一种仿生原理的分形纱制备装置及制备方法与流程

本发明属于纺纱，特别涉及一种仿生原理的分形纱制备装置及制备方法。

背景技术：

1、仿生原理的分形纱是基于仿生学和分形几何学的原理设计制造而成的一种纺织品材料。在制造过程中，棉、羊毛、modal、lyocell、粘胶等短纤类纱线的纤维容易伸出，此现象导致纱线表面毛发较多，对分形纱的外观质量、手感和使用性能带来问题。同时，纤维伸出还影响纱线的光滑度和整体牢度，给分形纱的耐久性和使用寿命带来局限性。

2、中国发明专利公开号cn114990747b，公开了一种基于分形原理的仿生纱制备方法及其纺纱装置，该装置通过设置纤维凝聚机构，先使纱线的结构疏松，再利用热气流使纱线的纤维软化，利用两个导轮将纱线上纤维向上梳理抚顺，使得伸出的纤维重新融合在纱线内，而后控制上方的两个第一电动转轴带动上方的两个圆盘转动，两个圆盘转动方向相反将纱线的结构旋紧，如此实现了纱线伸出的纤维的凝聚。

3、然而，上述技术方案至少存在以下问题：

4、1、使用通气筒对纱线进行加热，热气快速散失在空气中，加热效果差，热能浪费严重，而且会使得工作环境温度升高，影响工作人员的体感舒适度。

5、2、大量纤维跟随热气漂浮在空气中，威胁工作人员的健康，还会飘落在物料上、产品上、设备上，产生不利影响。

6、3、经过多次与圆盘、导轮的接触摩擦，纱线以及纤维上容易附带静电，导致纤维翘起，纤维凝聚效果差，甚至可能产生负效果。

技术实现思路

1、为解决背景技术中的问题，本发明提供了一种仿生原理的分形纱制备装置及制备方法。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种仿生原理的分形纱制备装置，包括松线组件、梳理组件、紧线组件，还包括加热筒、加热设备、循环动力设备、净化设备。加热筒、加热设备、循环动力设备、净化设备组成气体循环系统，对气体进行循环加热和净化，其中加热筒的气体入口和气体出口位于加热筒的两端。加热筒靠近气体出口的侧面向外延伸有进线支筒，靠近气体入口的侧面向外延伸有出线支筒，进线支筒的进口和出线支筒的出口均浸泡在柔顺剂内。梳理组件和紧线组件位于加热筒内。

4、进一步，松线组件位于进线支筒内。

5、进一步，柔顺剂液位上方设置有二次紧线组件，纱线从出线支筒出来后途径二次紧线组件。

6、进一步，净化设备为气体净化箱，气体净化箱的中部竖直设置有隔板，隔板的上边和侧边均与气体净化箱内壁密封接触，下方与气体净化箱内壁之间留有空间。气体净化箱内盛装有液体，液位始终高于隔板的下边缘。隔板液位以上位置安装有循环动力设备，循环动力设备将气体从隔板的一侧输送向另一侧，从而形成高气压侧和低气压侧。循环动力设备的气体入口位于低气压侧的液位以下，气体出口位于高气压侧的液位以上。

7、进一步，还包括液体泵和过滤器。气体净化箱的液位以下设置有液体入口和液体出口，气体净化箱、液体泵以及过滤器串联形成液体循环系统。

8、进一步，在加热筒内或者加热筒的气体入口前端设置有温度传感器。

9、一种仿生原理的分形纱制备方法，包括以下步骤：

10、步骤一：将部分或全部纱线置于柔顺剂中浸泡；

11、步骤二：将步骤一获得的纱线进行挤压脱水，并将纱线旋转疏松；

12、步骤三：将步骤二获得的纱线进行加热和抚顺；

13、步骤四：将步骤三获得的纱线进行旋紧；

14、步骤五：将步骤四获得的纱线二次浸泡于柔顺剂中，并进行二次旋紧和挤压脱水；

15、步骤六：将步骤五获得的纱线和其他未经以上处理的纱线进行并线、加捻，形成分形纱；

16、步骤七：将步骤六获得的分形纱进行烘干。

17、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

18、1、在本发明中，柔顺剂不仅能够使纱线变得柔软顺滑，提升光滑度和耐磨性，从而改善纺织品的外观质量、手感和使用性能，而且能够减少静电产生，湿润状态下的纱线更是可以免受静电干扰，避免纱线与机械结构进行多次接触摩擦后产生静电，导致纤维翘起，进而影响纤维凝聚效果。而且，本发明将加热筒的进线支筒的进口和出线支筒的出口均浸泡在柔顺剂内，可以形成水封，使得加热筒内的气体仅能够通过加热筒的气体入口和气体出口流动，避免将脱落的纤维吹到外界空气中，极大减少了热量散失，不影响工作场所的作业环境，节约能源。

