本發(fā)明涉及一種型膜絲化的渦流復合紡紗方法，屬紡織技術領域。

背景技術：

紡織纖維按來源可分為天然纖維和化學纖維；化學纖維一般包括再生纖維、合成纖維。其中，人造纖維是指自然界中原本存在的天然高分子，因其宏觀聚集形態(tài)的長度、粗細等無法滿足紡織加工的要求，需要重新通過化學方法進行再聚集呈纖維形態(tài)，滿足紡織加工的要求，如再生纖維素纖維、各種黏膠纖維等；合成纖維是指以石油化工的小分子為原料，經化學合成高分子，再通過紡絲工藝加工成化學長絲?；瘜W長絲的生產，根據高分子材料性能可分為熔融紡絲和溶液紡絲；其中熔融紡絲是針對本身具有明顯的熱熔點，且融化溫度低于分解溫度的高分子材料，其工藝為制備紡絲熔體(包括熔體切片、熔體干燥等)---將熔體喂入到雙螺桿擠出的高溫熔融紡絲機內，加熱呈熱熔流體狀---熱熔流體從噴絲孔擠出---熔體細流的拉伸和固化---給濕上油---卷繞；卷繞成形的長絲一般為復絲，含有至少幾百根長絲，不能直接用于紡織加工，一般需要再經分絲---二次熱牽伸定型---假捻或空氣變形等后加工---卷繞；經后加工的長絲一般集聚為類似圓柱形的線性狀長絲，可用于各種復合紡紗；可以看出，熔融紡絲加工的長絲，應用到紡織纖維加工過程復雜，所需工序流程長，生產效率低。溶液紡絲是針對本身沒有明顯的熱熔點，或融化溫度高于分解溫度的高分子材料，其工藝為先將高聚物溶解于適當的溶劑配成的紡絲溶液---將過濾、脫泡、混合處理后紡絲溶液放置在溶液紡絲機的溶液罐內---經高壓推射作用，將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入凝固浴中凝固成絲條(根據凝固浴的不同，分為濕法和干法兩種)，得到初生絲---初生絲經拉伸和固化---經水洗，除去附著的凝固浴液和溶劑---給濕上油---卷繞；卷繞成形的長絲一般為復絲，含有至少幾百根長絲，不能直接用于紡織加工，一般需要再經分絲---二次濕熱牽伸定型---假捻或空氣變形等后加工---卷繞；雖然長絲的截面可依據噴絲孔形狀，制成各種形狀的絲條，但絲條經后加工后一般為多根長絲集聚為類似圓柱形的線性狀長絲，可用于各種復合紡紗；可以看出，溶液紡絲加工的長絲，應用到紡織纖維加工過程復雜，所需工序流程長，生產效率低。因此，現有長絲纖維成形一般都采用噴絲頭的噴絲孔呈線性噴射成形，工序流程長、設備復雜。

渦流紡紗是利用固定不動的渦流紡紗管，來代替高速回轉的紡紗杯和紡紗錠子、鋼絲圈進行紡紗的一種新型紡紗方法。20世紀50年代初，美國曾利用液體渦流進行紡紗的試驗。1955年以后，先后有德意志聯邦共和國、波蘭等幾個國家研究利用空氣渦流進行紡紗。中國1960年開始進行利用空氣渦流紡紗的研究。1975年在國際紡織機械展覽會上，波蘭展出了一臺空氣渦流紡紗機(pf型)，并建立了一個中間試驗車間，使渦流紡紗試用于生產?，F行比較成熟、較廣泛應用的渦流紡紗機是日本村田研制的mvs型渦流紡紗機。mvs渦流紡紗工藝為：纖維條由給棉羅拉喂入渦流紡紗機的牽伸系統(tǒng)，經過牽伸輸出的纖維須條借助氣流作用，從輸棉管道高速喂入渦流管內。渦流管由芯管和外管兩部分組成。外管上開有三只切向的進風口，下端與鼓風機相連，風機不斷地從管中抽取空氣，外面的空氣沿進風口進入渦流管內，產生旋渦狀的氣流。當旋轉向上的氣流到達芯管時，與輸棉管道進入的纖維匯合，沿渦流管內壁形成一個凝聚纖維環(huán)，穩(wěn)定地圍繞渦流管軸線，高速回轉，將纖維加捻成紗，從導紗孔中連續(xù)不斷地由引出羅拉引出卷繞成筒子。mjs渦流紡與mvs紡紗工藝相類似，不同之處在于是從渦流管的外管上的三只切向進風口紗射入氣流，在渦流管內形成渦旋氣流進行紡紗。由于用渦流代替機械的加捻和凝聚作用而不需要回轉的機件，因而具有速度快、產量高、工藝流程短、制成率高等優(yōu)勢。渦流紡紗線優(yōu)勢在于：具有環(huán)錠紗線外觀結構，且毛羽甚至比環(huán)錠紗還要少，紗線耐磨性高；紗體中纖維堆砌密度低，壓縮回彈性優(yōu)異等。然而，現有渦流紡技術存在局限和瓶頸問題：首先，纖維須條保持為不加入捻度的狀態(tài)被引入渦流室，進入渦流室內的纖維須條在渦流成紗過程中，受到氣流抽拔作用，部分纖維能夠克服周邊纖維的摩擦抱合力而脫離紗體，隨進入到排出通道中的氣流排出，形成落纖，導致紗線成型質量下降、原料浪費；其次，噴氣渦流紡是通過渦流推動自由端紗尾作環(huán)形高速回轉加捻而成紗，屬于自由端非握持紡紗，導致紡紗過程中對纖維的握持力不足，纖維內外轉移程度低，纖維抱合程度差，紡紗強力較低，抱合力差、剛度大的纖維無法成紗。研究表明：噴氣渦流紡紗線內部呈平行狀的芯部纖維約占21％，環(huán)錠紡紗線內部呈螺旋狀的芯部纖維約占55％，導致渦流紡紗線甚至僅是環(huán)錠紗線強度的66％(a.k.soe,m.takahashi,m.nakajima,t.matsuoandt.matsumoto,textileres.j.74:819-826,2004.)。因此，渦流紡技術具有成紗結構中纖維抱合力差、紡紗強力低、可紡纖維原料范圍有限等局限和瓶頸問題。因此，渦流紡對于纖維品質、纖維條成形品質要求高，模量大的纖維、成形差的纖維條都無法滿足高效、高品質渦流紡紗的要求。針對上述技術問題，目前常規(guī)增加渦流紡成紗強度的方法是采用或設計較大的紡紗捻系數，增加短纖維須條成紗時加捻力度，促使成紗結構更加緊密、成紗紗體內纖維間接觸更充分、抱合力更大，實現成紗強度的較大提高；但是常規(guī)方法增強紗線強度，也改變了紗線結構，較大捻度的紗線緊密，強力增加的同時，硬度增加，不適合對柔軟性能要求較高的針織生產，一般只用作機織紗。由于渦流紡紗成紗強度低的核心機制是紗體內纖維內外轉移率低造成的纖維間抱合力差，只通過加強渦流力度來增加捻度，不但對紗線強度增加量較小、紗線硬挺度提高，而且能耗增加。另一類解決方案是采用長絲復合法。目前主要采取包芯復合紡紗的方法提高渦流紗強伸性能：中國專利公開號cn101368305，公開日2010.06.02，發(fā)明創(chuàng)造名稱為一種可生產包芯紗的噴氣渦流紡紗裝置，該申請公案提供了一種可生產包芯紗的噴氣渦流紡紗裝置，能使得短纖維束對芯絲進行均勻包纏，所生產的包芯紗質量均勻，一定程度上改善了渦流紡紗線拉伸斷裂強力。中國專利公開號cn101012581，公開日2007.08.08，發(fā)明創(chuàng)造名稱為噴氣渦流紡包芯紗加工裝置，該申請公案提供了一種噴氣渦流紡包芯紗加工裝置，生產渦流紡長絲復合包芯紗，一定程度上改善了渦流紡紗紗線的強力。然而，按照上述公案所紡渦流紗，纖維之間抱合力沒有改善，而且長絲和短纖維之間易發(fā)生滑移，紗線耐磨性能、結構穩(wěn)定性仍舊很差。

