[發明專利]前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗的加工方法及裝置

有效

• 申請號: 201711245519.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107988674B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 杜趙群;陳俊麗;何玲娥;馬明英;仵玉芝;龔占江;張明月;邵青青;李涵;余衛東
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D02G3/34
• 分類號: D02G3/34;D01H4/16;D02J13/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗加工裝置，其特征在于，包括沿纖維的運動方向依次由前至后布置的短纖維紗喂入及牽伸機構(1)、梳理及拉脹結構成型機構(2)、加捻及卷繞機構(3)，其中：

短纖維紗喂入及牽伸機構(1)，用于對喂入的短纖維粗紗(12)進行初步的牽伸與梳理；

梳理及拉脹結構成型機構(2)，用于牽引短纖維粗紗(12)形成負泊松比結構形狀并在熱的作用下對短纖維粗紗(12)進行定型；

加捻及卷繞機構(3)，用于將梳理及拉脹結構成型機構輸出的拉脹短纖紗(26)加捻形成負泊松比紗(33)，并將負泊松比紗(33)卷繞到紗管(35)上形成筒紗；

所述梳理及拉脹結構成型機構(2)包括梳理羅拉(23)，梳理羅拉(23)的上方及下方分別設有上擋板(21)及下擋板(22)，在梳理羅拉(23)的后側設有擋板(27)，擋板(27)與梳理羅拉(23)之間形成有成型紗通道，在成型紗通道的入口處設有定型模板(25)，熱氣流經由吹風管(24)被輸送至定型模板(25)上、下表面的拉脹結構溝槽內，所述短纖維粗紗(12)經過上下一對定型模板(25)的拉脹結構溝槽的擠壓形成負泊松比結構形狀并在熱氣流的作用下定型，定型后的拉脹短纖紗(26)經由成型紗通道輸出至所述加捻及卷繞機構(3)。

2.如權利要求1所述的一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗加工裝置，其特征在于，所述短纖維紗喂入及牽伸機構(1)包括沿纖維的運動方向依次由前至后布置的輸送羅拉(11)及牽伸羅拉(13)，短纖維粗紗(12)經輸送羅拉(11)輸送喂入到牽伸羅拉(13)鉗口，輸送羅拉(11)和牽伸羅拉(13)共同形成小牽伸區，對短纖維粗紗(12)進行初步的牽伸與梳理。

3.如權利要求1所述的一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗加工裝置，其特征在于，所述拉脹結構包括內凹六邊形、人字形、雙箭頭形、內凹蜂窩、星形網絡、內凹菱形、中心旋轉矩形、中心旋轉三角形或中心旋轉四面體。

4.如權利要求1所述的一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗加工裝置，其特征在于，所述定型模板(25)滿足在橫向形成3個以上的拉脹結構的重復單元，滿足較大負泊松比效應，且所述拉脹結構的重復單元尺寸可調，范圍為1mm-20mm。

5.如權利要求1所述的一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗加工裝置，其特征在于，所述熱氣流包括高溫空氣、熱蒸汽、微納米尺度的粘結劑液滴、微納米尺度的粘結劑粉末中的至少一種。

6.如權利要求1所述的一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗加工裝置，其特征在于，加捻及卷繞機構(3)包括塵籠(31)、成紗輸送羅拉(32)、卷繞羅拉(34)、紗管(35)，由塵籠(31)將所述梳理及拉脹結構成型機構(2)輸出的拉脹短纖紗(26)加捻形成負泊松比紗(33)，負泊松比紗(33)通過成紗輸送羅拉(32)輸送到卷繞羅拉(34)上，再由卷繞羅拉(34)卷繞到紗管(35)上形成筒紗。

7.一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗的加工方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：由短纖維紗喂入及牽伸機構(1)對喂入的短纖維粗紗(12)進行初步的牽伸與梳理，隨后輸出至梳理及拉脹結構成型機構；

步驟2：短纖維粗紗(12)喂入梳理及拉脹結構成型機構(2)的梳理羅拉(23)，經梳理羅拉(23)梳理傳輸到定型模板(25)中，熱氣流經吹風管(24)輸送到定型模板(25)上、下表面的相應位置，短纖維粗紗(12)在上、下一對具有拉脹結構溝槽的定型模板(25)的擠壓作用下形成負泊松比結構形狀并在熱氣流的作用下定型，定型后的拉脹短纖紗(26)輸出至加捻及卷繞機構(3)；

步驟3：拉脹短纖紗(26)經吹風管(24)的氣流輸送到表面帶有吸氣孔道且內置吸風裝置的塵籠(31)表面進行加捻，拉脹短纖紗(26)被吸附凝聚到塵籠(31)表面，借助兩者之間摩擦滾動實現加捻；

步驟4：經步驟3加捻得到的負泊松比紗(33)以一定速度經由成紗輸送羅拉(32)輸送到與加捻機構運動方向垂直的卷繞羅拉(34)上，進一步卷繞到紗管(35)上。

8.如權利要求7所述的一種前置拉脹結構的摩擦紡負泊松比紗的加工方法，其特征在于：所述步驟2中，短纖維粗紗(12)處于上、下一對定型模板(25)所形成通道中，短纖維粗紗(12)的軌跡與定型模板(25)的拉脹結構式溝槽保持一致，熱氣流通過吹風管(24)輸送到定型模板(25)表面拉脹結構式溝槽處。