CN101290312B - 一种毛条细化加捻拉伸试验设备 - Google Patents

Abstract

一种毛条细化加捻拉伸试验设备，用蒸汽给试验样品加热，使样品在湿热条件下拉伸试验。试验样品通过夹具置于保温罐内的两挂钩之间，并可获得一定捻度。用可变速液压拉伸油缸完成拉伸，液压拉伸油缸驱动活塞杆、拉力传感器、拉杆上挂钩组成的串接联合机构，实现对毛条的拉伸。由拉力传感器检测拉伸力，由位移传感器检测位移，同时送到数据采集电路系统，进行放大、模数转换处理，再通过通讯接口送至微机统一计算和显示。本发明的有益之处在于：该设备提供了一种在湿热条件下拉伸毛条的试验机型和手段，填补了该技术领域的一项空白。该设备设计精确，工作过程精密，各种工艺参数可以方便调整，获得了产业化拉伸设备重要的设计依据。

Description

一种毛条细化加捻拉伸试验设备

(一)技术领域

本发明涉及一种纺织领域的试验设备，特别是涉及一种毛条细化加捻拉伸试验设备。 

(二)背景技术

羊毛物理细化是毛纺行业近几年来新兴的一门技术，可以实现羊毛的不减量细化，没有材料的损失和对环境的污染。通过该技术能产生一种全新性能的细羊毛或超细羊毛，赋予了服装面料全新的质感，提高产品的附加值和技术含量。 

羊毛物理细化的工艺过程国内外大致相同。一般是先通过助剂的作用软化毛条，然后加捻或由罗拉握持，在湿热条件下通过机械力的作用拉伸细化，再经过定型处理稳定拉伸。给毛条加捻拉伸方法优于罗拉握持拉伸方法，设备结构较简单，拉伸均匀，效率较高。 

实现羊毛拉伸细化，软化助剂、湿热条件和机械拉伸三者缺一不可，必须有机结合。实现羊毛拉伸细化，除了深入研究细化机理和化学助剂的作用机理外，通过试验获得相关工艺参数，如捻度、加热时间和温度、拉伸力的大小等，对指导产业化设备的设计具有十分重要的意义。 

目前，拉伸试验机种类繁多，如纤维、纱线、面料及金属材料的拉伸强力机，但并不需要在湿热条件下进行试验，一般常温即可，也没有必要对试验材料施加捻度，所以目前市场上尚无现成的适合毛条拉伸细化的拉伸试验机可供使用。 

(三)发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供了一种毛条细化加捻拉伸 试验设备。 

本发明的技术方案是这样实现的：一种毛条细化加捻拉伸试验设备，包括设备底座和支架。所述底座上固定有一个保温罐，保温罐上固定有支架。保温罐的侧面设置有小门，外侧设置有保温材料，底部设置有排液口，保温罐的顶部和底部设置有中心孔，中心孔位置设置有密封圈。保温罐底部中心孔位置设置毛条挂钩，毛条挂钩下部连接由一组伞齿轮和加捻摇把构成的加捻器。保温罐顶部中心孔位置设置有一根可上下移动的拉杆，拉杆下端固定另一个毛条挂钩，拉杆通过拉力传感器与上部拉伸油缸的活塞杆相连，拉伸油缸上部通过万向节与支架固定。保温罐上部与拉杆平行的位置安装有位移传感器。保温罐通过蒸汽管道与蒸汽发生器连接。所述拉伸油缸由油泵驱动，油泵由一台电机驱动，由控制按钮控制。所述位移传感器和拉力传感器通过导线与拉力位移数据采集系统连接，拉力位移数据采集系统通过通讯线与计算机连接。 

所述保温罐上设置有温度计，为玻璃管式或探头指针式，用以测量罐体内部的温度，温度计探头置于罐体的中间部位。 

所述拉杆、拉力传感器、拉伸油缸及其活塞杆的中心线重合，并与保温罐顶部中心孔和底部中心孔中心线重合。 

所述位移传感器为电阻式或光栅式。 

所述保温罐是圆柱形容器或其他形状的容器。 

本方案的毛条细化加捻拉伸试验设备的工作原理在于：用蒸汽给试验样品加热，使样品在湿热条件下拉伸试验。蒸汽由设备配置的蒸汽发生器供给，蒸汽发生器与密封的保温罐通过蒸汽管道相连，并向保温罐供给蒸汽。试验样品通过夹具置于保温罐内的两挂钩之间，并通过下挂钩的旋转加上一定捻度。用可变速液压拉伸油缸完成拉伸，因而拉伸速率是可变的，液压拉伸油缸驱动活 塞杆、拉力传感器、拉杆上挂钩组成的串接联合机构，实现对毛条的拉伸。由拉力传感器检测拉伸力，由位移传感器检测位移，同时送到数据采集电路系统，进行放大、模数转换处理，再通过通讯接口送至微机统一计算和显示。 

