[发明专利]一种多孔皮芯结构纱线的连续化生产系统

说明书

本发明涉及一种多孔皮芯结构纱线的连续化生产系统，该系统包括：溶液稳定自动化配制子系统(1)，包括溶液配制装置(11)，以及分别与溶液配制装置(11)连接的配料回收装置(12)、溶液回收装置(13)和溶液传送装置(14)；纱线控制子系统(2)；皮层多孔膜制备子系统(3)，包括多功能溶液浸渍发泡一体化装置(31)、循环型复合烘燥装置(32)、相分离溶液浸渍装置(33)、非溶剂蒸汽处理装置(34)和纱线表面皮层多孔膜自动调匀强化装置(35)；多孔纤维卷曲热定型切断一体化装置(4)。与现有技术相比，本发明适用于不同种类和不同功能的纱线，可实现力学性能优异、结合牢度强、卷曲程度可控且表面多孔的皮芯结构纱线的规模化制备。

技术领域

本发明属于多孔材料制备技术领域，涉及一种多孔皮芯结构纱线的连续化生产系统。

背景技术

多孔材料因其具有孔隙率高、比表面积大、体积密度小等优势，在防寒保暖、吸音降噪、浮油吸附等领域具有广阔的应用前景。现有的多孔材料主要以发泡海绵、气凝胶和纤维块状体的形式存在，在阻隔声音或热量，吸附气体或液体时因其独有的结构优势而被广泛应用，但都存在力学强度较差、穿着舒适性较差和厚度较大等缺点，这些缺点限制了多孔材料的发展。纱线是由多根纤维沿轴向加工成一定细度的产品，具有较高的力学性能，但其孔隙率较低，限制了纱线在防寒保暖、吸音降噪、浮油吸附等领域的应用。多孔材料的制备方法主要有模板法、相分离法、发泡发、微乳法及腐蚀法，以它们为核心技术可以得到孔结构具有一定可调性的材料，但大都存在力学性质较差、原料限制较大、生产不连续等问题。

目前，已有相关技术人员在本领域做了一些研究。专利CN201820543318.8公开了一种制备具有取向孔结构的多孔纤维的装置，该发明利用定向冷冻和溶液纺丝的方法获得具有一定取向多孔结构的纤维，但该方法过程复杂、耗能较高、生产效率较低且连续化较困难。专利CN202011432211.4公开了一种多孔纤维制备装置及制备方法，该装置包括储液箱、溶液泵、喷头、气泵、高压电源和收集板，该方法利用纺丝溶液在流经喉部时产生的负压，将引射流道的气体吸入喉部并与纺丝溶液充分混合，最后进行电纺，利用气体在电纺过程中破裂并形成纤维表面孔隙，该方法具有环保的有点，但形成的多孔结构不可控，实用性有限。专利CN202020031872.5公开了一种制备三角形中空多孔纤维的湿法纺丝装置，该装置包括同轴纺丝针头、内液注射器、内液注射泵、外液注射器、外液注射泵以及凝固浴装置，该装置利用同轴静电纺丝的纺丝可获得具有特殊三角形截面形貌结构的中空多孔纤维，但该方法成纤率低、纺丝速度慢、装置占地面积大，不适合规模化连续生产。专利CN201310597327.7公开了一种用于制备纳米多孔纤维的静电纺丝装置，该装置包括料桶、活塞、喷丝头、高压供电装置、接收板以及接地电源线，设备设计较为简单，由该装置制备的多孔纤维其结构具有一定可调性，但力学性质较差，限制了其实际应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多孔皮芯结构纱线的连续化生产系统，本发明实现了力学强度高和孔结构可调性强的多孔皮芯结构纱线的规模化和连续化稳定制备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多孔皮芯结构纱线的连续化生产系统，该系统包括：

溶液稳定自动化配制子系统，包括溶液配制装置，以及分别与溶液配制装置连接的配料回收装置、溶液回收装置和溶液传送装置；

纱线控制子系统，包括纱线退卷装置、纱线轻度加捻装置、纱线传送装置、纱线适度加捻装置和纱线卷绕装置；

皮层多孔膜制备子系统，包括多功能溶液浸渍发泡一体化装置、循环型复合烘燥装置、相分离溶液浸渍装置、非溶剂蒸汽处理装置和纱线表面皮层多孔膜自动调匀强化装置；

多孔纤维卷曲热定型切断一体化装置；