一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置及方法，裝置包括固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥，所述固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥通過(guò)四根支架依次排列在原纖化箱內(nèi)，且固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥的軸線相互平行；所述原纖化輥上方設(shè)有加濕導(dǎo)管；所述原纖化箱的基底上設(shè)有兩個(gè)排氣孔，其中，一個(gè)位于所述固定輥和輸入輥之間，另一個(gè)位于原纖化輥和輸出輥之間。使用時(shí)，測(cè)試樣品固定于固定輥上，并從輸入輥下緣繞過(guò)至所述原纖化輥，再?gòu)脑w化輥上緣繞過(guò)固定于所述輸出輥上。本發(fā)明在使用過(guò)程中，操作靈活，工作效率高，可調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，適應(yīng)多種纖維種類(lèi)以及纖維狀態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及纖維檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維的原纖化過(guò)程是指纖維沿纖維主題剝離成為直徑小于I μ m?4 μ m的巨原纖以及進(jìn)而劈裂成更加細(xì)小的微原纖的過(guò)程。原纖化表示原纖維沿著各自纖維的纖維表面發(fā)生分裂，這是由于纖維在濕態(tài)下，由于橫向的膨脹作用力增強(qiáng)，減弱了微原纖間的橫向結(jié)合力，當(dāng)結(jié)合力減弱的纖維與外界物體摩擦作用下，皮層纖維脫落，表層纖維縱向開(kāi)裂，形成長(zhǎng)短不勻的原纖絨毛。
[0003]易于原纖化的纖維，纖維表面產(chǎn)生的短絨可以增加纖維的吸濕透氣性能，改善纖維手感。但是原纖化同時(shí)也會(huì)為纖維帶來(lái)一定程度的弊端，即纖維原纖化過(guò)程中伴隨著短纖維從主體纖維中剝離，剝離的短纖維會(huì)對(duì)生產(chǎn)機(jī)器造成影響，同時(shí)對(duì)纖維本身表現(xiàn)為纖維表層結(jié)構(gòu)受損，纖維力學(xué)性能穩(wěn)定性降低，纖維品質(zhì)下降。
[0004]根據(jù)纖維原纖化的機(jī)理，纖維發(fā)生原纖維化需要水分和摩擦兩大因素。原纖化通過(guò)原纖化輥實(shí)施，在原纖化輥的圓周上突出的固定了 90度交叉的斜紋凸起，從而在原纖化輥上提高纖維絲束與原纖化輥直徑的摩擦力。
[0005]原纖化過(guò)程需要水分提供內(nèi)部的膨脹力，因此再原纖化輥上提供一定溫度的水蒸氣，使纖維絲束不僅持續(xù)保持水分，并且蒸汽形式的水分更容易粘附于纖維表面，促進(jìn)纖維的吸收，持續(xù)的水分供給可以保證現(xiàn)在因?yàn)槟Σ涟l(fā)熱而蒸發(fā)掉內(nèi)部水分。同時(shí)蒸汽給予一定的溫度，根據(jù)時(shí)溫定等效原理，根據(jù)纖維材料特性，在一定范圍內(nèi)，提高纖維的溫度，促銷(xiāo)內(nèi)部大分子的運(yùn)動(dòng)，對(duì)原纖化具有促進(jìn)的作用。
[0006]在已知的裝置中，原纖化元件都為固定位置，絲束固定的置于原纖化裝置中。因此在絲束的起始端和結(jié)尾端兩個(gè)固定端，設(shè)置為可以上下浮動(dòng)的固定輥，通過(guò)固定輥的位置，來(lái)調(diào)節(jié)絲束受到原纖化輥的摩擦力方向、摩擦面積以及纖維絲束的拉伸力大小，可針對(duì)材料對(duì)摩擦的敏感性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置及方法，能夠?qū)w維的易原纖化程度進(jìn)行有效檢測(cè)。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，包括固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥，所述固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥通過(guò)四根支架依次排列在原纖化箱內(nèi)，且固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥的軸線相互平行；所述原纖化輥上方設(shè)有加濕導(dǎo)管；所述原纖化箱的基底上設(shè)有兩個(gè)排氣孔，其中，一個(gè)位于所述固定棍和輸入棍之間，另一個(gè)位于原纖化棍和輸出棍之間，測(cè)試樣品固定于固定棍上，并從輸入輥下緣繞過(guò)至所述原纖化輥，再?gòu)脑w化輥上緣繞過(guò)固定于所述輸出輥上。
[0009]所述加濕導(dǎo)管固定在所述原纖化箱的上蓋上。
[0010]所述原纖化箱的上蓋和基底通過(guò)嵌入方式連接。