以上是現有常規(guī)紡織長絲纖維的成形方法、過程和性能以及化學長絲纖維與普通短纖維渦流復合成紗中的問題。隨著纖維材料在各領域應用技術的不斷發(fā)展，納米纖維材料成為研究和功能應用的熱點課題。納米纖維直徑處在1nm-100nm范圍內，具有孔隙率高、比表面積大、長徑比大、表面能和活性高等性能優(yōu)勢，體現出優(yōu)異的增強、抗菌、拒水、過濾等功能，應用在分離過濾、生物醫(yī)療、能源材料、聚合物增強、光電傳感等各領域。隨著納米纖維應用領域的擴展和需求，納米纖維的成形制備技術也得到了進一步開發(fā)與創(chuàng)新；到目前為止，納米纖維的制備方法主要包括化學法、相分離法、自組裝法和紡絲加工法等。而紡絲加工法被認為是規(guī)?；苽涓呔畚锛{米纖維最有前景的方法，主要包括靜電紡絲法、雙組份復合紡絲法、熔噴法和激光拉伸法等。其中激光超聲波拉伸法是利用激光照射來加熱纖維，同時在超聲波條件下對其進行拉伸，產生約為105倍的拉伸比，制備出納米纖維絲，屬于一種常規(guī)長絲后加工方法；除此之外，其他的納米紡絲方法也都直接涉及到噴絲頭，共同之處在于：采用噴絲協同牽伸作用，使得纖維直徑達到納米尺度。中國知識產權局2016年11月11日公開的發(fā)明專利“多重響應性的可控過濾靜電紡納米纖維膜及其制備方法”，專利申請?zhí)杬l201611005678.4，該申請公案提供了一種將溫敏性和ph響應性聚合物溶液置入靜電紡絲儀，經靜電紡絲儀噴射鋪放形成納米纖維膜的方法。靜電紡的關鍵問題在于靜電紡絲屬于非積極握持拉伸紡絲，靜電射流在成絲過程中形成泰勒錐，射流纖維很難進行有效的高倍牽伸，牽伸不足致使納米纖維內大分子排列取向度差、納米纖維細度有待進一步細化，強力過低和尺度有待進一步細化；另外泰勒錐形態(tài)的成絲過程導致靜電紡所得纖維不能進行縱向有序排鋪放，難以將所紡纖維進行線性收集和聚攏，主要用于生產納米纖維膜材料。中國知識產權局2016年08月29日公開的發(fā)明專利“一種同軸離心紡絲裝置及方法”，專利申請?zhí)杬l201610753443.7，該申請公案提供了一種通過在同軸離心管上設置內外多層針頭，實現高速旋轉同軸離心管進行規(guī)?；a超細纖維、甚至納米纖維的離心紡絲方法；中國知識產權局2016年12月14日公開的發(fā)明專利“一種二氧化鈦/聚偏氟乙烯微/納纖維膜及其離心紡制備方法”，專利申請?zhí)杬l201611154055.3，該申請公案提供了一種將自制的銳鈦礦型tio2與聚偏氟乙烯(pvdf)兩者混合制取的離心紡絲溶液，在離心紡絲機上進行離心紡絲，制成微納纖維膜的方法。離心紡的關鍵問題在于通過高速旋轉離心作用噴絲，所噴射的射流成絲相應地呈圓環(huán)式鋪放成絲，難以將所紡纖維進行縱向有序排列、線性收集和聚攏，主要用于生產納米纖維膜材料；離心紡絲紡絲過程中，也屬于非積極握持拉伸紡絲，離心射流牽伸力受轉速、空氣阻力等因素制約，導致紡絲的牽伸不足，牽伸不足致使納米纖維內大分子排列取向度差、納米纖維細度有待進一步細化，強力過低和尺度有待進一步細化。但納米纖維直徑太小，造成納米纖維絕對強力過低、易磨損，涂覆在織物表面易磨損脫落，存在涂覆紡織制品功能持久性差，導致納米纖維只能少量進行鋪網加工成納米纖維膜，而無法進行常規(guī)的牽伸、加捻成紗，嚴重制約納米纖維的工業(yè)化應用。如將納米纖維加工成宏觀，將可采用現代紡織手段生產出各類功能醫(yī)用、功能服裝、工業(yè)面料等制品，將突破傳統(tǒng)紡織產品性能和價值，應用前景廣闊。因此，納米紡絲生產中牽伸不足致使納米纖維內大分子排列取向度差、納米纖維細度有待進一步細化，強力過低和尺度有待進一步細化又導致粘附和耐久性差，涂覆在織物表面易磨損脫落、不能常規(guī)紡紗加工，導致納米纖維在紡織工業(yè)化生產中，只能少量的加工成無紡布或納米膜，尚無法進行批量高速紡織加工生產，嚴重制約納米纖維的紡織工業(yè)化應用。

