本發(fā)明屬于紡織工程領(lǐng)域，特別是三維功能針織品領(lǐng)域，涉及一種三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物的加工設(shè)備及其使用方法。

背景技術(shù)：

紡織行業(yè)作為我國(guó)的支柱行業(yè)，在人們的生活中起著舉足輕重的作用。服裝領(lǐng)域，家紡領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都離不開紡織品的身影。隨著科技的不斷提高，人們對(duì)紡織品的需求不再僅僅是“衣”“食”“住”“行”，更傾向于產(chǎn)品“功能性”和“產(chǎn)業(yè)性”，這也決定著機(jī)器要不斷地發(fā)展，符合產(chǎn)品要求，但傳統(tǒng)的紡織機(jī)器都是大批量生產(chǎn)，當(dāng)有特定需求時(shí)，只能從成品中裁剪，這種方式既浪費(fèi)材料又消耗能源。

紡織行業(yè)是中國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，紡織品更是用于服用領(lǐng)域，家用領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域三大領(lǐng)域，紡織品已經(jīng)離不開人們的生活。但是隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，普通結(jié)構(gòu)的紡織品已經(jīng)不能滿足汽車，醫(yī)療，建筑，航天等領(lǐng)域的更高要求，因而在近幾十年里，出現(xiàn)了許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的新型紡織品，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮出獨(dú)特的優(yōu)越性，尤其是立體織物，以其截面的多樣，各向性能優(yōu)良品質(zhì)，成為紡織界關(guān)注的熱點(diǎn)。

駐極體是具有長(zhǎng)久電荷的電介質(zhì)，它的電荷可以是因極化而被“凍結(jié)”的極化電荷，也可以是陷入表面或體內(nèi)“陷阱”中的正、負(fù)電荷，與鋼棒經(jīng)磁化后具有剩磁成為永磁體類似，人們也把具有長(zhǎng)久保留電荷的電介質(zhì)叫永電體，習(xí)慣上稱為駐極體。隨著人們對(duì)駐極體的研究和應(yīng)用，制備的材料不再用天然材料的混合物,而是大量使用人工制造的聚合物資料，如聚四氟乙烯(ptfe)，聚偏二氟乙烯(pvdf)等,聚合物駐極體具有更好荷電能力優(yōu)良的機(jī)械性能,可制成微米量級(jí)的薄膜。用熱極化法制備時(shí),加熱溫度應(yīng)稍高于聚合物的玻璃化溫度(聚四氟乙烯約150~200攝氏度)，所用電場(chǎng)約0.1~1千伏每厘米,極化時(shí)間約幾分鐘到1小時(shí)，此期間保持恒溫，而制備方法除熱極化法之外，還有電暈法，電子射線法和液體接觸法等。

其中三維立體織物更是研究最熱的一種類別，它獨(dú)特的立體結(jié)構(gòu)可以用于開發(fā)新產(chǎn)品的新領(lǐng)域，由于其獨(dú)特的特點(diǎn)可以用于各種領(lǐng)域如汽車用紡織品，醫(yī)用紡織品，運(yùn)動(dòng)紡織品和家用裝飾品，以及產(chǎn)業(yè)用紡織品的過濾材料等，更是為紡織行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如汽車用紡織品，現(xiàn)代汽車技術(shù)中，已經(jīng)采用非織造布和新型編織技術(shù)制作內(nèi)飾產(chǎn)品。現(xiàn)在已經(jīng)有大部分企業(yè)使用非織造布和皮革代替聚酯泡沫來織造椅套。使用此設(shè)備生產(chǎn)的變化三維針織物可以一次成型與座椅相匹配的椅套，而且此織物也具有良好的透氣性，非常適合做汽車椅套，三維立體織物也可以用于其它汽車裝飾品如空氣清新器等。由于三維織針織物具有良好的彈性和立體結(jié)構(gòu)，所以在醫(yī)用紡織品中扮演著越來越重要的角色。當(dāng)用彈性紗線織造的織物具有良好的彈性，特別適合醫(yī)用中的繃帶，當(dāng)紗線采用具有修復(fù)功能性的紗線時(shí)也會(huì)對(duì)傷口具有修復(fù)能力，更是產(chǎn)業(yè)用紡織品不可或缺的材料，此產(chǎn)品由于特殊的結(jié)構(gòu)是過濾材料的首選。當(dāng)改變織物密度時(shí)可以更好的為過濾材料服務(wù)，當(dāng)改變織造工藝設(shè)計(jì)時(shí)也可以生產(chǎn)出具有良好擋風(fēng)效果的織物，用于各種包裝材料。

