CN109457337A - 一种静电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电装置，涉及静电纺纱应用，包括供应口、静电场发生器、加拈器，所述静电场发生器包括高压电源、负电极、正电极；所述加拈器包括喇叭口，所述喇叭口用于获取自由端须条导入的纤维，所述喇叭口采用防静电塑料制成；纤维通过喇叭口后依次经过过渡管、输送管、凝聚槽、纺纱杯后成纱导出；所述输送管中心旋转对称设置为四段，其对称轴上设置有气道，所述气道一端连接过渡管，另一端连接凝聚槽并与纺纱杯中心轴同轴设置。本发明有效避免拉断纤维的情况发生，能够加快纤维的接入，还能够简化受力过程，进而加快静电纺纱生产的效率；降低成品纺纱捻度不足的概率；具有适应静电纺纱过程、使用方便的特点。

Description

一种静电装置

技术领域

本发明涉及静电应用，具体涉及一种静电纺纱装置。

背景技术

静电纺纱是指在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力，使纤维得到伸直、排列和凝聚，并在自由端须条加拈时起到平衡的作用，使纺纱能连续进行。是属于自由端纺纱范畴的一种新型纺纱技术。静电纺纱装置是由单纤维供应机构、静电场发生器、加拈器和卷绕机构4个部分所组成，图1为静电场发生器与加拈器的结构示意图。主要工艺流程为并条给湿，低速刺辊分梳，气流剥棉输送，封闭容器电场中定向排列及高速回转加拈成纱。静电纺纱的具体过程为：利用气流把单纤维吸走，通过输棉管送入静电场。在高压静电场的作用下，由于极化和电离作用使纤维两端呈现相反的电荷，产生静电力F。沿轴线的分力F﹑F使纤维伸直，并沿轴线分力较大的一方移动﹔垂直于轴线方向的分力F﹑F使纤维转动按电力线方向排列，并向电场中心移动，凝聚成自由端须条；由于电晕放电使纤维某一种电荷产生静电力F作用在纤维的重心上，它将使纤维沿电力线方向异性电极运动。凝聚在电场中心线上的自由端须条经过加拈器加拈成纱，然后由引纱罗拉引出直接卷绕成为筒子。存在问题是纱疵较多，劳动生产率及经济效益还赶不上传统纺纱工艺。但其优点是产量高，大成形，将粗纱、细纱、筒子3道工序合为一道，且用电省。特别是用于生产包芯竹节、彩色竹节及混纺方面更能显示静电纺纱的优越性。

但是，随着纳米纺丝行业的发展，静电纺纱技术与现有的转杯纺、喷气纺、摩擦纺相比，纱疵、经济效益的差距逐渐减小，因此静电纺纱得到越来越多的关注。目前静电纺纱仍然存在的问题包括：

1、当纵向拉伸力一定时，加捻三角区的加捻角度越大，单根纤维所受到的力就越大越容易发生断裂；加捻三角区长度越大，单根纤维的非握持长度越长，纤维弱环问题越严重，加捻三角区越大，越容易导致纤维断裂，使得纱线的基本参数(纱线捻度、成纱速度、细度、条干均匀度、强力等)调控困难，造成纱线断头，难以连续成纱，无法批量制备；

2、当牵引气流对粘附在自由端须条的纤维进行牵伸时，容易吸引加拈器入口的纤维加速向负极靠拢，使得牵引气流对静电场形成干扰，目前难以得到有效解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前静电纺纱生产效率由于气流对静电场的干扰、静电纺纱专用的加拈器结构设计不合理的问题导致难以提高，目的在于提供一种静电装置，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种静电装置，包括供应口、静电场发生器、加拈器，所述静电场发生器包括高压电源、负电极、正电极，以及保护静电场环境的电场罩，所述负电极、正电极在高压电源作用下，在电场罩内形成电力线；电场罩设置有供应口和吸风管，所述供应口与吸风管作用引导纤维进入电场罩内，所述电力线引导纤维附着在自由端须条上，所述自由端须条引导纤维进入加拈器中加捻成纱；所述加拈器包括喇叭口，所述喇叭口用于获取自由端须条导入的纤维，所述喇叭口采用防静电塑料制成；纤维通过喇叭口后依次经过过渡管、输送管、凝聚槽、纺纱杯后成纱导出；所述输送管中心旋转对称设置为四段，其对称轴上设置有气道，所述气道一端连接过渡管，另一端连接凝聚槽并与纺纱杯中心轴同轴设置。通常静电纺纱用的加拈器并没有具体的匹配结构，因此通常采用转杯纺、喷气纺、摩擦纺等常用纺纱配合的加拈器。但是，静电纺纱并非采用常见的罗拉引入，因此容易进入加拈器时发生散落的现象，进而引起纺纱不均匀等问题。对此，本发明的原理为：自由端须条将具有一定捻度的纤维在气道和牵伸罗拉的作用下进入加拈器，通过喇叭口使得加捻三角区的加捻角度由小到大，使得纤维受到牵拉时得到缓冲，有效避免拉断纤维的情况发生；为避免纤维由于静电作用在喇叭口仍然受到额外电场力的作用，因此喇叭口采用防静电塑料。纤维经过过渡管后，被输送管分散，进入凝聚槽开始加捻，最后通过纺纱杯导出。所述纺纱杯为现有技术，常见于现有的加拈器，其中心设有通孔，引导气流或罗拉牵伸装置从该通孔牵伸纤维。相较于现有技术中引纱管与输送管分离的现状，本发明采用过渡管、输送管连通的方式，不仅能够加快纤维的接入，还能够简化受力过程，进而加快静电纺纱生产的效率。

