[發明專利]一種雙組分微納米纖維紗線及紡紗裝置

有效

• 申請號: 201810431464.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108625014B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 劉梅城;洪杰;馬水章
• 申請（專利權）人: 三明中盛新材料科技有限公司
• 主分類號: D02G3/04
• 分類號: D02G3/04;D01D5/08;D01D5/22
• 代理公司: 南通物格知識產權代理事務所(普通合伙) 32395
• 代理人: 胡燕

本發明公開了一種雙組分微納米纖維紗線及紡紗裝置，將兩種成分的微納米纖維，通過噴氣紡紗裝置上的兩個熔噴口，一邊通過將TPU和PP熔噴共混紡絲形成的微納米纖維通過在V形容腔內做螺旋運動，隨著快速氣流的牽引、旋轉，完成拉伸，另一邊采用具有透明、隔熱、吸聲等功能的CQ?M81?PP納米聚丙烯切片通過熔噴紡絲制取微納米纖維通過在V形容腔內做螺旋運動，隨著快速氣流的牽引、旋轉，完成拉伸，兩個微納米纖維在V形容腔旋轉、加捻形成一根紗線；最后由引紗羅拉引出，經過導紗羅拉、卷繞羅拉卷繞成筒紗。本發明加捻效果好且工作效率高，使得生產出來的紗線結構蓬松、孔隙多，具有抗菌、隔熱、保暖、過濾、吸附、吸聲等功能。

技術領域

本發明屬于紡織技術領域，具體涉及一種雙組分微納米纖維紗線及紡紗裝置。

背景技術

熔噴法紡絲技術主要用于非織造布的生產。熔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，其工藝是將熔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，熔噴技術進入了產學研發展階段。20 世紀 80 年代開始，熔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。

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。

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。

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。

商業熔噴纖維的直徑通常為1～10μｍ，目前實驗室已經能利用熔噴技術制備出的熔噴纖維最小直徑低于0.6μｍ，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。

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0.5μm，一般在1~5μm之間，纖維越細，非織造布的質量越好，但產量相對減少。

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。

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，把均勻的熔融聚合物等壓、等量地輸送到噴絲板。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。

CQ-M81- PP納米聚丙烯切片是具有透明、隔熱、吸聲等功能，富含超細復合型納米新材料的PP聚丙烯切片。

PP屬于熱塑性高聚物，TPU屬于彈性高聚物，兩組份的收縮量差異巨大。在熔噴共混紡絲中，二者由于收縮量的不同，一種高收縮性的纖維會纏繞在另一種低收縮性的纖維上，在徑向產生螺旋結構的卷曲，形成螺旋結構纖維。采用彈性高聚物TPU和熱塑性高聚物PP熔噴共混紡絲，由于收縮性不同可以形成螺旋結構的纖維。這種螺旋結構的纖維可以獲得更好的蓬松效果、透氣效果，由于具有良好的彈性，可以提高其面料的柔軟性能。