三維織物由于結(jié)構(gòu)的多樣性，性能的綜合性，形狀的可設(shè)計(jì)性而受到廣泛的重視，三維技術(shù)在國(guó)外發(fā)展非常迅速，國(guó)內(nèi)也在大力研究。三維紡織品的系統(tǒng)研究首先在發(fā)達(dá)的英美國(guó)家，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)x.chen博士從上世紀(jì)90年代開始對(duì)三維紡織品進(jìn)行研究，開發(fā)了多層接結(jié)蜂窩狀機(jī)織物和復(fù)合材料。從此國(guó)外的三維織物品種越來越多，而且技術(shù)越來越先進(jìn)。我國(guó)東華大學(xué)顧伯洪教授對(duì)三維織物進(jìn)行了較為深入的研究，但主要方向集中在三維正交織物和多層接結(jié)織物，并未涉及三維針織物，浙江理工大學(xué)的祝成炎教授也是注重在三維機(jī)織物的研究也未涉及三維針織物的研究。我國(guó)也只是在手搖橫機(jī)上改進(jìn)三角結(jié)構(gòu)和加入特殊設(shè)計(jì)，利用休止編織三角進(jìn)行局部編織和持圈收方針進(jìn)行簡(jiǎn)單的三維立體結(jié)構(gòu)的編織。隨著針織產(chǎn)品的逐漸深入，“三維立體針織產(chǎn)品”已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)，此設(shè)備正是生產(chǎn)“三維立體針織物”，以滿足社會(huì)的發(fā)展需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決制造三維立體針織品的設(shè)備缺乏，功能單一的技術(shù)問題，公開了一種三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物的加工設(shè)備及其使用方法，應(yīng)用于環(huán)境空氣凈化領(lǐng)域的功能紡織品的制備。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物的加工設(shè)備，包括由伺服電機(jī)控制的雙圓針床裝置、導(dǎo)紗鉤裝置、與針床相應(yīng)的紗供給裝置及位于雙圓針床裝置下方的三維針織物卷取裝置，所述紗供給裝置包括緯編紗ⅰ、緯編紗ⅱ和駐極襯墊紗，所述導(dǎo)紗鉤裝置包括導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅱ、導(dǎo)紗鉤ⅲ和導(dǎo)紗鉤ⅳ。

所述雙圓針床裝置為大小嵌套的雙圓針床裝置，小圓針床直徑為5-15cm，大圓針床直徑為20-30cm；伺服電機(jī)通過與伺服電機(jī)相連的絲杠，調(diào)節(jié)雙圓針床裝置的垂直位置。

所述導(dǎo)紗鉤裝置有若干組，呈360°分布于雙圓針床裝置上。

一種三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物的加工設(shè)備的使用方法，步驟如下：

（1）根據(jù)三維編織物的需求，選擇合適尺寸的小圓針床和大圓針床，然后通過絲杠調(diào)節(jié)小針床和大針床的垂直高度；

（2）駐極襯墊紗通過導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅲ后喂入大圓針床和小圓針床上同一半徑上的針位，緯編紗ⅰ通過導(dǎo)紗鉤ⅳ喂入該半徑上小圓針床上的針位，緯編紗ⅱ通過導(dǎo)紗鉤ⅱ喂入該半徑上大圓針床的針位；

