱方法技术

本发明专利技术涉及一种型膜丝化的环锭复合纺纱方法，属纺织技术领域。本发明专利技术采用在环锭细纱机的每一个牵伸机构上方设置膜切割牵伸装置，置膜切割装置的耐割圈与切割辊之间形成切割区，切割形成带状复丝，将型膜进行丝化，改变传统喷丝孔线性喷射成丝法；复丝依次经第一、第二牵伸区进行牵伸，增加复丝中丝条强度，细化丝条获得纳微丝，开辟了纳微成丝新途径；纳微丝与常规短纤须条经前罗拉钳口汇合并输出，加捻形成内部呈纳微丝与短纤充分混合抱捻、外层呈纳微丝外露包缠的复合纱，解决了复合纺纱时长丝、纳米纤维与常规短纤难以均匀混合、充分抱合加捻的难题，快速实现了功能型膜丝化细化与常规短纤复合成纱的一步式加工，融合了膜产业与纺织产业。

Ring film composite spinning method of type film

The invention relates to a ring membrane compound spinning method with a ring film, which belongs to the field of textile technology. The invention adopts film cutting drawing device is arranged above each drawing mechanism of ring spinning machine, the cutting area is formed between the film cutting device, cutting resistant ring and cutting roller, forming a ribbon cutting type film silk multifilament, will, to change the traditional spinneret hole injection into linear wire multifilament goes through the first method; second, draft drafting, increase the intensity of multifilament silk, silk was refined nano microfilaments, opens up a new way to micro nano wire; nano filaments and conventional staple sliver by the front roller nip merged with the output, the formation of internal twisting receives the actin filaments and fully mixed with fiber twist, the outer layer is a composite yarn. Microfilaments exposed wrapped, solve the composite spinning filament, nano fiber and conventional mixed staple fiber is difficult to fully embrace the twisting problem, realizes the functional membrane thinning and conventional composite staple fiber One step processing of yarn integrates the membrane industry and textile industry.

