本發(fā)明屬于紡織加工機(jī)械，具體涉及一種熔融紡絲織造裝置及其織造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著紡織行業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展升級，以新質(zhì)生產(chǎn)力為主導(dǎo)的3d打印、激光制造、納米制造等未來制造技術(shù)正顯著改寫紡織生產(chǎn)的模式與形態(tài)，高性能、多功能、智能化等高度定制先進(jìn)紡織制品應(yīng)運(yùn)而生，高效短流程化也成為未來制造技術(shù)研究的重要發(fā)展方向。在現(xiàn)代化織造技術(shù)中，針織橫編技術(shù)作為一種“一線成衣”的獨(dú)特增材制造技術(shù)，可以通過針床、織針之間的配合實(shí)現(xiàn)各類柔性纖維的快速成形與圖案化。然而，受牽伸喂入與編織單元限制，針織技術(shù)對纖維的材料屬性、宏觀尺寸與力學(xué)性能均提出較大要求。同時(shí)受手搖橫機(jī)或電腦橫機(jī)紗架擺放空間限制，傳統(tǒng)化纖均需要倒筒等工序縮小紗筒尺寸，纖維原料準(zhǔn)備階段工序較為繁瑣。

2、熔融紡絲技術(shù)是紡織制品所需纖維原料加工產(chǎn)量最高的一種制造技術(shù)，其主要通過加熱將聚合物材料熔融，然后通過噴絲頭擠出熔融物，牽拉冷卻形成纖維。因其具有工藝簡單、生產(chǎn)效率高、原料適用范圍大等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)被廣泛用于生產(chǎn)各類常規(guī)合成纖維及高性能、多功能、智能化纖維。但受纖維宏觀尺寸較小限制，仍需要通過卷取成筒、儲存運(yùn)輸至織造工廠進(jìn)行二道成形，以加工成各類紡織制品。

3、目前，在相關(guān)技術(shù)概念方面，國內(nèi)外已有研究人員發(fā)明了溶液噴絲成衣技術(shù)并在時(shí)裝走秀上展示，展現(xiàn)了纖維到紡織制品的高效短流程概念。專利cn105378162a、cn107429451a和cn115961393a提出了基于短纖紗的紡紗針織一體化的技術(shù)，主要利用短纖紗紡紗后程的粗紗或細(xì)紗部分，而非短纖維的全道一體化加工，相應(yīng)亟需開發(fā)新的技術(shù)方案用以簡化現(xiàn)有紡織結(jié)構(gòu)材料加工制造手段，以期提高各類纖維原料成形加工制造的生產(chǎn)效率與適用先進(jìn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明申請?zhí)峁┝艘环N熔融紡絲織造裝置及其織造方法，旨在部分或全部解決了現(xiàn)有紡絲織造技術(shù)中的缺陷，實(shí)現(xiàn)了熔融紡絲織造一體化，本發(fā)明申請的技術(shù)方案如下：

2、第一方面，一種熔融紡絲織造裝置，包括紡絲單元、織造單元，紡絲單元的輸出端與織造單元的輸入端相對應(yīng)；

3、紡絲單元包括擠出機(jī)構(gòu)、緩冷機(jī)構(gòu)、集束機(jī)構(gòu)、冷凝機(jī)構(gòu)和熱牽伸機(jī)構(gòu)，擠出機(jī)構(gòu)位于紡絲單元的最上方，沿著第二方向，緩冷機(jī)構(gòu)、集束機(jī)構(gòu)和冷凝機(jī)構(gòu)依次由上向下排布；沿著第一方向，冷凝機(jī)構(gòu)、熱牽伸機(jī)構(gòu)由左到右間隔排布；聚合物原料經(jīng)擠出機(jī)構(gòu)熔融塑化并呈細(xì)流式擠出，經(jīng)緩冷機(jī)構(gòu)第一次冷卻凝固、集束機(jī)構(gòu)集束合攏上油、冷凝機(jī)構(gòu)第二次冷卻凝固以形成原絲，原絲經(jīng)熱牽伸機(jī)構(gòu)拉伸定型以形成長絲，長絲被輸出導(dǎo)入至織造單元；

