[发明专利]无损固结式分层网覆粉粒的复合纱线及其制备方法和装置

说明书

本发明提供了一种无损固结式分层网覆粉粒的复合纱线及其制备方法和装置。首先，依次制备纳微复合防漏条带、网覆式粉体预聚体，最后采用纳微复合防漏条带和网覆式粉体预聚体进行无损固结式斜位裹覆加捻纺纱工艺，形成分层裹覆纱条，然后分层裹覆纱条进入固结器的纱线固结斜道中，受高温热熔作用，形成无损固结式斜位裹覆纱，实现粉粒材料的无损锁嵌式柔性复合成纱，解决了微粒内置纺纱时微粒受挤压破损、纱表条带易解捻开裂侧漏等技术难题。

技术领域

本发明涉及纺织材料制备技术领域，尤其涉及一种无损固结式分层网覆粉粒的复合纱线及其制备方法和装置。

背景技术

高功能原料，特别是稀土、石墨以及纳米材料，多以粉体形态存在。粉体比表面积大、理化活性强，广泛应用于医药、生物、电子、军事以及航空航天等领域，更是纺织品功能化的重要原料。功能化纺织品是由纺织加工而成；纺织加工的关键在于纺纱。但粉体颗粒小、连续性差、宏观长度短，无法满足工业纺纱的握持、牵拉扭转受力要求，直接扭转抱合纺纱遇到瓶颈。采用粉体与纤维及纤维集合体复合成纱时，宏量置粉与柔性稳固结构成形相矛盾、难以同时实现。因此，如何实现宏量嵌粉、柔性稳固复合的纱体成形和调构，是亟待解决的关键技术问题。

粉粒材料是由大量细小颗粒组成的集合体。自然界中大部分固体物质是以颗粒状态存在。粉粒体种类多，有球状、异形、片状、绒状、针状等，拥有共性特征：大量非连续断面、独特集合态、颗粒内部结晶构造缺陷多的结构，呈现出表面能高、物性可调度大和理化活性强等性能优势，广泛用于纺织、化工、医药、生物工程、电子、军事以及航空航天等领域。同时，粉粒材料共性结构恰恰导致粉体的连续性差、宏观长度短，用于纺纱加工时难以被钳口握持和首-尾抱合加捻。经典纺纱机理指出：短于20毫米的纤维成纱过程内外转移抱合不足，难以成纱。因此，宏观长度更短的粉体材料难以直接在纺纱装备上进行握持、牵伸和加捻，纺纱加工受限。

申请号为CN201810126447.1的发明专利公开了一种内置微粒材料的纱线成形方法。该方法采用无纺面材快速成条、双面胶有效粘接微粒材料，将裁切成的纤维条带中部设置双面胶粘满微粒材料，快速形成了内置微粒材料连续分布式的夹心状复合条带，然后采用倍捻机的倍捻盘倍捻作用，将条带状内置微粒材料连续分布式的夹心状复合条带直接转变成为线性圆柱状纱线，改变了复合条带的片状无捻的松散形态结构，实现了微粒材料稳固内置在纱体中心，快速倍捻形成内置微粒材料的纱线，解决了微粒材料难以复合成纱的技术问题。

但是，该方法在纺织企业实际应用中，存在如下技术缺陷：第一，条带内置微粒材料加捻成纱的制备过程中，引纱压辊挤压纱体，导致纱体中内置微粒材料挤压破损，造成纳孔高吸附功能的碳微球、药物缓释功能的微粒胶囊、空心保温功能的聚苯乙烯微球等微粒结构碎裂、坍塌，大幅弱化、甚至完全失去微粒的功能；第二，条带内置微粒材料加捻所制成的纱线，表层结构为纤维条带物理包裹结构，存在粉粒易从包裹缝隙处外漏、纱线使用时纱表条带解捻易解捻开裂的问题。

因此，如何优化内置粉体复合纱的结构、实现粉粒完整无损式内置复合纱的柔性稳固成形，是需要进一步解决的技术难题和技术瓶颈。有鉴于此，有必要设计一种结构稳固性高的内嵌粉体的柔性复合纱线及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无损固结式分层网覆粉粒的复合纱线及其制备方法和装置。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种无损固结式分层网覆粉粒的复合纱线，其呈芯-鞘结构，由芯层纱条和紧密裹覆在所述芯层纱条外周的纳微复合防漏条带构成的分层裹覆纱条经过高温热熔作用固结而成；

所述芯层纱条由网覆式粉体预聚体经过扭转捻合而成；所述网覆式粉体预聚体为三层复合夹心结构，其由嵌粉芯带层和分别设置于所述嵌粉芯带层上下表面的纳微纤维无纺布条带复合而成。

作为本发明的进一步改进，所述嵌粉芯带层由具备镂空结构的双面粘胶芯带以及负载于所述双面粘胶芯带上的粉粒构成；所述双面粘胶芯带的表面经过镂空处理，其表面呈现预定花纹、预定形状和预定孔径的网孔。