【技术实现步骤摘要】
一种型膜丝化的环锭复合纺纱方法
本专利技术涉及一种型膜丝化的环锭复合纺纱方法，属纺织

技术介绍
纺织纤维按来源可分为天然纤维和化学纤维；化学纤维一般包括再生纤维、合成纤维。其中，人造纤维是指自然界中原本存在的天然高分子，因其宏观聚集形态的长度、粗细等无法满足纺织加工的要求，需要重新通过化学方法进行再聚集呈纤维形态，满足纺织加工的要求，如再生纤维素纤维、各种黏胶纤维等；合成纤维是指以石油化工的小分子为原料，经化学合成高分子，再通过纺丝工艺加工成化学长丝。化学长丝的生产，根据高分子材料性能可分为熔融纺丝和溶液纺丝；其中熔融纺丝是针对本身具有明显的热熔点，且融化温度低于分解温度的高分子材料，其工艺为制备纺丝熔体(包括熔体切片、熔体干燥等)---将熔体喂入到双螺杆挤出的高温熔融纺丝机内，加热呈热熔流体状---热熔流体从喷丝孔挤出---熔体细流的拉伸和固化---给湿上油---卷绕；卷绕成形的长丝一般为复丝，含有至少几百根长丝，不能直接用于纺织加工，一般需要再经分丝---二次热牵伸定型---假捻或空气变形等后加工---卷绕；经后加工的长丝一般集聚为类似圆柱形的线性状长丝，可用于各种复合纺纱；可以看出，熔融纺丝加工的长丝，应用到纺织纤维加工过程复杂，所需工序流程长，生产效率低。溶液纺丝是针对本身没有明显的热熔点，或融化温度高于分解温度的高分子材料，其工艺为先将高聚物溶解于适当的溶剂配成的纺丝溶液---将过滤、脱泡、混合处理后纺丝溶液放置在溶液纺丝机的溶液罐内---经高压推射作用，将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝条(根据凝固浴的不同，分为湿法和干法两种)，得到初生丝---初生丝经拉伸和固化---经水洗，除去附着的凝固浴液和溶剂---给湿上油---卷绕；卷绕成形的长丝一般为复丝，含有至少几百根长丝，不能直接用于纺织加工，一般需要再经分丝---二次湿热牵伸定型---假捻或空气变形等后加工---卷绕；虽然长丝的截面可依据喷丝孔形状，制成各种形状的丝条，但丝条经后加工后一般为多根长丝集聚为类似圆柱形的线性状长丝，可用于各种复合纺纱；可以看出，溶液纺丝加工的长丝，应用到纺织纤维加工过程复杂，所需工序流程长，生产效率低。因此，现有长丝纤维成形一般都采用喷丝头的喷丝孔呈线性喷射成形，工序流程长、设备复杂。随着纺织材料的科技进步以及人们对服装面料风格款式的需求愈来愈高，对纺纱技术的要求也愈来愈高，各种纺纱方法层出不穷，如赛络菲尔纺、赛络纺、紧密纺、缆型纺、包芯纺、嵌入纺等等，这些新型纺纱方法极大地丰富了纺纱加工手段，显著提高成线品质。其中赛络菲尔纺、嵌入纺、包芯纺等纺纱方法涉及到短纤维和长丝纤维，属于环锭长丝复合纺纱范畴。赛络菲尔纺是将一根长丝与一根粗纱须条以一定隔距喂入，实现长丝与短纤维须条之间相互包缠成纱；包芯纱是将一根长丝从一根或两根粗纱须条中间喂入，实现短纤维为鞘长丝为芯的纱复合线结构；嵌入纺是将两根长丝以一定间距喂入前罗拉，将两根须条分别以一定间距左右对称地喂入前罗拉，形成一侧的长丝与该侧短纤维须条先预包缠，然后再与另一侧预包缠后的复合纱线须条进行汇合加捻，形成结构更加复杂的复合纱线。但是，上述复合纺纱方法要求长丝与短纤维须条的位置相对固定不变，所得到的复合纱线结构中长丝相对于短纤维的位置相对固定，长丝没能最大限度地在复合纱体中进行内外转移，长丝与纤维在纱体中不能实现自然均匀地混合和抱合；所用的长丝为经工业化牵伸、定型、卷绕成形良好的卷装形式，长丝为集聚为一体类似圆柱形的线性状，长丝中单丝更无法有效分散到短纤维纱条中。因此，现有上述复合纺纱方法所生产的复合纱线都存在长丝与短纤维之间抱合力不够，在后续加工中容易出现长丝与短纤维之间相对滑动，不但织造效率低，而且布面质量和织物耐磨性差。为解决复合纺纱中长丝与短纤维之间抱合力度较差的问题，中国专利公开号CN100523340C，公开日2009年8月5日，专利技术创造名称为“长丝复合细纱、其制造方法、使用它的坯布·织物及复合纺纱用的开纤装置”，该申请案公开了一种在环锭细纱机上进行长短复合细纱的制造方法，是通过将合成纤维复丝电气开纤，使得长丝复丝进入前罗拉钳口与短纤维须条进行复合纺纱加捻时，长丝复丝中各单丝开纤成为散列的长丝带须状，能够大大增加各单丝在复合纱线截面的分布，提高长丝与短纤维之间的抱合力。但是，该方法采用电气开纤，成本高，生产中存在“静电火花”起火的隐患，不具备工厂实际应用推广性；并且直接采用经工业化牵伸、定型、卷绕成形良好的卷装形式，没有缩短长丝与短纤维复合成纱加工的整个工业链段和流程。以上是现有常规纺织长丝纤维的成形方法、过程和性能以及化学长丝纤维与普通短纤维复合成纱中的问题。随着纤维材料在各领域应用技术的不断发展，纳米纤维材料成为研究和功能应用的热点课题。纳米纤维直径处在1nm-100nm范围内，具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高等性能优势，体现出优异的增强、抗菌、拒水、过滤等功能，应用在分离过滤、生物医疗、能源材料、聚合物增强、光电传感等各领域。随着纳米纤维应用领域的扩展和需求，纳米纤维的成形制备技术也得到了进一步开发与创新；到目前为止，纳米纤维的制备方法主要包括化学法、相分离法、自组装法和纺丝加工法等。而纺丝加工法被认为是规模化制备高聚物纳米纤维最有前景的方法，主要包括静电纺丝法、双组份复合纺丝法、熔喷法和激光拉伸法等。其中激光超声波拉伸法是利用激光照射来加热纤维，同时在超声波条件下对其进行拉伸，产生约为105倍的拉伸比，制备出纳米纤维丝，属于一种常规长丝后加工方法；除此之外，其他的纳米纺丝方法也都直接涉及到喷丝头，共同之处在于：采用喷丝协同牵伸作用，使得纤维直径达到纳米尺度。中国国家知识产权局2016年11月11日公开的专利技术专利“多重响应性的可控过滤静电纺纳米纤维膜及其制备方法”，专利申请号ZL201611005678.4，该申请公案提供了一种将温敏性和PH响应性聚合物溶液置入静电纺丝仪，经静电纺丝仪喷射铺放形成纳米纤维膜的方法。静电纺的关键问题在于静电纺丝属于非积极握持拉伸纺丝，静电射流在成丝过程中形成泰勒锥，射流纤维很难进行有效的高倍牵伸，牵伸不足致使纳米纤维内大分子排列取向度差、纳米纤维细度有待进一步细化，强力过低和尺度有待进一步细化；另外泰勒锥形态的成丝过程导致静电纺所得纤维不能进行纵向有序排铺放，难以将所纺纤维进行线性收集和聚拢，主要用于生产纳米纤维膜材料。中国国家知识产权局2016年08月29日公开的专利技术专利“一种同轴离心纺丝装置及方法”，专利申请号ZL201610753443.7，该申请公案提供了一种通过在同轴离心管上设置内外多层针头，实现高速旋转同轴离心管进行规模化生产超细纤维、甚至纳米纤维的离心纺丝方法；中国国家知识产权局2016年12月14日公开的专利技术专利“一种二氧化钛/聚偏氟乙烯微/纳纤维膜及其离心纺制备方法”，专利申请号ZL201611154055.3，该申请公案提供了一种将自制的锐钛矿型TiO2与聚偏氟乙烯(PVDF)两者混合制取的离心纺丝溶液，在离心纺丝机上进行离心纺丝，制成微纳纤维膜的方法。离心纺的关键问题在于通过高速旋转离心作用喷丝，所喷射的射流成丝相应地呈圆环式铺放成丝，难以将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种型膜丝化的环锭复合纺纱方法，从环锭细纱机的每一个牵伸机构对应的粗纱卷装(1)退绕下来的短纤维粗纱，依次经导纱杆(4)、喂纱喇叭喂入由后罗拉(11)、后皮辊(10)、中下罗拉(14)、中下皮圈、中上罗拉(13)、中上皮圈、前罗拉(16)、前皮辊(15)组成的牵伸区，牵伸成扁平带状的短纤维须条，短纤维须条经前胶辊(15)和前罗拉(16)啮合形成的前罗拉钳口输出，进入环锭加捻成纱区，加捻形成短纤维纱，短纤维纱经导纱钩(17)、钢领、钢丝圈，最后卷绕到纱管上，其特征在于：在环锭细纱机的每一个牵伸机构的上方设置膜切割牵伸装置，膜切割牵伸装置由承重辊、退绕辊(6)、切割辊(7)、丝条牵伸罗拉(9)、丝条牵伸胶辊(8)、加热器(12)组成，退绕辊(6)上设有耐割圈(5)，切割辊(7)圆周上设有平行排列的环形切刀，耐割圈(5)与切割辊(7)上环形切刀的刀口对应，耐割圈(5)与切割辊(7)之间形成切割区，丝条牵伸罗拉(9)位于丝条牵伸胶辊(8)下方，丝条牵伸罗拉(9)和丝条牵伸胶辊(8)啮合形成丝条牵伸罗拉钳口，丝条牵伸罗拉钳口线的中垂面与切割区的中垂面、前罗拉钳口线的中垂面重合，丝条牵伸罗拉钳口与牵伸区之间形成丝条第一牵伸区，丝条牵伸罗拉钳口与前罗拉钳口之间形成丝条第二牵伸区，在丝条第二牵伸区内设置加热器(12)，加热器(12)的加热槽与丝条牵伸罗拉钳口线、前罗拉钳口线平行；复合纺纱时，从放置在承重辊和退绕辊(6)之间的膜材卷装(2)退绕下来的膜材，经退绕辊(6)进入由耐割圈(5)与切割辊(7)之间形成的切割区，切割形成均匀铺展的带状复丝，带状复丝经切割区输出后，分别进入第一牵伸区，在第一牵伸区内受到一次牵伸，一次牵伸后的带状复丝经丝条牵伸罗拉钳口输出，进入第二牵伸区，在加热器(12)的加热槽中受热，同时受到二次牵伸，二次牵伸后的带状复丝经前罗拉钳口输出，与经环锭细纱机牵伸区输出的扁平带状短纤维须条一同进入环锭加捻成纱区，进行汇合加捻形成复合纱，复合纱经导纱钩(17)、钢领、钢丝圈，最后卷绕到纱管上。...