近年來，紡織領域越來越注重高功能、高品質紗線及面料的生產，如何賦予傳統(tǒng)紡織紗線高功能、高品質也成為了目前紡織加工的熱點課題；既然納米纖維具有諸多高功能、高性能特質，如將納米纖維加工成宏觀紗線，解決納米纖維紗線批量高速紡織加工的生產問題，將可采用現代紡織手段生產出各類功能醫(yī)用、功能服裝、工業(yè)面料等制品，將突破傳統(tǒng)紡織產品性能和價值，應用前景廣闊。目前將納米材料加工成紗線主要以純納米紗線加工技術的嘗試為主：中國知識產權局2005年11月09日公開的發(fā)明專利“納米纖維紗線、帶和板的制造和應用”，專利申請?zhí)杬l201310153933.x，該申請公案提供了一種采用平行鋪放的帶狀或板狀碳納米管陣列，進行抽拉加捻形成納米紗線的方法，并將納米帶或紗用于復合增強有機聚合物、制作電極、光學傳感器等領域；中國知識產權局2013年09月27日公開的發(fā)明專利“一種取向納米纖維紗線連續(xù)制備裝置及方法”，專利申請?zhí)杬l201310454345.x，該申請公案提出采用自制旋轉加捻裝置，將納米紡絲所制作的纖維直接加捻卷繞成線性狀材料。但是納米纖維本身形狀尺度太細，纖維絕對強力低，特別是碳納米纖維具有脆性高的特征，導致純納米纖維進行扭轉加捻成紗后，纖維受到嚴重損傷和破壞，據報道納米纖維加捻成紗時納米纖維扭轉斷裂較多，沒有發(fā)揮出納米纖維的力學優(yōu)勢，所紡紗線遠遠低于預期的理論效果?；诩兗{米纖維紗的技術問題和瓶頸，中國知識產權局2012年11月01日公開的發(fā)明專利“納米纖維與長絲復合紗線的紡紗裝置及紡紗方法”，專利申請?zhí)杬l201210433332.x，該申請公案提供了一種采用在靜電紡絲的同時，向兩個納米纖維接收盤上引入長絲，使納米纖維粘附在兩根納米長絲上，然后再將兩根長絲進行加捻并合，得到具有納米纖維的超高比表面積和長絲的高強力特性的長絲/納米纖維復合紗；該申請公案雖然克服了納米纖維自身強力低，難以純紡成紗的難題，但只涉及伴紡長絲和納米纖維加捻成紗，而常規(guī)大規(guī)模紡織加工是天然、化學短纖維紡紗，因此該申請公案所涉及加工應用范圍狹小，未解決和實現紡織工業(yè)領域常規(guī)短纖維的納米復合紡紗生產?；谏鲜黾夹g問題和瓶頸，特別是納米纖維與常規(guī)棉纖維復合成紗的技術生產需求，中國知識產權局2013年11月20日公開的發(fā)明專利“一種納米纖維混紡復合紗線的制備方法”，專利申請?zhí)杬l201310586642.x，該申請公案提出了一種在梳棉工序，采用靜電納米紡絲直接噴射到梳棉機輸出的棉網上，與棉網混合后制成棉/納米纖維條，再將棉/納米纖維條經粗紗、細紗等工序制成混紡復合紗線的方法，該方法看似簡單、有效地將納米纖維與棉纖維復合在一起，但該方法存在先天性的原理和實際生產問題：關鍵問題在于納米纖維比表面積大，與常規(guī)棉纖維之間的粘附和抱合力強，這種情況下，棉條在粗紗、細紗工序的牽伸過程中，棉纖維之間將難以自由、順暢地進行相對滑移，多出現彎鉤、牽伸困難、牽伸不勻等現象，導致最終加捻紡制的紗線品質差，不能實現高功能、高品質納米復合紗線的生產和加工。中國知識產權局2011年08月04日公開的發(fā)明專利“一種在紗線或纖維束表面制備納米纖維涂層的方法及系統(tǒng)”，專利申請?zhí)杬l201110221637.x，該申請公案提供了一種采用紗線從在紡絲噴頭的噴口與收集器之間通過時，紗線表面直接受到噴口的納米噴絲噴涂作用，形成一層納米涂層膜的方法；很明顯，該申請公案屬于噴涂法，納米纖維沒能進入到紗體內，不能與紗線內部的短纖維之間形成優(yōu)良的抱合作用，必將在后續(xù)使用和加工過程中，導致納米涂覆層從紗線表面脫離或磨損脫落，產品耐久性性差。分析上述背景技術可知，納米紡絲生產中牽伸不足致使納米纖維內大分子排列取向度差、納米纖維細度有待進一步細化，強力過低和尺度有待進一步細化又導致粘附和耐久性差，涂覆在織物表面易磨損脫落、不能常規(guī)紡紗加工；納米靜電紡絲、離心紡絲與常規(guī)纖維復合紡紗，又會出現混合均勻導致復合牽伸不勻和優(yōu)良成紗困難、簡單表面噴射涂覆不能實現復合纖維的均勻分散和有效抱合，易磨損脫落。因此，納米纖維紡絲與常規(guī)纖維紡紗的復合成形加工中所遇到的矛盾性技術難題，導致納米纖維在紡織工業(yè)化生產中，只能少量的加工成無紡布或納米膜，尚無法進行批量高速紡織紗線加工生產，嚴重制約納米纖維的紡織工業(yè)化應用。