4、織造單元包括機(jī)架、牽絲機(jī)構(gòu)、送紗機(jī)構(gòu)、編織機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和定型卷取機(jī)構(gòu)；牽絲機(jī)構(gòu)、送紗機(jī)構(gòu)、編織機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、定型卷取機(jī)構(gòu)均安裝在機(jī)架上，牽絲機(jī)構(gòu)位于織造單元的上部，沿著第二方向，牽絲機(jī)構(gòu)、編織機(jī)構(gòu)和定型卷取機(jī)構(gòu)依次由上向下排布；沿著第二方向，送紗機(jī)構(gòu)位于牽絲機(jī)構(gòu)兩側(cè)，送紗機(jī)構(gòu)用于對成品紗線進(jìn)行送紗；

5、牽絲機(jī)構(gòu)調(diào)整長絲速度以與編織結(jié)構(gòu)的編織速度同步，牽絲機(jī)構(gòu)、編織機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)共同配合將長絲織造成織物；或，送紗機(jī)構(gòu)調(diào)整成品紗線速度以與編織結(jié)構(gòu)的編織速度同步，送紗機(jī)構(gòu)、編織機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)共同配合將成品紗線織造成織物；定型卷取機(jī)構(gòu)對織物進(jìn)行平鋪收集或折疊卷?。谎刂谌较?，紡絲單元與織造單元間隔排布；第一方向、第二方向和第三方向相交。

6、可選地，緩冷機(jī)構(gòu)包括通風(fēng)甬道、控溫吸風(fēng)裝置和出風(fēng)孔道，通風(fēng)甬道通過出風(fēng)孔道連接控溫吸風(fēng)裝置；集束機(jī)構(gòu)位于通風(fēng)甬道的正下方，包括集束裝置和給油裝置，集束裝置連接給油裝置；冷凝機(jī)構(gòu)包括：盛液槽、冷凝液和導(dǎo)向輥，多個(gè)導(dǎo)向輥分布于盛液槽內(nèi)部，多個(gè)導(dǎo)向輥均被冷凝液浸潤。

7、可選地，熱牽伸機(jī)構(gòu)包括：上熱牽伸烘道、上給油裝置、下熱牽伸烘道、下給油裝置、回火烘道和導(dǎo)向輥組；沿著第二方向，上熱牽伸烘道、下熱牽伸烘道和回火烘道自上而下分布，上給油裝置和下給油裝置分別分布于烘道隔層中；原絲的直徑為d，長絲的直徑為dl，d＝λ*dl,λ為牽伸系數(shù)，λ的數(shù)值范圍為1-100。

8、可選地，牽絲機(jī)構(gòu)位于織造單元上部中心位置，牽絲機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)向輪組、雙程式變速儲絲器、變張力滑輪、變張力滑軌和漸縮式導(dǎo)絲器，變張力滑輪連接變張力滑軌，長絲依次經(jīng)過導(dǎo)向輥組、雙程式變速儲絲器、變張力滑輪、變張力滑軌和漸縮式導(dǎo)絲器；雙程式變速儲絲器包括前程勻速收絲器和后程變速放絲器。

9、可選地，送紗機(jī)構(gòu)位于織造單元上部，送紗機(jī)構(gòu)包括紗筒、上挑紗架、輸紗支架、單程式變速儲紗器、邊挑紗架、導(dǎo)紗器滑軌組和導(dǎo)紗器；紗筒位于上挑紗架正下方；導(dǎo)向輪組、雙程式變速儲絲器、上挑紗架、單程式變速儲紗器連接輸紗支架，單程式變速儲紗器位于織造單元兩側(cè)，邊挑紗架位于單程式變速儲紗器下方，導(dǎo)紗器滑軌組橫設(shè)于兩邊挑紗架中間，導(dǎo)紗器滑軌組包括第一組導(dǎo)紗器滑軌和第二組導(dǎo)紗器滑軌，第一組導(dǎo)紗器滑軌和第二組導(dǎo)紗器滑軌之間形成間隔，漸縮式導(dǎo)絲器穿過間隔，第一組導(dǎo)紗器滑軌和第二組導(dǎo)紗器滑軌均包括多個(gè)導(dǎo)紗器滑軌，導(dǎo)紗器沿導(dǎo)紗器滑軌移動。