[0011]所述固定輥的位置高于所述原纖化輥的位置，由兩片圓形輥夾持測(cè)試樣品，夾持面為表面有凸起的粗糙表面。
[0012]所述輸入輥為被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥，能夠沿支架上下移動(dòng)，其剖面為兩側(cè)高、中間凹的結(jié)構(gòu)，中間凹的部分設(shè)有凸起的交叉斜線。
[0013]所述原纖化輥為主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥，與轉(zhuǎn)動(dòng)控制單元相連，其剖面為兩側(cè)高、中間凹的結(jié)構(gòu)，中間凹的部分設(shè)有凸起的交叉斜線。
[0014]所述輸出輥為不轉(zhuǎn)動(dòng)的固定輥，能夠沿支架上下移動(dòng)，由兩片圓形輥夾持纖維，夾持面為表面有凸起的粗糙表面。
[0015]所述加濕導(dǎo)管的噴嘴位于所述原纖化輥的正上方，距離原纖化輥5mm-20mm。
[0016]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種使用上述纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置進(jìn)行纖維易原纖化程度檢測(cè)的方法，包括以下步驟:
[0017](I)將測(cè)試樣品按固定棍、輸入棍、原纖化棍和輸出棍的順序置于原纖化箱中，并且調(diào)節(jié)所述輸入輥的高度，保證測(cè)試樣品與所述原纖化輥保持接觸；
[0018](2)通入蒸汽于原纖化箱內(nèi)，等待箱內(nèi)濕度達(dá)到60%以上時(shí)，再使所述原纖化輥轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0019](3)所述原纖化輥開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，迅速調(diào)到固定轉(zhuǎn)速，并開(kāi)啟計(jì)時(shí)裝置；
[0020](4)觀察纖維形態(tài)，當(dāng)纖維斷裂時(shí)，關(guān)閉計(jì)時(shí)裝置，讀取時(shí)間讀數(shù)。
[0021]所述步驟(3)中原纖化箱內(nèi)的溫度控制在20-95°C，濕度控制在60% -95%。
[0022]有益效果
[0023]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本發(fā)明在使用過(guò)程中，操作靈活，工作效率高，可調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，適應(yīng)多種纖維種類(lèi)以及纖維狀態(tài)。不僅可以測(cè)試?yán)w維的易原纖化程度，其進(jìn)一步方案可以結(jié)合絲束生產(chǎn)線，產(chǎn)生具有一定程度原纖化的絲束。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明中原纖化輥和輸入輥的俯視圖；
[0026]圖3是本發(fā)明中原纖化輥和輸入輥的剖視圖；
[0027]圖4是本發(fā)明中原纖化程度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0029]本發(fā)明涉及一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，如圖1所示，包括用于夾持纖維的固定輥1，可上下調(diào)節(jié)位置的輸入輥2，可變速轉(zhuǎn)動(dòng)的原纖化輥3，可上下調(diào)節(jié)用于夾持纖維的輸出輥4，用于原纖化輥提供熱蒸汽的加濕導(dǎo)管5，保持原纖化箱密封性的原纖化箱上蓋6，維持原纖化整體以及控制箱體內(nèi)蒸汽排出的原纖化箱基底8。
[0030]其中，固定輥1、輸入輥2、原纖化輥3和輸出輥4通過(guò)四根支架依次排列在原纖化箱內(nèi)，且固定棍1、輸入棍2、原纖化棍3和輸出棍4的軸線相互平行；所述原纖化棍3上方設(shè)有加濕導(dǎo)管5 ;所述原纖化箱3的基底上設(shè)有兩個(gè)排氣孔，其中，一個(gè)位于所述固定輥I和輸入棍2之間，另一個(gè)位于原纖化棍3和輸出棍4之間。
[0031]如圖2和圖3所示，原纖化輥表面設(shè)有45度和135度兩條交叉凸起條紋9，增加纖維與原纖化輥的摩擦作用。為了防止纖維絲束或薄膜在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中偏離或脫離原纖化輥，在原纖化輥以及輸入輥中設(shè)有凹陷部分10，從而能夠控制纖維絲束和薄膜在摩擦區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0032]本裝置中原纖化輥?zhàn)笥覂蓚?cè)分別由絲束輸入輥和絲束輸出輥夾持纖維，輸入輥和輸出輥分別為縱向可調(diào)節(jié)，根據(jù)纖維特性進(jìn)行摩擦區(qū)域以及絲束拉伸力的調(diào)節(jié)，輸入輥與絲束起始輥相連，在輸入輥和輸出輥下方設(shè)有蒸汽溢出孔。