與紡絲工藝不同，薄膜成形是將高分子材料加工成片狀，并卷繞呈卷材；塑料薄膜的成形加工方法有多種，例如有壓延法、流延法、吹塑法、拉伸法等；其加工過程為物料經上述方法，在玻璃化溫度以上、熔點以下的適當溫度范圍內(高彈態(tài)下)，通過外力作用下使高聚物的分子鏈或結晶面在平行于薄膜平面的方向上進行取向而有序排列，形成薄膜面狀型材，然后在拉緊狀態(tài)下進行熱定型使取向的大分子結構固定下來，然后冷卻、牽引、卷取。其中在薄膜吹塑成型過程中，根據擠出和牽引方向的不同，可分為平吹、上吹、下吹三種，這是主要成型工藝也有特殊的吹塑法，如上擠上吹法。薄膜材料具有眾多特殊性能：1)外觀平整是薄膜材料最基本的性能，表面清潔干凈，無灰塵、油污等；2)厚度和長度尺度規(guī)格可控性強，厚度可低至納米級，而長度和寬度卻可精確控制在宏觀毫米尺度，有效保證了纖維膜的力學強度和形狀尺寸精確穩(wěn)定，每一種薄膜材料其規(guī)格偏差都非常符合客戶要求；3)對于透光度和光澤度需根據客戶要求進行不同制作，對其透光率要求較高的保持較高透光率，但光澤度是一定要保持達到亮麗、美觀的效果；4)拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度、沖擊強度等很容易達標；5)薄膜根據用途、應用范圍和性能，可以設置多種形狀尺寸和規(guī)格的網孔、縫隙等，賦予薄膜材料優(yōu)秀的透濕量和透氧量；6)尺寸和化學穩(wěn)定性能、表面張力易達到高標準。薄膜材料種類非常多，如高分子薄膜材料、鍍鋁薄膜材料、微孔膜材料等，其應用十分廣泛，主要應用于食品、醫(yī)藥、化妝品外包裝，空氣、水體的過濾凈化、病毒過濾等。由此可見，現有薄膜基本不用于生產紡織紗線及服裝面料，關鍵問題在于：膜材各部位相對穩(wěn)定，自行加捻、與常規(guī)短纖維渦流復合加捻成紗時，難以自由高效轉移和充分抱合，因此直接加捻膜材料或加捻膜材料/常規(guī)短纖維復合須條，無法實現傳統(tǒng)長絲、短纖維加捻成紗抱合效果，所得紗線外觀及手感性能與常規(guī)長絲、短纖維紗線迥異。

技術實現要素：

為解決噴絲孔噴射成形的長絲和納米纖維與常規(guī)短纖維渦流復合紡紗難以均勻混合和充分抱合加捻，各種型膜膜材自行加捻、與常規(guī)纖維復合加捻時難以充分轉移和抱合等技術問題，本發(fā)明目的在于提供一種型膜絲化的渦流復合紡紗方法。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術解決方案為：

一種型膜絲化的渦流復合紡紗方法，從渦流紡紗機的每一個牽伸機構對應的條筒中引入的短纖維條，經喂入喇叭喂入由后羅拉、后膠輥、中后羅拉、中后膠輥、中前羅拉、中前膠輥、中前下皮圈、中前上皮圈、前羅拉、前膠輥組成的牽伸區(qū)，牽伸成的短纖維須條，短纖維須條經前膠輥和前羅拉嚙合形成的前羅拉鉗口輸出，連續(xù)進入渦流紡紗器的入纖通道內，短纖維須條中的纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器的靜止紡錠的中空引紗通道中，短纖維須條中的纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在纖維頭端上形成渦流紗，渦流紗經中空引紗通道輸出，經引紗輥、檢測器、張力控制器、上蠟裝置，最終卷繞到筒管上，該方法采用在渦流紗機的每一個牽伸機構的前羅拉鉗口的上方設置膜切割牽伸裝置，膜切割牽伸裝置由承重輥、退繞輥、切割輥、絲條牽伸羅拉、絲條牽伸膠輥、加熱器組成，退繞輥上設有耐割圈，切割輥圓周上設有平行排列的環(huán)形切刀，耐割圈與切割輥上環(huán)形切刀的刀口對應，耐割圈與切割輥之間形成切割區(qū)，絲條牽伸羅拉位于絲條牽伸膠輥下方，絲條牽伸羅拉和絲條牽伸膠輥嚙合形成絲條牽伸羅拉鉗口，絲條牽伸羅拉鉗口線的中垂面與切割區(qū)的中垂面、前羅拉鉗口線的中垂面重合，絲條牽伸羅拉鉗口與牽伸區(qū)之間形成絲條第一牽伸區(qū)，絲條牽伸羅拉鉗口與前羅拉鉗口之間形成絲條第二牽伸區(qū)，在絲條第二牽伸區(qū)內設置加熱器，加熱器的加熱槽與絲條牽伸羅拉鉗口線、前羅拉鉗口線平行；