进一步地，所述气道与过渡管之间设置有阻挡网。所述阻挡网用于阻挡纤维从气孔直接导入到凝聚槽内，避免未经加捻的纤维直接导出。

进一步地，所述阻挡网内部设置有十字形挡架，通过粘合剂与气道端面拼接，且十字形挡架中心在气道中心轴线上。所述十字形挡架起到小型加捻器的作用，当有少量纤维从气道直接导入到凝聚槽时，由于加捻器的旋转，十字形挡架也能够对这部分纤维加捻，并且会处于主要加捻后纤维的中心轴线上，进而降低成品纺纱捻度不足的概率。

进一步地，所述阻挡网采用防静电塑料制成。由于经过静电场后的纤维相较于其他纺纱方式所带的电荷量较多，为避免纤维由于静电作用粘附在阻挡网上，因此阻挡网采用防静电塑料，选择但不限定PVC、TPE、TPR、TPU、TPV塑料。

进一步地，所述过渡管为葫芦管。葫芦管能够允许纤维在进入加捻点前，将较为松散的纤维阻挡在葫芦管的大直径管内，而将经过静电场选择后的捻度较大、均匀的纤维持续进入加捻点。因此，葫芦管比普通的圆管增加了初步筛选的功能，能够有效提高纤维加捻的质量和效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种静电装置，通过设置喇叭口、过渡管、输送管连通的方式，有效避免拉断纤维的情况发生，能够加快纤维的接入，还能够简化受力过程，进而加快静电纺纱生产的效率；

2、本发明一种静电装置，通过设置内部具有十字形挡架的阻挡网，使从气道导入凝聚槽的纤维也获得加捻，降低成品纺纱捻度不足的概率；

3、本发明一种静电装置，具有适应静电纺纱过程、使用方便的特点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为静电纺纱中静电场发生器与加拈器的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的加拈器的剖视图；