19、2、二次浸泡柔顺剂可以使得加热状态下的纱线快速冷却，避免持续热状态下导致纤维变形，也避免了热量在后续并线加捻过程中影响其他材料的纱线的性能。

20、3、二次紧线组件的作用不仅仅是将纱线进行二次旋紧，而且还能够将二次浸泡柔顺剂的纱线中多余的柔顺剂挤出。

21、4、本发明的气体净化箱可以实现随时不停机除杂。

22、5、采用本发明的方法可以改善不同的原材料以及并线和加捻方式获得的仿生分形纱的产品性能，有效减少纤维外漏，使分形纱柔软顺滑，结构牢固，提高耐磨性和耐久度。

技术特征：

1.一种仿生原理的分形纱制备装置，包括松线组件(100)、梳理组件(200)、紧线组件(300)，其特征在于，还包括加热筒(400)、加热设备(500)、循环动力设备(600)、净化设备；所述加热筒(400)、所述加热设备(500)、所述循环动力设备(600)、所述净化设备组成气体循环系统，对气体进行循环加热和净化，其中所述加热筒(400)的气体入口和气体出口位于所述加热筒(400)的两端；所述加热筒(400)靠近气体出口的侧面向外延伸有进线支筒(410)，靠近气体入口的侧面向外延伸有出线支筒(420)，所述进线支筒(410)的进口和所述出线支筒(420)的出口均浸泡在柔顺剂内；所述梳理组件(200)和所述紧线组件(300)位于所述加热筒(400)内。

2.根据权利要求1所述的仿生原理的分形纱制备装置，其特征在于，所述松线组件(100)位于所述进线支筒(410)内。

3.根据权利要求1所述的仿生原理的分形纱制备装置，其特征在于，柔顺剂液位上方设置有二次紧线组件(800)，纱线从所述出线支筒(420)出来后途径所述二次紧线组件(800)。

4.根据权利要求1所述的仿生原理的分形纱制备装置，其特征在于，所述净化设备为气体净化箱(900)，所述气体净化箱(900)的中部竖直设置有隔板(910)，所述隔板(910)的上边和侧边均与所述气体净化箱(900)内壁密封接触，下方与所述气体净化箱(900)内壁之间留有空间；所述气体净化箱(900)内盛装有液体，液位始终高于所述隔板(910)的下边缘；所述隔板(910)液位以上位置安装有循环动力设备(600)，所述循环动力设备(600)将气体从所述隔板(910)的一侧输送向另一侧，从而形成高气压侧(920)和低气压侧(930)；所述循环动力设备(600)的气体入口位于所述低气压侧(930)的液位以下，气体出口位于所述高气压侧(920)的液位以上。

5.根据权利要求4所述的仿生原理的分形纱制备装置，其特征在于，还包括液体泵(940)和过滤器(950)；所述气体净化箱(900)的液位以下设置有液体入口和液体出口，所述气体净化箱(900)、所述液体泵(940)以及所述过滤器(950)串联形成液体循环系统。

6.根据权利要求1所述的仿生原理的分形纱制备装置，其特征在于，在所述加热筒(400)内或者所述加热筒(400)的气体入口前端设置有温度传感器(430)。

7.一种仿生原理的分形纱制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于纺纱技术领域，具体公开了一种仿生原理的分形纱制备装置，包括松线组件、梳理组件、紧线组件，还包括加热筒、加热设备、循环动力设备、净化设备。加热筒靠近气体出口的侧面向外延伸有进线支筒，靠近气体入口的侧面向外延伸有出线支筒，进线支筒的进口和出线支筒的出口均浸泡在柔顺剂内。梳理组件和紧线组件位于加热筒内。本发明能够避免纱线与机械结构进行多次接触摩擦后产生静电，导致纤维翘起，进而影响纤维凝聚效果；加热筒内的气体仅能够通过加热筒的气体入口和气体出口流动，避免将脱落的纤维吹到外界空气中，极大减少了热量散失，不影响工作场所的作业环境，节约能源。技术研发人员：李伟,张连京,余炳根,卫金龙,朱德均受保护的技术使用者：烟台业林纺织科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29