復合紡紗時，從放置在承重輥和退繞輥之間的膜材卷裝退繞下來的膜材，經退繞輥進入由耐割圈與切割輥之間形成的切割區(qū)，切割形成均勻鋪展的帶狀復絲，帶狀復絲經切割區(qū)輸出后，分別進入第一牽伸區(qū)，在第一牽伸區(qū)內受到一次牽伸，一次牽伸后的帶狀復絲經絲條牽伸羅拉鉗口輸出，進入第二牽伸區(qū)，在加熱器的加熱槽中受熱，同時受到二次牽伸，二次牽伸后的帶狀復絲經前羅拉鉗口輸出，帶狀復絲中的絲條與經渦流紡紗機牽伸區(qū)輸出的短纖維須條充分混合，形成絲條與短纖維充分混合的復合纖維條，復合纖維條連續(xù)進入渦流紡紗器的入纖通道內，復合纖維條中的絲條夾持短纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器的靜止紡錠的中空引紗通道中，復合纖維條中的短纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在絲條和短纖維頭端上形成渦流復合紗，渦流復合紗經中空引紗通道輸出渦流紡紗器外，經引紗輥、檢測器、張力控制器、上蠟裝置，最終卷繞到筒管上

所述的耐割圈為超高強聚乙烯或芳綸或超高強橡膠等彈性耐切割材料的一種。

所述的相鄰環(huán)形切刀的刀口之間的間距為0.1至3毫米。

由于采用了以上技術方案，與現有技術相比，本發(fā)明的一種型膜絲化的渦流復合紡紗方法，其優(yōu)點在于：本發(fā)明采用在渦流紡紗機的每一個牽伸機構的前羅拉鉗口的上方設置膜切割牽伸裝置，置膜切割裝置的耐割圈與切割輥之間形成切割區(qū)，切割形成均勻鋪展分布的帶狀復絲，將型膜進行絲化，改變了長絲纖維常規(guī)成形一般都采用噴絲頭的噴絲孔呈線性噴射成形的方式，解決了長絲常規(guī)成形技術存在的工序流程長、設備復雜等問題；絲化所產生的帶狀復絲分別依次經第一牽伸區(qū)、第二牽伸區(qū)進行牽伸細化，復絲中的單根絲條厚度從微米級到微納級轉變、微納級向納米級轉變、納米級向更小尺度轉變，同時提高絲條內部分子取向和結晶、增加絲條強度，快速實現了均勻、一致納微級絲條的高效產出，避開了靜電紡、離心紡等納米紡絲途徑，解決了“納米紡絲生產中牽伸不足致使納米纖維內大分子排列取向度差、納米纖維細度有待進一步細化，強力過低和尺度有待進一步細化又導致粘附和耐久性差，涂覆在織物表面易磨損脫落、不能常規(guī)紡紗加工”等系列技術難題。細化后的帶狀復絲與經渦流紡紗機牽伸區(qū)輸出的短纖維須條充分混合，形成絲條與短纖維充分混合的復合纖維條，復合纖維條進入渦流紡紗器的入纖通道內，復合纖維條中的絲條夾持短纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器的靜止紡錠的中空引紗通道中，復合纖維條中的短纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在絲條和短纖維頭端上，形成渦流復合紗，由于帶狀復絲夾持短纖維頭端進行包纏成紗，不僅提高復絲中絲條與短纖維混合均勻度和抱合強度，而且降低紡紗落纖、提高纖維利用率和成紗條干均勻度，使得較少短纖維量就能滿足渦流紡紗抱合條件，提升了渦流紡紗支數，形成了納微絲條與短纖維須條均勻混合加捻的細特渦流復合紗，解決了渦流復合紡紗長絲、納米纖維與常規(guī)短纖難以均勻混合、充分抱合加捻的難題，快速實現了型膜膜材的絲化、細化、與常規(guī)紡織短纖維渦流包纏加捻復合成紗的一步式加工，將高功能膜產業(yè)與紡織服裝產業(yè)有機融合，拓展了紡織原料范圍和領域，打破了“納米纖維的紡織工業(yè)化應用所要求的批量、高速加工”的制約，為功能薄膜用于生產加工出高功能、高品質紗線及服裝面料提供有效的方法和途徑。本發(fā)明方法操作方便，易于大面積推廣應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的一種型膜絲化的渦流復合紡紗方法作進一步詳細描述。

