纱线涂敷装置的设计与功能纱线开发

1. 引言

1.1 研究背景

• 近年来，涂料环状轧染工艺有效解决了纱线涂料染色的难题，但存在色纱转换成筒子纱的技术挑战。
• 片纱表面不均匀、直径变化、强度低、速度不一致等问题影响络筒效率和质量。
• 开发新技术和改进设备，提高络筒效率和质量是解决这些挑战的关键。

1.2 研究意义

• 纱线涂敷装置能实现高效功能整理，保证涂敷质量和稳定性，提高生产效率。
• 功能纱开发如阻燃、温敏变色和抗菌等特性，推动纺织行业创新和发展。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国内研究现状

• 国内对涂敷装置和功能纱开发有一定研究，但缺乏系统和深入的研究。

1.3.2 国外研究现状

• 国外在涂敷装置和功能纱开发方面有较多研究成果，但大多集中在欧美国家。

1.4 研究创新点

• 设计开发一种纱线涂敷装置并制备速干型整理液。
• 优化装置结构，保证涂敷质量和稳定性。
• 选择合适的速干整理液配方，开发可行的涂敷工艺。

2. 纱线涂敷装置的设计

2.1 涂敷整理液并联装置

• 包括供液腔、加压喷头、负压腔、循环泵和导纱路径。
• 纱线通过导纱孔进入，通过加压喷头喷涂整理液，通过负压腔排除多余整理液。

2.2 纱线烘干固化并联装置

• 包括导纱圈、电加热装置、紫外线固化装置。
• 导纱圈位于烘干固化并联装置的上下口，电加热装置和紫外线固化装置用于烘干固化。

3. 聚氨酯丙烯酸酯类整理液光固化工艺设计

3.1 实验工艺设计

• 实验材料与仪器：六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、光引发剂TPO-L、涤纶纱线。
• 实验工艺：涤纶纱线→涂敷PUA整理液→光固化→络筒。

3.2 光固化工艺设计

• 配方2和配方3的聚氨酯丙烯酸酯与活性单体复配黏度及固化时间较好。
• 配方3的涂敷均匀性涂敷效果最佳。

4. 热速干整理液制备及整理工艺

4.1 实验工艺设计

• 实验材料与仪器：乙酸甲酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、一缩二乙二醇、1，2-已二醇、乙二醇、涤纶纱线。
• 处理液配方：以乙酸甲酯为溶剂，加入乙二醇、二甘醇复配作为保湿剂，N-甲基-2-吡咯烷酮、1，2-已二醇用于调节处理液张力。

4.2 热速干效果测试

• 温度对纱线速干时间有较大影响，100℃时可以快速烘干纱线。
• 乙二醇亲水性较强，纱线烘干受环境湿度影响较大。

5. 纱线的功能开发

5.1 纱线染色以及耐皂洗功能开发

• 实验配方及工艺：纱线染色和功能整理。
• 性能测试：染色牢度和耐皂洗性能。

5.2 纱线亲水性功能开发

• 热烘干纱线亲水性：通过热烘干工艺改善纱线亲水性。
• 光固化纱线拒水性：通过光固化工艺改善纱线拒水性。

6. 结论

• 设计开发了一种纱线涂敷装置并制备了速干型整理液。
• 优化了装置结构，保证了涂敷质量和稳定性。
• 选择了合适的速干整理液配方，开发了可行的涂敷工艺。
• 实现了功能整理液的稳定涂敷，保持了纱线的基本物理属性。

参考文献

致谢