【技术特征摘要】
1.一种型膜丝化的环锭复合纺纱方法，从环锭细纱机的每一个牵伸机构对应的粗纱卷装(1)退绕下来的短纤维粗纱，依次经导纱杆(4)、喂纱喇叭喂入由后罗拉(11)、后皮辊(10)、中下罗拉(14)、中下皮圈、中上罗拉(13)、中上皮圈、前罗拉(16)、前皮辊(15)组成的牵伸区，牵伸成扁平带状的短纤维须条，短纤维须条经前胶辊(15)和前罗拉(16)啮合形成的前罗拉钳口输出，进入环锭加捻成纱区，加捻形成短纤维纱，短纤维纱经导纱钩(17)、钢领、钢丝圈，最后卷绕到纱管上，其特征在于：在环锭细纱机的每一个牵伸机构的上方设置膜切割牵伸装置，膜切割牵伸装置由承重辊、退绕辊(6)、切割辊(7)、丝条牵伸罗拉(9)、丝条牵伸胶辊(8)、加热器(12)组成，退绕辊(6)上设有耐割圈(5)，切割辊(7)圆周上设有平行排列的环形切刀，耐割圈(5)与切割辊(7)上环形切刀的刀口对应，耐割圈(5)与切割辊(7)之间形成切割区，丝条牵伸罗拉(9)位于丝条牵伸胶辊(8)下方，丝条牵伸罗拉(9)和丝条牵伸胶辊(8)啮合形成丝条牵伸罗拉钳口，丝条牵伸罗拉钳口线的中垂面与切割区的中垂面、前罗拉钳口线的中垂面重合，丝条...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏治刚，徐卫林，张慧霞，郭沁生，刘欣，丁彩玲，倪俊龙，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42