見附圖。

一種型膜絲化的渦流復合紡紗方法，從渦流紡紗機的每一個牽伸機構對應的條筒中引入的短纖維條，經喂入喇叭喂入由后羅拉、后膠輥、中后羅拉、中后膠輥、中前羅拉、中前膠輥、中前下皮圈、中前上皮圈、前羅拉10、前膠輥組成的牽伸區(qū)，牽伸成的短纖維須條，短纖維須條經前膠輥和前羅拉10嚙合形成的前羅拉鉗口輸出，連續(xù)進入渦流紡紗器11的入纖通道內，該方法采用在渦流紗機的每一個牽伸機構的前羅拉鉗口的上方設置膜切割牽伸裝置，膜切割牽伸裝置由承重輥6、退繞輥5、切割輥4、絲條牽伸羅拉8、絲條牽伸膠輥7、加熱器9組成，在承重輥6和退繞輥5之間設置隔離棒2，每一對隔離棒2與摩擦紡紗機每一個牽伸系統(tǒng)的前膠輥對應，有效限位型膜膜材卷裝1退繞下來的膜材順利進入對應的渦流紡紗機每一個前羅拉鉗口中，退繞輥5上設有耐割圈3，耐割圈3為超高強聚乙烯或芳綸或超高強橡膠等彈性耐切割材料的一種，切割輥4圓周上設有平行排列的環(huán)形切刀，相鄰環(huán)形切刀的刀口之間的間距為0.1至3毫米，相鄰環(huán)形切刀的刀口之間的間距越小，切割牽伸后形成的絲條細度越細，切割輥4圓周上設有平行排列的環(huán)形切刀，耐割圈3與切割輥4上環(huán)形切刀的刀口對應，耐割圈3與切割輥4之間形成切割區(qū)，絲條牽伸羅拉8位于絲條牽伸膠輥7下方，絲條牽伸羅拉8和絲條牽伸膠輥7嚙合形成絲條牽伸羅拉鉗口，絲條牽伸羅拉鉗口線的中垂面與切割區(qū)的中垂面、前羅拉鉗口線的中垂面重合，絲條牽伸羅拉鉗口與牽伸區(qū)之間形成絲條第一牽伸區(qū)，絲條牽伸羅拉鉗口與前羅拉鉗口之間形成絲條第二牽伸區(qū)，在絲條第二牽伸區(qū)內設置加熱器9，加熱器9的加熱槽與絲條牽伸羅拉鉗口線、前羅拉鉗口線平行，加熱器9可采用中國專利公開號cn201245734y，公開日2009.05.27，發(fā)明創(chuàng)造名稱為一種熨燙紡紗裝置，或采用其它形式的加熱裝置，如電阻絲等其它加熱結構，采用電加熱結構時，加熱器9通過引線外接24-36伏的低壓安全電源；

復合紡紗時，渦流紡紗機的渦流紡紗器11通過管道外接空氣壓縮機，使得渦流紡紗器11的渦流室內獲得5兆帕的氣壓流體射流，形成渦旋氣流場；將型膜膜材卷裝1放置在承重輥6和退繞輥5之間，且位于一對隔離棒2之間，即型膜膜材卷裝1的兩側各有一只隔離棒2，型膜膜材為有機聚合物膜材或無機膜材或有機-無機混合膜材，膜材幅寬小于等于切割區(qū)幅寬、厚度小于等于1毫米，膜材厚度越小，切割所形成的帶狀復絲中單根絲條細度越細；加熱器9通過引線外接安全電源，將加熱器9的加熱槽內壁壁面加熱至60-240℃，當型膜膜材為無機膜材或有機-無機混合膜材時，不通電開啟加熱器9進行加熱，或通電將加熱器9的加熱槽的內壁壁面只加熱至60℃，僅起到便于型膜絲化后的帶狀復絲中每根絲條得到充分伸展的作用；當型膜膜材為具有明顯玻璃化轉變溫度的有機聚合物膜材時，膜材越厚、膜材玻璃化轉變溫度越高，加熱溫度越高；膜材越薄、玻璃化轉變溫度越低，加熱溫度越低；從放置在承重輥6和退繞輥5之間的膜材卷裝1退繞下來的膜材，經退繞輥5進入由耐割圈3與切割輥4之間形成的切割區(qū)，切割形成均勻鋪展的帶狀復絲，有效將型膜進行絲化，絲化所得的帶狀復絲經切割區(qū)輸出后，分別進入第一牽伸區(qū)，在第一牽伸區(qū)內受到一次牽伸，一次牽伸后的帶狀復絲經絲條牽伸羅拉鉗口輸出，進入第二牽伸區(qū)，在加熱器9的加熱槽中受熱，具有顯著玻璃化溫度的復絲中每根絲條內部高分子固結結構得到松解，絲條處于高彈態(tài)，同時受到二次牽伸，二次牽伸后的帶狀復絲經前羅拉鉗口輸出，細化絲條、提高絲條內部分子取向和結晶、增加絲條強度，快速實現了均勻、一致的微米級超細絲條、納米級絲條高效產出，避開了靜電紡、離心紡等納米紡絲途徑，解決了“納米紡絲生產中牽伸不足致使納米纖維內大分子排列取向度差、納米纖維細度有待進一步細化，強力過低和尺度有待進一步細化又導致粘附和耐久性差，涂覆在織物表面易磨損脫落、不能常規(guī)紡紗加工”等系列技術難題；帶狀復絲中細化后的納微絲條與經渦流紡紗機牽伸區(qū)輸出的短纖維須條充分混合，形成納微絲條與短纖維充分混合的復合纖維條，復合纖維條連續(xù)進入渦流紡紗器11的入纖通道內，復合纖維條中的絲條夾持短纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器11的靜止紡錠的中空引紗通道中，復合纖維條中的短纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在絲條和短纖維頭端上形成渦流復合紗，由于帶狀復絲夾持短纖維頭端進行包纏成紗，不僅提高復絲中絲條與短纖維混合均勻度和抱合強度，而且降低紡紗落纖、提高纖維利用率和成紗條干均勻度，使得較少短纖維量就能滿足渦流紡紗抱合條件，提升了渦流紡紗支數，形成了納微絲條與短纖維須條均勻混合加捻的細特渦流復合紗，解決了渦流復合紡紗長絲、納米纖維與常規(guī)短纖難以均勻混合、充分抱合加捻的難題，快速實現了型膜膜材的絲化、細化、與常規(guī)紡織短纖維渦流包纏加捻復合成紗的一步式加工，將高功能膜產業(yè)與紡織服裝產業(yè)有機融合，拓展了紡織原料范圍和領域，打破了“納米纖維的紡織工業(yè)化應用所要求的批量、高速加工”的制約，為功能薄膜用于生產加工出高功能、高品質紗線及服裝面料提供有效的方法和途徑；渦旋氣流包纏加捻形成的渦流復合紗經中空引紗通道輸出渦流紡紗器11外，經引紗輥、檢測器、張力控制器、上蠟裝置，最終卷繞到筒管上。