（3）導(dǎo)紗鉤裝置帶動(dòng)緯編紗ⅰ和駐極襯墊紗鉤編，鉤編完成后停止小圓針床運(yùn)行，完成小圓針床的鉤編；導(dǎo)紗鉤裝置帶動(dòng)緯編紗ⅱ和駐極襯墊紗鉤編，鉤編后停止大圓針床運(yùn)行，完成大圓針床的鉤編；

（4）根據(jù)鉤編的速度，調(diào)整位于雙圓針床裝置下方的三維織物卷取裝置的卷取速度，進(jìn)行卷取收集，完成動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維織物的加工。

所述步驟（3）中駐極襯墊紗為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚丙烯制成的駐極纖維。

所述步驟（4）中三維織物卷取裝置為卷布輥。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）含駐極材料的纖維和絲都可以稱為駐極纖維和絲及紗，無(wú)機(jī)駐極材料以伯母石為主,有些有機(jī)物如聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯等也是屬于駐極纖維，駐極纖維可吸附攔截、動(dòng)態(tài)攔截、近程碰撞攔截pm2.5，遠(yuǎn)程駐極靜電吸附聚集到駐極絲表面，動(dòng)態(tài)離心分離，污漬離心分離，駐極纖維具有自潔凈的功能，以駐極纖維制造的立體針織物可動(dòng)態(tài)攔截pm2.5。

（2）本發(fā)明具有很強(qiáng)的可控制性，織造速度控制，織造動(dòng)程控制，喂紗方式的控制，卷繞成型的控制，織造針數(shù)控制：當(dāng)使用不同的針數(shù)時(shí)，會(huì)使織物的密度不同，口徑上下大小也會(huì)不一樣，從而產(chǎn)生不同的效果，用于特定領(lǐng)域；織造密度控制：當(dāng)采用不同線密度的紗線織造時(shí)，會(huì)使織物密度不同，應(yīng)用領(lǐng)域及效果也會(huì)不同；當(dāng)采用彈力絲織造時(shí)，會(huì)生產(chǎn)出彈性三維織物，可以用于產(chǎn)業(yè)上的各種過濾材料和應(yīng)用領(lǐng)域的繃帶等，因此可以生產(chǎn)各類產(chǎn)品用于不同領(lǐng)域。

（3）隨著技術(shù)發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域?qū)θS紡織品的需求日益增長(zhǎng)，而此設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品一次成型，生產(chǎn)速度快，更換品種簡(jiǎn)單，可滿足生產(chǎn)的需要。

（4）此設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，很適合中國(guó)大中小企業(yè)的生產(chǎn)。

說明書附圖

圖1為本發(fā)明中加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物的加工設(shè)備，包括由伺服電機(jī)控制的雙圓針床裝置、導(dǎo)紗鉤裝置、與針床相應(yīng)的紗供給裝置及位于雙圓針床裝置下方的三維針織物卷取裝置，所述紗供給裝置包括緯編紗ⅰ、緯編紗ⅱ和駐極襯墊紗，所述導(dǎo)紗鉤裝置包括導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅱ、導(dǎo)紗鉤ⅲ和導(dǎo)紗鉤ⅳ。

所述雙圓針床裝置為大小嵌套的雙圓針床裝置，小圓針床直徑為5-15cm，大圓針床直徑為20-30cm；伺服電機(jī)通過與伺服電機(jī)相連的絲杠，調(diào)節(jié)雙圓針床裝置的垂直位置。