图3为本发明一种实施例的纤维进入加拈器时握持点和加捻点的结构示意图；

图4为本发明一种实施例的阻挡网的结构示意图。

附图中标记及对应的部件名称：

1-加拈器，11-喇叭口，12-过渡管，13-输送管，14-阻挡网，15-气道，16-凝聚槽，17-纺纱杯，18-握持点，19-加捻点，21-负电极，22-正电极，23-高压电源，3-自由端须条，4-电力线，5-供应口，6-纤维，7-电场罩，8-吸风管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-3所示，本发明一种静电装置，包括供应口5、静电场发生器、加拈器1，所述静电场发生器包括高压电源23、负电极21、正电极22，以及保护静电场环境的电场罩7，所述负电极21、正电极22在高压电源23作用下，在电场罩7内形成电力线4；电场罩7设置有供应口5和吸风管8，所述供应口5与吸风管8作用引导纤维6进入电场罩7内，所述电力线4引导纤维6附着在自由端须条3上，所述自由端须条3引导纤维6进入加拈器1中加捻成纱；所述加拈器1包括喇叭口11，所述喇叭口11用于获取自由端须条3导入的纤维6，所述喇叭口11采用防静电塑料制成；纤维6通过喇叭口11后依次经过过渡管12、输送管13、凝聚槽16、纺纱杯17后成纱导出；所述输送管13中心旋转对称设置为四段，其对称轴上设置有气道15，所述气道15一端连接过渡管12，另一端连接凝聚槽16并与纺纱杯17中心轴同轴设置。通常静电纺纱用的加拈器1并没有具体的匹配结构，因此通常采用转杯纺、喷气纺、摩擦纺等常用纺纱配合的加拈器1。但是，静电纺纱并非采用常见的罗拉引入，因此容易进入加拈器1时发生散落的现象，进而引起纺纱不均匀等问题。对此，本发明的原理为：自由端须条3将具有一定捻度的纤维6在气道15和牵伸罗拉的作用下进入加拈器1，通过喇叭口11使得加捻三角区的加捻角度由小到大，使得纤维6受到牵拉时得到缓冲，有效避免拉断纤维6的情况发生；为避免纤维6由于静电作用在喇叭口11仍然受到额外电场力的作用，因此喇叭口11采用防静电塑料。纤维6经过过渡管12后，被输送管13分散，进入凝聚槽16开始加捻，最后通过纺纱杯17导出。所述纺纱杯17为现有技术，常见于现有的加拈器1，其中心设有通孔，引导气流或罗拉牵伸装置从该通孔牵伸纤维6。相较于现有技术中引纱管与输送管13分离的现状，本发明采用过渡管12、输送管13连通的方式，不仅能够加快纤维6的接入，还能够简化受力过程，进而加快静电纺纱生产的效率。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：如图2-4所示，所述气道15与过渡管12之间设置有阻挡网14。所述阻挡网14用于阻挡纤维6从气孔直接导入到凝聚槽16内，避免未经加捻的纤维6直接导出。所述阻挡网14内部设置有十字形挡架，通过粘合剂与气道15端面拼接，且十字形挡架中心在气道15中心轴线上。所述十字形挡架起到小型加捻器的作用，当有少量纤维6从气道15直接导入到凝聚槽16时，由于加捻器的旋转，十字形挡架也能够对这部分纤维6加捻，并且会处于主要加捻后纤维6的中心轴线上，进而降低成品纺纱捻度不足的概率。所述阻挡网14采用防静电塑料制成。由于经过静电场后的纤维6相较于其他纺纱方式所带的电荷量较多，为避免纤维6由于静电作用粘附在阻挡网14上，因此阻挡网14采用防静电塑料，选择但不限定PVC、TPE、TPR、TPU、TPV塑料。所述过渡管12为葫芦管。葫芦管能够允许纤维6在进入加捻点19前，将较为松散的纤维6阻挡在葫芦管的大直径管内，而将经过静电场选择后的捻度较大、均匀的纤维6持续进入加捻点19。因此，葫芦管比普通的圆管增加了初步筛选的功能，能够有效提高纤维6加捻的质量和效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种静电装置，包括供应口、静电场发生器、加拈器（1），所述静电场发生器包括高压电源（23）、负电极（21）、正电极（22），以及保护静电场环境的电场罩（7），所述负电极（21）、正电极（22）在高压电源（23）作用下，在电场罩（7）内形成电力线（4）。

2.根据权利要求1所述的一种静电装置，其特征在于，电场罩（7）设置有供应口和吸风管（8）。

3.根据权利要求1所述的一种静电装置，其特征在于，所述供应口与吸风管（8）作用引导纤维（6）进入电场罩（7）内，所述电力线（4）引导纤维（6）附着在自由端须条（3）上，所述自由端须条（3）引导纤维（6）进入加拈器（1）中加捻成纱；其特征在于，所述加拈器（1）包括喇叭口（11），所述喇叭口（11）用于获取自由端须条（3）导入的纤维（6），所述喇叭口（11）采用防静电塑料制成；纤维（6）通过喇叭口（11）后依次经过过渡管（12）、输送管（13）、凝聚槽（16）、纺纱杯（17）后成纱导出；所述输送管（13）中心旋转对称设置为四段，其对称轴上设置有气道（15），所述气道（15）一端连接过渡管（12），另一端连接凝聚槽（16）并与纺纱杯（17）中心轴同轴设置。

4.根据权利要求3所述的一种静电装置，其特征在于，所述气道（15）与过渡管（12）之间设置有阻挡网（14）。

5.根据权利要求4所述的一种静电装置，其特征在于，所述阻挡网（14）内部设置有十字形挡架，通过粘合剂与气道（15）端面拼接，且十字形挡架中心在气道（15）中心轴线上。

6.根据权利要求5所述的一种静电装置，其特征在于，所述阻挡网（14）采用防静电塑料制成。

7.根据权利要求3所述的一种静电装置，其特征在于，所述过渡管（12）为葫芦管。