[0033]為確保纖維絲束或薄膜可以調(diào)節(jié)不同程度的摩擦力，為原纖化輥配置主動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)原纖化輥的變速調(diào)節(jié)(其轉(zhuǎn)速可以在O轉(zhuǎn)-10000轉(zhuǎn)之間進(jìn)行無(wú)極轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié))，改變纖維單位之間內(nèi)摩擦的距離。為了控制纖維在摩擦過(guò)程中，處于摩擦位置的絲束不發(fā)生移動(dòng)，對(duì)固定輥和輸出輥，采用兩片對(duì)輥夾持纖維，對(duì)輥夾持面采用涂層或者表面粗糙突起，增加纖維與夾持輥之間的摩擦系數(shù)，保持纖維不因拉伸受力脫離夾持棍。
[0034]使用時(shí)，根據(jù)纖維絲束或薄膜7的長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)輸出輥4的位置，確定輸出輥4位置后，將纖維絲束或薄膜先固定于固定輥I上，將纖維絲束或薄膜從輸入輥2下面穿過(guò)，再經(jīng)過(guò)原纖化輥3的上表面，最后固定于輸出輥4上。待纖維絲束固定后，調(diào)節(jié)輸入輥2的位置，改變測(cè)試絲束的拉伸應(yīng)力，以及絲束與原纖化輥3的接觸面積。待絲束確定后，蓋上原纖化箱上蓋6，開(kāi)啟加濕導(dǎo)管5，使得熱濕氣體充滿(mǎn)原纖化箱，然后開(kāi)始原纖化輥3的控制電機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，測(cè)試?yán)w維斷裂所需時(shí)間。具體步驟如下:
[0035](I)纖維絲束一端固定于固定輥上，絲束通過(guò)輸入輥，原纖化輥，到達(dá)輸出輥，根據(jù)絲束特性，調(diào)節(jié)輸入輥和輸出輥的高度，高度控制在Omm?500mm之間，改變纖維絲束在原纖化輥上的壓力和摩擦面積。
[0036](2)利用加濕設(shè)備，通過(guò)壓力為0.1Mpa?0.9Mpa的水蒸氣，溫度為20°C?95°C，對(duì)纖維絲絲束或薄膜進(jìn)行加濕，加溫處理，增加纖維原纖化程度。
[0037](3)根據(jù)絲束特性調(diào)節(jié)原纖化輥上轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速控制在O轉(zhuǎn)-10000轉(zhuǎn)，可以改變纖維因摩擦斷裂的時(shí)間，并且在轉(zhuǎn)速固定后開(kāi)啟計(jì)時(shí)裝置
[0038](4)觀察纖維形態(tài)，當(dāng)纖維斷裂時(shí)，關(guān)閉計(jì)時(shí)裝置，讀取時(shí)間讀數(shù)。
[0039]本發(fā)明通過(guò)用蒸汽或者噴霧對(duì)纖維摩擦部位進(jìn)行加濕加熱，通過(guò)熱濕摩擦效應(yīng)，觀測(cè)纖維絲束摩擦斷裂時(shí)間或者纖維相同時(shí)間摩擦產(chǎn)生的毛羽數(shù)量，來(lái)判定纖維容易原纖化程度。
[0040]由于纖維在摩擦過(guò)程之前，纖維內(nèi)部經(jīng)過(guò)吸濕作用，已經(jīng)為到達(dá)一定含水量，纖維內(nèi)部膨脹，同時(shí)調(diào)節(jié)輸入輥的位置，增加纖維絲束的伸直程度，有利于纖維于纖維絲束更加密切的貼合，原纖化輥以一定轉(zhuǎn)速摩擦纖維使摩擦力促使表面膨脹的微原纖從纖維主體中剝離出來(lái)，當(dāng)外層原纖從纖維主體剝離后，內(nèi)層原纖重復(fù)外層原纖過(guò)程，逐步剝離，從而使纖維達(dá)到最終的斷裂。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的裝置，在原則上適用于所有熱塑性材料絲束或薄膜的易原纖化程度測(cè)試。使用本發(fā)明裝置時(shí)，優(yōu)先選用相同位置的輸入輥、輸出輥高度和原纖化輥轉(zhuǎn)速，通過(guò)斷裂時(shí)間的長(zhǎng)短，確定纖維易于原纖化程度。當(dāng)材料為不易原纖化纖維時(shí)，可控制輸入輥高度、輸出輥高度以及原纖化輥轉(zhuǎn)速三個(gè)變量中兩個(gè)，加大另一個(gè)變量值，來(lái)減少斷裂時(shí)間。
[0042]本裝置的另一個(gè)用途為用于直接連接處絲束生產(chǎn)裝置中的可調(diào)節(jié)原纖化程度裝置。如圖4所示，絲束從原纖化箱上蓋進(jìn)入，先通過(guò)用于輸入導(dǎo)向的固定輥I，然后經(jīng)過(guò)輸入輥2下部，再經(jīng)過(guò)原纖化輥3，穿過(guò)輸出調(diào)節(jié)輥11，再經(jīng)過(guò)輸出導(dǎo)向輥12，穩(wěn)定的一定程度的原纖化處理完成。