所述導(dǎo)紗鉤裝置有若干組，呈360°分布于雙圓針床裝置上。

一種三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物的加工設(shè)備的使用方法，步驟如下：

（1）根據(jù)三維編織物的需求，選擇合適尺寸的小圓針床和大圓針床，然后通過絲杠調(diào)節(jié)小針床和大針床的垂直高度；

（2）駐極襯墊紗通過導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅲ后喂入大圓針床和小圓針床上同一半徑上的針位，緯編紗ⅰ通過導(dǎo)紗鉤ⅳ喂入該半徑上小圓針床上的針位，緯編紗ⅱ通過導(dǎo)紗鉤ⅱ喂入該半徑上大圓針床的針位；

（3）導(dǎo)紗鉤裝置帶動(dòng)緯編紗ⅰ和駐極襯墊紗鉤編，鉤編完成后停止小圓針床運(yùn)行，完成小圓針床的鉤編；導(dǎo)紗鉤裝置帶動(dòng)緯編紗ⅱ和駐極襯墊紗鉤編，鉤編后停止大圓針床運(yùn)行，完成大圓針床的鉤編；

（4）根據(jù)鉤編的速度，調(diào)整位于雙圓針床裝置下方的三維織物卷取裝置的卷取速度，進(jìn)行卷取收集，完成動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維織物的加工。

所述步驟（3）中駐極襯墊紗為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚丙烯制成的駐極纖維。

所述步驟（4）中三維織物卷取裝置為卷布輥。

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說明：

實(shí)施例1

三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物加工設(shè)備，包括由伺服電機(jī)控制的雙圓針床裝置、導(dǎo)紗鉤裝置、與針床相應(yīng)的紗供給裝置及位于雙圓針床裝置下方的三維織物卷取裝置，其中小圓針床直徑為10厘米，大圓針床直徑30厘米，大小圓針床體平頂面垂直高度差5厘米，紗供給裝置包括緯編紗ⅰ、緯編紗ⅱ和聚四氟乙烯制成的駐極纖維，導(dǎo)紗鉤裝置包括導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅱ、導(dǎo)紗鉤ⅲ和導(dǎo)紗鉤ⅳ，紗供給裝置和導(dǎo)紗鉤裝置分別設(shè)有16組。

對(duì)應(yīng)針床的16組緯編紗ⅰ和16組緯編紗ⅱ供給大小圓針床編織，同時(shí)，16支駐極襯墊紗穿過同一半徑上大小圓針床上的針位，根據(jù)設(shè)定的平紋組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)紗鉤運(yùn)動(dòng)確定緯編紗、襯墊紗的鉤編；先完成小圓針床的鉤編10行，小圓針床停止運(yùn)行，而后，完成大圓針床的鉤編10行，分割紗2行，大圓針床再鉤編運(yùn)行10行。通過卷布輥同步三維織物收取。當(dāng)?shù)诙毋^編10行三維織物越過小圓針床平面35厘米后，小圓針床開始下一輪循環(huán)編織，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工三維織物的工藝要求。

實(shí)施例2

三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物加工設(shè)備，包括由伺服電機(jī)控制的雙圓針床裝置、導(dǎo)紗鉤裝置、與針床相應(yīng)的紗供給裝置及位于雙圓針床裝置下方的三維織物卷取裝置，其中小圓針床直徑為5厘米，大圓針床直徑25厘米，大小圓針床體平頂面垂直高度差10厘米，紗供給裝置包括緯編紗ⅰ、緯編紗ⅱ和聚偏氟乙烯制成的駐極纖維，導(dǎo)紗鉤裝置包括導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅱ、導(dǎo)紗鉤ⅲ和導(dǎo)紗鉤ⅳ，紗供給裝置和導(dǎo)紗鉤裝置分別設(shè)有10組。

