[發明專利]基于空化效應的異型截面高保真紡絲方法及設備

有效

• 申請號: 201410053605.7
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103806113A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 唐宗霞
• 申請（專利權）人: 上海惠浦機電科技有限公司
• 主分類號: D01D5/253
• 分類號: D01D5/253
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及人造纖維行業，具體地，涉及一種基于空化效應的異型截面高保真紡絲方法及設備。

背景技術

傳統的化學纖維的橫截面都是圓形的，這種纖維大都存在著表面光滑、粘附能力差、易起球、不吸水、覆蓋性小的缺點。纖維截面異型化是改善合成纖維性能的重要方法之一，主要是采用物理的方法把原先圓形的合成纖維制成具有特殊截面形狀的纖維。異型纖維跟傳統的圓形纖維相比具有很多優良的特性：第一是光學效應好，特別是三角形纖維，如蠶絲，具有小棱鏡般的分光作用，能使自然光分光后再度組合，給人以特殊的感覺；第二是表面積大，能增強覆蓋能力，減小織物的透明度，還能改善圓環纖維易起球的不足；第三是因截面呈特殊形狀，能增強纖維間的抱合力，改善纖維的蓬松性和透氣性；第四是抗抽絲性能優于圓形纖維，可以大量用于機織、編織及地毯工業中。

由于異型纖維的諸多優點，近幾年來，異型纖維的用途日益廣泛，在衣著、裝飾及產業用紡織品三大領域內展現了巨大的應用潛力。此外，異型纖維也是非織造布及仿皮涂層的理想原料。因此，如何紡制出異型度高的異型纖維成為一個研究熱點。

在異型纖維的紡絲過程中，影響纖維截面異型度和纖維機械物理性能的因素主要是噴絲孔形狀、紡絲漿液性質、紡絲工藝條件，其中噴絲孔是生產異形纖維的關鍵部位，使用不同孔形的噴絲頭就可以紡制出不同截面形狀的纖維。紡絲漿液從噴絲孔擠出后會發生膨化效應，影響纖維截面的成型。除膨化效應外，紡絲漿液的表面張力和粘度也會對纖維截面的形成產生影響：表面張力越大，纖維截面越趨于圓形；粘度越大，紡絲漿液從噴絲孔擠出時受到的阻力越大，纖維的成型度也會變差。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于空化效應的異型截面高保真紡絲方法，該紡絲方法保證了異型纖維截面的高度成型，從而解決了現有紡絲技術紡制出的異形纖維成型度不好的問題。

為實現以上目的：

本發明提供一種基于空化效應的異型截面高保真紡絲方法，該方法采用減阻技術，降低紡絲漿液與噴絲孔孔壁之間的摩擦阻力并保持纖維形狀，使得紡絲漿液與噴絲頭內壁分離，纖維在擠出噴絲孔瞬間成型固化時不會堵塞孔道，延長了噴絲頭或噴絲花板的使用壽命，同時抑制了膨化效應保證了纖維截面的形狀與噴絲嘴孔型的一致性；所述減阻技術包括兩個方面：

一方面采用空化設備產生空化效應在紡絲漿液與噴絲孔之間形成一層密集的微氣泡，使紡絲漿液與噴絲孔分離，保證纖維截面的形狀與噴絲孔孔型的一致性；

另一方面采用納米結構或材料對噴絲頭的內壁進行修飾，在噴絲頭的內壁形成疏水或親水涂層以達到進一步降低紡絲漿液與噴絲頭內壁間的摩擦阻力的效果，促進超細旦異型纖維的形成。

優選地，所述空化設備由空泡發生器、空泡控制裝置、控制連接器三個部分組成，所述空泡控制裝置產生一定頻率和幅度的信號通過所述控制連接器驅動所述空泡發生器發生空化效應；所述空泡發生器為具有一定諧振頻率的換能器；所述空泡控制裝置為信號源；所述控制連接器包括放大電路和耦合電路兩個部分。

優選地，所述空化設備的參數動態可變，可以通過空泡控制裝置調節信號的頻率和幅度產生不同尺寸、不同濃度的微氣泡；對于不同孔型的噴絲頭，存在一個最佳的參數來保證纖維的形狀。

優選地，所述空泡發生器根據噴絲頭或噴絲花板的不同需求加工成與噴絲頭或噴絲板相匹配的棒狀、管狀或片狀發生器以形成均勻良好的分離效果。

更優選地，所述棒狀發生器設置于噴絲頭四周。

更優選地，所述管狀發生器貼于噴絲嘴的內、外壁。

更優選地，所述片狀發生器貼于噴絲花板表面。

優選地，所述納米結構和材料包括一切可在噴絲頭內壁形成疏水涂層或親水涂層的結構和材料。

本發明還提供一種基于空化效應的異型截面高保真紡絲設備，包括空化設備和噴絲頭組件，其中：所述空化設備由空泡發生器、空泡控制裝置、控制連接器三個部分組成，所述空泡控制裝置產生一定頻率和幅度的信號通過所述控制連接器驅動所述空泡發生器發生空化效應；所述空化設備的參數動態可變，通過所述空泡控制裝置調節信號的頻率和幅度產生不同尺寸、不同濃度的微氣泡；

所述噴絲頭組件包括噴絲花板和噴絲頭兩個部分，噴絲頭由噴絲板和噴絲頭外框焊接而成；所述噴絲頭內壁設有疏水涂層或親水涂層的納米結構和材料。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：