下面結合各材質的型膜膜材絲化的渦流復合紡紗過程，對本發(fā)明的具體應用作進一步詳細闡述。

實施例1

采用聚酰胺(尼龍)網孔膜絲化與棉纖維渦流復合加捻成紗。

型膜膜材為聚酰胺網孔膜，膜材幅寬為15毫米、厚度為0.1毫米；耐割圈3為高強聚乙烯耐切割材料；切割輥4圓周上相鄰環(huán)形切刀的刀口之間的間距為0.1毫米；加熱器9通過引線外接24伏特的安全電源，將加熱器9的加熱槽內壁壁面加熱至150℃；將成型的聚酰胺網孔膜膜材卷裝1放置在承重輥6和退繞輥5之間，從膜材卷裝1退繞下來的膜材經退繞輥6進入由耐割圈3與切割輥5之間形成的切割區(qū)，切割形成均勻鋪展的帶狀復絲，帶狀復絲經切割區(qū)輸出后，分別依次進入第一牽伸區(qū)、第二牽伸區(qū)，在第一牽伸區(qū)內受到一次牽伸，一次牽伸倍數為1.03倍，在第二牽伸區(qū)內的第一加熱槽中受到150℃加熱處理，使得帶狀復絲中每根絲條內部高分子處于高彈態(tài)，聚酰胺絲條內部分子間固結結構被松解開，能夠進行高倍大牽伸，二次牽伸倍數為35倍，二次牽伸后的帶狀復絲喂入到前羅拉鉗口中，經前羅拉鉗口輸出；棉條選用13.1克/5米，從條筒中引入的棉條經渦流紡紗機的羅拉牽伸區(qū)牽伸87倍后，牽伸成扁平帶狀的短纖維須條，短纖維須條經前膠輥和前羅拉10嚙合形成的前羅拉鉗口輸出，牽伸區(qū)輸出的短纖維須條與帶狀復絲中的納微絲條充分混合，形成納微絲條與短纖維充分混合的復合纖維條，復合纖維條連續(xù)進入渦流紡紗器11的入纖通道內，復合纖維條中的絲條夾持短纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器11的靜止紡錠的中空引紗通道中，復合纖維條中的短纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在絲條和短纖維頭端上形成渦流復合紗，由于帶狀復絲夾持短纖維頭端進行包纏成紗，不僅提高復絲中絲條與短纖維混合均勻度和抱合強度，而且降低紡紗落纖、提高纖維利用率和成紗條干均勻度，使得較少短纖維量就能滿足渦流紡紗抱合條件，提升了渦流紡紗支數，形成了納微絲條與短纖維須條均勻混合加捻的細特渦流復合紗。試驗對比結果為：原有尼龍網孔膜強力為20.0cn，不喂入尼龍網孔膜僅棉條紡紗所得紗線強力為152.3cn，斷裂伸長率為4.5％，紗線條干cvm％為12.1，紗線烏斯特毛羽h值為3.0；本發(fā)明將尼龍網孔膜絲化后與棉纖維復合紡紗所得紗線的強力為187.7cn，斷裂伸長率為5.4％，紗線條干cvm％為11.1，紗線烏斯特毛羽h值為2.9，由此看出復合紗線成紗品質改善，特別是成紗強力大幅提高；通過退捻從復合紗體內部隨機取出1根聚酰胺絲條，采用光學顯微鏡觀察其尺寸，結果顯示單根絲條呈支化的連續(xù)細長絲狀、細度為917納米，實現了納微級細旦聚酰胺絲條與常規(guī)棉纖維的渦流復合成紗。采用本方法最高的棉紗復合成紗細度為80英支渦流棉紗，紡紗效率為98％；而采用常規(guī)渦流紡僅能紡織的最高棉紡紗線支數為60英支，紡紗效率僅76％。