10、可選地，編織機(jī)構(gòu)位于織造單元的中部，編織機(jī)構(gòu)包括：機(jī)頭和針床；針床對應(yīng)位于機(jī)頭下方，針床包括第一針床和第二針床，第一針床和第二針床間隔排布；驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：電箱側(cè)柜和傳動裝置，傳動裝置位于送紗機(jī)構(gòu)輸紗支架的下方，傳動裝置驅(qū)動機(jī)頭橫向移動以及第一針床和第二針床之間的錯(cuò)位排布。

11、可選地，定型卷取機(jī)構(gòu)位于織造單元的下部，定型卷取機(jī)構(gòu)包括：起底板羅拉單元、紫外照明裝置、導(dǎo)向羅拉和輸送簾；起底板羅拉單元位于針床的下方；沿著第二方向，起底板羅拉單元、紫外照明裝置和導(dǎo)向羅拉自上而下分布，輸送簾位于織造單元的底部，織物依次經(jīng)過起底板羅拉單元、紫外照明裝置、導(dǎo)向羅拉，并經(jīng)導(dǎo)向羅拉轉(zhuǎn)向牽引至輸送簾上進(jìn)行平鋪收集或折疊卷取。

12、可選地，針床包括織針、選針器、針床底座，織針置于選針器的傾斜部上，針床底座位于選針器下部；機(jī)頭包括上支臂，三角單元和電磁選紗器，電磁選紗器和漸縮式導(dǎo)絲器位于上支臂上；輸紗支架包括上臂和兩側(cè)臂，上臂連接兩側(cè)臂，上挑紗架連接上臂，單程式變速儲紗器連接側(cè)臂，上挑紗架包括：紗架主體、張力夾和上挑紗鋼絲圈，張力夾和挑紗鋼絲圈均連接于紗架主體；邊挑紗架包括：導(dǎo)紗孔道、導(dǎo)紗輥、張力彈簧和邊挑紗鋼絲圈，成品紗線依次經(jīng)過導(dǎo)紗孔道、導(dǎo)紗輥、邊挑紗鋼絲圈，并傳輸至導(dǎo)紗器處。

13、第二方面，一種熔融紡絲織造方法，采用上述第一方面中任一所述的一種熔融紡絲織造裝置，包括以下步驟：

14、步驟s100，制備長絲；

15、步驟s200，對長絲進(jìn)行編織織造以制備織物；

16、步驟s300，對織物進(jìn)行平鋪收集或折疊卷取。

17、可選地，步驟s100包括：

18、步驟s101：通過擠出機(jī)構(gòu)將含光固化劑的聚合物原料進(jìn)行熔融塑化以細(xì)流式擠出聚合物；

19、步驟s102：對擠出的聚合物進(jìn)行第一次冷卻凝固、集束合攏上油、第二次冷卻凝固形成原絲；

20、步驟s103：對原絲至少進(jìn)行拉伸以制備得到長絲；

21、步驟s200包括：

22、步驟s201：含有光固化劑的長絲至少經(jīng)過牽絲機(jī)構(gòu)、編織機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)配合工作后以得到織物。

23、本發(fā)明申請取得的有益效果如下：

24、(1)在本發(fā)明申請中，紡絲單元的出絲量與織造單元的編織用絲量可以保持一致，紡絲單元是獨(dú)立實(shí)現(xiàn)熔融紡絲工藝，紡絲單元是可以通過聚合物物料制成針織用長絲，可以根據(jù)實(shí)際需要配合按照于任一的針織織造設(shè)備；同時(shí)，織造單元可以用于長絲針織織造工藝和常規(guī)成品紗線織造工藝，紡絲單元的出絲量與織造單元的編織用絲量可以保持一致。

25、(2)在本發(fā)明申請中，熔融紡絲織造裝置一體化集成了熔融紡絲功能、長絲針織織造功能和常規(guī)成品紗線織造功能，通過聚合物原料、長絲、編織織造一體化多級調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了短流程高效紡絲成形和針織橫編織造，可以織造出不同細(xì)度、強(qiáng)伸性的新型針織結(jié)構(gòu)件，對熔融紡長絲纖維織造展現(xiàn)出高度的適配性；熔融紡絲織造裝置具有高效且多功能針織織造的技術(shù)優(yōu)勢，節(jié)省了筒子卷裝、倒筒、清潔等眾多傳統(tǒng)耗時(shí)工序，節(jié)省了企業(yè)生產(chǎn)成本和占地面積，企業(yè)織造生產(chǎn)加工更加靈活，極大適應(yīng)了未來高效短流程化的紡織品制造的需求。