一種微納米纖維紗線紡紗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種紡紗裝置，具體涉及一種微納米纖維紗線紡紗裝置。
【背景技術】
[0002]熔噴法紡絲技術主要用于非織造布的生產。焰噴非織造技術起源于20世紀50年代初，當時美國海軍實驗室在政府資助下，研究并開發用于收集核彈爆炸后上層大氣中放射性微粒的過濾材料，其工藝是將焰融的聚合物通過擠壓機擠入一股斂聚的熱氣流中，在氣流的拉伸作用下形成的超細纖維被吹向凝網器，從而堆積成一種超細過濾材料。該工藝是現代熔噴非織造技術的雛形。20世紀60年代中期，美國Exxon公司對該方法進行了改進，進入70年代將此技術轉為民用，并與美國田納西大學聯合建立了非織造材料發展研發中心，焰噴技術進入了產學研發展階段。20世紀80年代開始，溶噴非織造材料在全球增長迅速，保持了 10%?12%的年增長率，得到了突飛猛進的發展。
[0003]熔噴法非織造布是20世紀50年代首先在美國研制成功的，我國也曾在60年代初進行過研制。它由高熔融指數的聚丙烯切片直接紡絲成布，是一種高新技術產品。
[0004]熔噴法非織造工藝流程為:聚合物切片在螺桿擠出機中受熱熔融，熔體被輸送到噴絲板的噴絲孔中，離開噴絲孔的聚合物熔體在高速高溫氣流的強烈牽伸作用下形成超細長絲或超細短纖維，并隨氣流沉積于成網簾或接收滾筒上形成熔噴纖網。
[0005]熔噴工藝是聚合物熔體從模頭中擠出后，受到高速熱氣流的作用，在聚合物射流冷卻凝固前，利用高速氣流對聚合物射流進行拉伸，在接收裝置上直接形成超細纖維無紡布的一種加工工藝。
[0006]商業熔噴纖維的直徑通常為1?ΙΟμπι，目前實驗室已經能利用熔噴技術制備出的恪噴纖維最小直徑低于0.6μηι，屬納米纖維。從噴絲板擠出后進入高速高溫氣流場中并被迅速拉伸變細至微納米纖維。
[0007]熔噴法非織造布的纖維特點是超細，其纖維直徑最小可達到0.5μπι，一般在1?5μπι之間。纖維越細，恪噴布質量越好，但產量相對減少。
[0008]熔噴纖維的直徑很細，比表面積大且纖網的孔徑小，熔噴非織造產品其有優越的粒子欄截、粒子捕獲的性能以及保暖性，同時，熔噴產品還有不同尋常的毛細作用以及透氣性(水與血液不能滲透而水蒸汽可以滲透)。為此，熔噴產品也廣泛用作過濾材料、保暖材料、衛生材料、醫用材料等。
[0009]聚合物從喂料漏斗中喂入，由螺桿馬達帶動旋轉的螺桿擠壓螺紋強制推動向機筒前方，先后經過5個設有不同溫度的加熱區域。聚合物在機筒中溫度會逐漸升高，其物理狀態也由玻璃態轉變為高彈態，最后成為粘流態，達到完全熔融。螺桿按一定速度穩定旋轉，把均勾的熔融聚合物等壓，等量地運輸到噴絲板。流經噴絲板孔徑后擠出的聚合物細流再經兩股高溫高速氣流牽伸熔融聚合物，制得微納米纖維。
【實用新型內容】
[0010]實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種結構設計合理，實際操作方便，可以把微納米纖維紡成紗線，特別是在紗線的表面，貼合率高且工作效率高，使得生產出來的紗線具有抗菌、隔熱、吸聲等功能的微納米纖維紗線紡紗裝置。
[0011 ]技術方案:本實用新型所述的一種微納米纖維紗線紡紗裝置，包括噴絲頭，喂紗系統，纖維聚合機構以及加捻機構，所述噴絲頭由熱空氣管道、聚合物熔體管道和冷空氣管道構成，所述喂紗系統由退繞羅拉、導紗桿和筒紗構成，所述纖維聚合機構由相互嚙合連接的上滾筒和下滾筒構成，所述下滾筒的溝槽底部設有若干微孔，所述下滾筒內部還設有異形風管。