實施例2

采用聚砜(psf)納米纖維膜絲化與羊毛纖維渦流復合加捻成紗。

型膜膜材為聚砜(psf)納米纖維膜，型膜膜材中的納米纖維細度為400-600納米，屬于熱塑性納米纖維膜材，膜材幅寬為20毫米、厚度為0.1毫米；耐割圈3為芳綸材料；切割輥5圓周上相鄰環(huán)形切刀的刀口之間的間距為3毫米；加熱器9通過引線外接36伏特的安全電源，將加熱器12的加熱槽內壁壁面加熱至240℃；將成型的psf納米纖維膜膜材卷裝1放置在承重輥6和退繞輥5之間，從膜材卷裝1退繞下來的膜材經退繞輥5進入由耐割圈3與切割輥4之間形成的切割區(qū)，切割形成均勻鋪展的帶狀復絲，帶狀復絲經切割區(qū)輸出后，分別依次進入第一牽伸區(qū)、第二牽伸區(qū)，在第一牽伸區(qū)內受到一次牽伸，一次牽伸倍數為1.03倍，在第二牽伸區(qū)內的第一加熱槽中受到150℃加熱處理，使得帶狀復絲中每根絲條內部高分子處于高彈態(tài)，psf絲條內部分子間固結結構被松解開，能夠進行高倍大牽伸，二次牽伸倍數為35倍，二次牽伸后的帶狀復絲喂入到前羅拉鉗口中，經前羅拉鉗口輸出；羊毛條選用11.0克/5米，從條筒中引入的羊毛條經羅拉牽伸區(qū)牽伸97倍后，牽伸成扁平帶狀的短纖維須條，短纖維須條經前膠輥和前羅拉10嚙合形成的前羅拉鉗口輸出，牽伸區(qū)輸出的短纖維須條與帶狀復絲中的納微絲條充分混合，形成納微絲條與短纖維充分混合的復合纖維條，復合纖維條連續(xù)進入渦流紡紗器11的入纖通道內，復合纖維條中的絲條夾持短纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器11的靜止紡錠的中空引紗通道中，復合纖維條中的短纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在絲條和短纖維頭端上形成渦流復合紗，由于帶狀復絲夾持短纖維頭端進行包纏成紗，不僅提高復絲中絲條與短纖維混合均勻度和抱合強度，而且降低紡紗落纖、提高纖維利用率和成紗條干均勻度，使得較少短纖維量就能滿足渦流紡紗抱合條件，提升了渦流紡紗強度。試驗對比結果為：原有psf納米纖維膜強力為12.0cn，不喂入psf納米纖維膜僅羊毛條不能再渦流紡機上進行成紗和紡制，這是因為羊毛有卷曲較大，頭端無法順利插入紡錠中空軸通道進行紡紗；采用本發(fā)明將psf納米纖維膜絲化后與羊毛纖維能夠順利進行復合紡紗，所得紗線的強力為178.2cn，斷裂伸長率為7.0％，紗線條干cvm％為16.5，紗線烏斯特毛羽h值為4.2；通過退捻從復合紗體內部隨機取出1根psf絲條，采用光學顯微鏡觀察其尺寸，結果顯示單根psf絲條呈網帶式連續(xù)細長絲狀、寬約1.0毫米、厚約0.04毫米，且單根絲條內的納米纖維細度分布在97-178納米范圍內，實現了納米纖維與常規(guī)羊毛纖維的渦流復合成紗；外露在渦流復合紗體表層的部分psf絲條，體現出較高的表層柔軟度、蓬松度和拒水等功能。

實施例3

采用無機銅膜絲化與苧麻纖維渦流復合加捻成紗。

型膜膜材為銅質薄膜，型膜膜材幅寬為10毫米、厚度為0.06毫米；耐割圈3為超高強橡膠；切割輥4圓周上相鄰環(huán)形切刀的刀口之間的間距為1毫米；加熱器9通過引線外接36伏特的安全電源，將加熱器9的加熱槽內壁壁面加熱至60℃；將成型的銅質薄膜膜材卷裝1放置在承重輥6和退繞輥5之間，從膜材卷裝1退繞下來的膜材經退繞輥5進入由耐割圈3與切割輥5之間形成的切割區(qū)，切割形成均勻鋪展的帶狀復絲，帶狀復絲經切割區(qū)輸出后，分別依次進入第一牽伸區(qū)、第二牽伸區(qū)，在第一牽伸區(qū)內受到一次牽伸，一次牽伸倍數為1.05倍，在第二牽伸區(qū)內的第一加熱槽中受到60℃加熱處理，雖然不能實現銅質材料內部結構松解，但有助于帶狀復絲中每根絲條的伸展和伸直，二次牽伸倍數為1.05倍，二次牽伸后的帶狀復絲喂入到前羅拉鉗口中，經前羅拉鉗口輸出；苧麻條選用15.0克/5米，從條筒中引入的羊毛條經羅拉牽伸區(qū)牽伸97倍后，牽伸成扁平帶狀的短纖維須條，短纖維須條經前膠輥和前羅拉10嚙合形成的前羅拉鉗口輸出，牽伸區(qū)輸出的短纖維須條與帶狀復絲中的納微絲條充分混合，形成納微絲條與短纖維充分混合的復合纖維條，復合纖維條連續(xù)進入渦流紡紗器11的入纖通道內，復合纖維條中的絲條夾持短纖維頭端在導針引導作用下進入渦流紡紗器11的靜止紡錠的中空引紗通道中，復合纖維條中的短纖維尾端在渦旋氣流作用下包纏在絲條和短纖維頭端上形成渦流復合紗，由于帶狀復絲夾持短纖維頭端進行包纏成紗，不僅提高復絲中絲條與短纖維混合均勻度和抱合強度，而且降低紡紗落纖、提高纖維利用率和成紗條干均勻度，使得較少短纖維量就能滿足渦流紡紗抱合條件，提升了渦流紡紗強度。試驗對比結果為：原有銅質薄膜強力為127.3cn，不喂入銅質薄膜僅苧麻條紡紗所得紗線強力為166.2cn，斷裂伸長率為4.1％，紗線條干cvm％為17.1，紗線烏斯特毛羽h值為5.5，渦流紡紗機效率為60％；本發(fā)明將銅質薄膜絲化后與苧麻纖維復合紡紗所得紗線的強力為301.3cn，斷裂伸長率為5.2％，紗線條干cvm％為15.8，紗線烏斯特毛羽h值為4.4，由此看出復合紗線成紗品質高；通過退捻從復合紗體內部隨機取出1根銅質絲條，采用光學顯微鏡觀察單絲其形態(tài)尺寸，結果顯示銅質絲條呈帶式連續(xù)細長絲狀、寬約0.75毫米、厚約0.05毫米；渦流復合紗體中銅絲條，體現出復合紗線織物的屏蔽電磁波等功能。