對(duì)應(yīng)針床的10支緯編紗供給大小針床編織，同時(shí)，10支駐極襯墊紗對(duì)應(yīng)針位供應(yīng)，根據(jù)設(shè)定的平紋組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)紗鉤運(yùn)動(dòng)確定緯編紗、襯墊紗的鉤編；首先完成小圓針床的鉤編5行，小圓針床停止運(yùn)行，而后，完成大圓針床的鉤編5行，分割紗2行，大圓針床的鉤編再運(yùn)行5行。通過卷布輥同步三維織物收取。當(dāng)?shù)诙毋^編5行三維織物越過小圓針床平面30厘米后，小圓針床開始下一輪循環(huán)編織，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工三維織物的工藝要求。

實(shí)施例3

三維編織動(dòng)態(tài)攔截pm2.5三維針織物加工設(shè)備，包括由伺服電機(jī)控制的雙圓針床裝置、導(dǎo)紗鉤裝置、與針床相應(yīng)的紗供給裝置及位于雙圓針床裝置下方的三維織物卷取裝置，其中小圓針床直徑為15厘米，大圓針床直徑20厘米，大小圓針床體平頂面垂直高度差15厘米，紗供給裝置包括緯編紗ⅰ、緯編紗ⅱ和聚丙烯制成的駐極纖維，導(dǎo)紗鉤裝置包括導(dǎo)紗鉤ⅰ、導(dǎo)紗鉤ⅱ、導(dǎo)紗鉤ⅲ和導(dǎo)紗鉤ⅳ，紗供給裝置和導(dǎo)紗鉤裝置分別設(shè)有32組。

對(duì)應(yīng)針床的32組緯編紗ⅰ和32組緯編紗ⅱ供給大小圓針床編織，同時(shí)，32支駐極襯墊紗穿過同一半徑上大小圓針床上的針位，根據(jù)設(shè)定的平紋組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)紗鉤運(yùn)動(dòng)確定緯編紗、襯墊紗的鉤編；先完成小圓針床的鉤編10行，小圓針床停止運(yùn)行，而后，完成大圓針床的鉤編10行，分割紗2行，大圓針床再鉤編運(yùn)行10行。通過卷布輥同步三維織物收取。當(dāng)?shù)诙毋^編10行三維織物越過小圓針床平面35厘米后，小圓針床開始下一輪循環(huán)編織，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工三維織物的工藝要求。

應(yīng)用例

應(yīng)用電腦繡花法制備動(dòng)態(tài)凈化空氣用三維駐極絲線過濾片材：將實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?中制備的三維針織物固定在一定硬挺度的圓環(huán)上，并負(fù)載在水溶性面料上，通過電腦繡花法制備形成三維形態(tài)，在電腦繡花機(jī)上喂入0.5毫米聚丙烯駐極纖維，形成圓心輻射到圓邊的駐極絲線網(wǎng)絡(luò)，通過該三維形態(tài)圓盤電腦繡花可形成兩個(gè)直徑25厘米椎臺(tái)面，其圓心、圓邊上的駐極絲間的角度設(shè)定為0.5度，單面駐極絲根數(shù)設(shè)定為720根。

電腦繡花法加工的動(dòng)態(tài)凈化空氣用三維駐極絲線過濾片材，可直接利用紡織服裝加工設(shè)備，運(yùn)行穩(wěn)定，制造成本低，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化值守加工的優(yōu)點(diǎn)。

使用時(shí)將水溶性面料溶掉，直接安裝到風(fēng)機(jī)扇葉上，使風(fēng)機(jī)扇葉具有動(dòng)態(tài)凈化空氣的特點(diǎn)。最終形成的動(dòng)態(tài)攔截pm2.5的駐極纖維線盤，對(duì)于含有pm2.5的氣體流，同時(shí)形成兩次凈化，凈化效率高。同時(shí)，由于第一個(gè)迎風(fēng)面攔截流體后，流體在兩個(gè)椎臺(tái)面內(nèi)形成渦流，在第二個(gè)椎臺(tái)面后由于后部風(fēng)機(jī)的靜壓為負(fù)壓，渦流流經(jīng)第二個(gè)錐體面時(shí)流速低，在駐極絲的作用下，凈化效率更高。