[0012]進一步的，所述熱空氣管道分別設置在所述聚合物熔體管道的上下兩側，所述熱空氣管道的外側分別設有冷空氣管道。
[0013]進一步的，所述噴絲頭的噴絲出口位置與所述下滾筒的中心線在同一水平面上。
[0014]進一步的，所述筒紗采用化纖長絲或者紗線。
[0015]進一步的，所述上滾筒和下滾筒的旋轉方向相反、速度相同，所述上、下滾筒的轉速為:0.05-50m/min。
[0016]進一步的，所述上滾筒和下滾筒的表面均為“V”型溝槽結構，溝槽頂寬度A為5-200mm，角度B 為 30° -120°，溝槽深度 C 為 5_150mm。
[00?7]進一步的，所述微孔的孔徑為0.3-4mm，孔的密度為4_100個/cm2。
[0018]進一步的，所述下滾筒溝槽底部表面的負壓為:0.1Pa-1000Pa。
[0019]進一步的，所述異形風管是一根帶有120°缺口的風管結構。
[0020]有益效果:本實用新型具有如下有益效果:
[0021 ] 1、把熔噴紡絲噴絲頭噴出的微納米纖維，在噴向下滾筒V型凝聚槽時，由于凝聚槽低部微孔形成負壓，引導噴絲頭噴出的纖維向凝聚槽底部集聚，下滾筒按照一定速度轉動，與喂入系統喂入的紗線或者長絲疊和，經過上滾筒的碾壓，使微納米纖維與紗線或者長絲貼合在一起，再經過加捻系統加捻，形成表面是微納米纖維的包芯紗；
[0022]2、通過這個裝置，可以把微納米纖維紡成紗線，特別是在紗線的表面。由于熔噴紡絲形成的微納米纖維細度在微米與納米之間，纖維細度很細，具有很多特殊功能:抗菌、隔熱、吸聲等。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的紡紗裝置整體結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型的纖維聚合機構結構示意圖；
[0025]圖3為本實用新型的下滾筒結構示意圖；
[0026]圖4為本實用新型的異形風管結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1到圖4所示的一種微納米纖維紗線紡紗裝置，包括噴絲頭1，喂紗系統，纖維聚合機構以及加捻機構7，所述噴絲頭1由熱空氣管道、聚合物熔體管道和冷空氣管道構成，所述喂紗系統由退繞羅拉2、導紗桿3和筒紗4構成，所述纖維聚合機構由相互嚙合連接的上滾筒5和下滾筒6構成，所述下滾筒6的溝槽底部設有若干微孔8，所述下滾筒6內部還設有異形風管9。
[0028]作為上述技術方案的進一步優化:
[0029]進一步的，所述熱空氣管道分別設置在所述聚合物熔體管道的上下兩側，所述熱空氣管道的外側分別設有冷空氣管道。
[0030]進一步的，所述噴絲頭1的噴絲出口位置與所述下滾筒6的中心線在同一水平面上。
[0031]進一步的，所述筒紗4采用化纖長絲或者紗線。
[0032]進一步的，所述上滾筒5和下滾筒6的旋轉方向相反、速度相同，所述上、下滾筒的轉速為:0.05-50m/min。
[0033]進一步的，所述上滾筒5和下滾筒6的表面均為“V”型溝槽結構，溝槽頂寬度A為5-200mm，角度B 為 30° -120°，溝槽深度 C 為 5_150mm。
[0034]進一步的，所述微孔8的孔徑為0.3-4mm，孔的密度為4-100個/cm2。
[0035]進一步的，所述下