[0043]上述裝置中，纖維輸入棍導(dǎo)向棍和輸出導(dǎo)向棍為可轉(zhuǎn)動(dòng)圓棍，對(duì)絲束在原纖化箱內(nèi)過(guò)濾掉絲束的運(yùn)動(dòng)不勻，原纖化箱內(nèi)部的輸入輥和輸出調(diào)節(jié)輥，通過(guò)位置的調(diào)節(jié)，調(diào)整纖維的原纖化程度。另外也可以通過(guò)改變?cè)w化輥以及箱體內(nèi)的溫濕度調(diào)整纖維的原纖化程度。此裝置理論上可以用于于所有熱塑性纖維絲束的生產(chǎn)過(guò)程中，可以直接產(chǎn)生具有一定原纖化程度的纖維絲束。此裝置度原纖化程度可以通過(guò)原纖化輥的轉(zhuǎn)速進(jìn)行宏觀調(diào)節(jié)，利用輸入輸出輥的高度進(jìn)行微量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方便，易于控制?？捎行У脑黾油唤z束生產(chǎn)線產(chǎn)出品種的多樣性。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，包括固定輥(I)、輸入輥(2)、原纖化輥(3)和輸出輥(4)，其特征在于，所述固定輥⑴、輸入輥⑵、原纖化輥(3)和輸出輥⑷通過(guò)四根支架依次排列在原纖化箱內(nèi)，且固定輥(I)、輸入輥(2)、原纖化輥(3)和輸出輥(4)的軸線相互平行；所述原纖化輥(3)上方設(shè)有加濕導(dǎo)管(5);所述原纖化箱的基底(8)上設(shè)有兩個(gè)排氣孔，其中，一個(gè)位于所述固定棍(I)和輸入棍(2)之間，另一個(gè)位于原纖化棍(3)和輸出輥(4)之間，測(cè)試樣品(7)固定于固定輥(I)上，并從輸入輥(2)下緣繞過(guò)至所述原纖化輥(3)，再?gòu)脑w化輥(3)上緣繞過(guò)固定于所述輸出輥(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述加濕導(dǎo)管(5)固定在所述原纖化箱的上蓋(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述原纖化箱的上蓋(6)和基底(8)通過(guò)嵌入方式連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述固定輥(I)的位置高于所述原纖化輥(3)的位置，由兩片圓形輥夾持測(cè)試樣品，夾持面為表面有凸起的粗糙表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述輸入輥(2)為被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥，能夠沿支架上下移動(dòng)，其剖面為兩側(cè)高、中間凹的結(jié)構(gòu)，中間凹的部分設(shè)有凸起的交叉斜線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述原纖化輥(3)為主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥，與轉(zhuǎn)動(dòng)控制單元相連，其剖面為兩側(cè)高、中間凹的結(jié)構(gòu)，中間凹的部分設(shè)有凸起的交叉斜線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述輸出輥(4)為不轉(zhuǎn)動(dòng)的固定輥，能夠沿支架上下移動(dòng)，由兩片圓形輥夾持纖維，夾持面為表面有凸起的粗糙表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述加濕導(dǎo)管(5)的噴嘴位于所述原纖化輥的正上方，距離原纖化輥5mm-20mm。
9.一種使用權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述纖維易原纖化程度檢測(cè)裝置進(jìn)行纖維易原纖化程度檢測(cè)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將測(cè)試樣品按固定輥、輸入輥、原纖化輥和輸出輥的順序置于原纖化箱中，并且調(diào)節(jié)所述輸入輥的高度，保證測(cè)試樣品與所述原纖化輥保持接觸； (2)通入蒸汽于原纖化箱內(nèi)，等待箱內(nèi)濕度達(dá)到60%以上時(shí)，再使所述原纖化輥轉(zhuǎn)動(dòng)； (3)所述原纖化輥開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，迅速調(diào)到固定轉(zhuǎn)速，并開(kāi)啟計(jì)時(shí)裝置； (4)觀察纖維形態(tài)，當(dāng)纖維斷裂時(shí)，關(guān)閉計(jì)時(shí)裝置，讀取時(shí)間讀數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中原纖化箱內(nèi)的溫度控制在20-95 °C，濕度控制在60 % -95 %。
【文檔編號(hào)】D06H3/00GK104358094SQ201410546331
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】覃小紅, 李鵬翔, 楊占平, 黃建新, 黃驊, 王躍飛, 宋敏峰, 張麗, 于濤 申請(qǐng)人:東華大學(xué), 南通醋酸纖維有限公司