本发明的有益之处在于：该设备提供了一种在湿热条件下拉伸毛条的试验机型和手段，填补了该技术领域的一项空白。该设备设计精确，工作过程精密，各种工艺参数可以方便调整，获得了产业化拉伸设备重要的设计依据。 

(四)附图说明

附图为本方案毛条细化加捻拉伸试验设备的结构示意图。 

其中的附图标记：1为底座，2为加捻器，201为伞齿轮，202为加捻摇把，3为保温罐，301保温罐上的小门，302为保温材料，303为排液口，304、305为密封圈，306为温度计，401、402为毛条挂钩，5为拉杆，6为位移传感器，7为拉力传感器，8为拉伸油缸，9为万向节，10为支架，11为蒸汽发生器，12为油泵，13为电机，14为控制按钮，15为拉力位移数据采集系统，16为通讯线，17计算机。 

(五)具体实施方式

下面结合附图和实施例对本方案作进一步说明。 

本方案的一种毛条细化加捻拉伸试验设备，包括设备底座1和支架10。底座1上固定有一个保温罐3，保温罐3上固定有支架10。保温罐3的侧面设置有小门301，便于安装待拉伸毛条和拉伸以及暂时热定型后卸下毛条，小门与罐体良好密封，以免漏汽。保温罐3外侧设置有保温材料302，底部设置有排液口303。保温罐3的顶部和底部设置有中心孔，中心孔位置设置有密封圈I 304和密封圈II 305。保温罐3底部中心孔位置设置毛条挂钩401，毛条挂钩401下部连接由一组伞齿轮201和加捻摇把202构成的加捻器2，可以为待拉伸毛条加捻。 保温罐3顶部中心孔位置设置有一根可上下移动的拉杆5，拉杆5下端固定另一个毛条挂钩402，拉杆5通过拉力传感器7(将拉力转换为电信号)与上部拉伸油缸8的活塞杆相连，拉伸油缸8上部通过万向节9与支架10固定，由支架10承受毛条拉伸力。保温罐3上部与拉杆5平行的位置安装有位移传感器6，将拉杆的位移信号转换为电信号。保温罐3通过蒸汽管道与蒸汽发生器11连接，罐体由蒸汽发生器供给一定压力的蒸汽。所述拉伸油缸8由油泵12驱动，油泵12由一台电机13驱动，由控制按钮14控制拉伸油缸活塞杆的上下移动或中途停止和再启动，活塞杆移动速度在一定范围内可调，相当于调整毛条的拉伸速率。所述位移传感器6和拉力传感器7通过导线与拉力位移数据采集系统15连接，拉力位移数据采集系统15通过通讯线16与计算机17连接。拉伸位移和拉力信号经拉力位移数据采集系统15放大，再经AD模数转换由单片微机采集处理，并实现与计算机17的通讯，由计算机软件完成定标、校正、清零等运算，可显示拉伸力与拉伸率关系曲线以及拉伸力的数值。 

所述保温罐3上设置有温度计306，为玻璃管式或探头指针式，用以测量罐体内部的温度，温度计探头置于罐体的中间部位。 

所述拉杆5、拉力传感器7、拉伸油缸8及其活塞杆的中心线重合，并与保温罐3顶部中心孔和底部中心孔中心线重合，保证拉伸力顺利垂直作用于毛条。 

所述位移传感器6为电阻式或光栅式。 

所述保温罐3是圆柱形容器或其他形状的容器。 

试验时，按拉伸细化羊毛的一般工艺过程进行试验，先打开蒸汽发生器11给保温罐3加热，达到100℃时保温，这样可以使试验时加热时间更加准确和便于控制。将待拉伸毛条两端固定在夹具上，按工艺要求在一定温度的软化助剂中浸泡一定时间，然后轧到一定待液率，立刻打开保温罐小门301，把毛条挂在 保温罐中的上下两挂钩之间(此时上挂钩位于最低位置)，关上小门。手动加上一定捻度。按工艺要求让毛条在蒸汽中湿热条件下处理一定时间，启动液压拉伸油缸8拉伸毛条，拉伸率可通过微机设置、显示。达到预定拉伸率后停机，拉伸油缸锁定在原位置不动。此时可以继续加热进行暂时定型，热定型后启动拉伸油缸向拉伸相反方向移动，松开拉伸毛条，关闭蒸汽发生器，打开小门，取下拉伸毛条。解捻后水洗，经过小轧车轧干，反复几次，直到清洗干净为止。而后可以通过永久定型剂进行永久定型。通过上述试验，最终获得拉伸细化毛条。检测毛条的细度、长度、强力以及沸水回缩率，经过调整工艺和助剂配方，反复试验，直到各项指标达到要求。 

实施例1： 

采用全澳毛毛条线，密度20g/m，平均直径21.88μm，平均长度85.6mm。取毛条1～1.5米，两端固定在夹具上，放入浸液槽中浸入软化剂，取出后将毛条两端夹具分别挂入毛条细化加捻拉伸试验设备保温罐3内毛条挂钩401和402上，关闭保温罐的小门301，启动蒸汽发生器11通入蒸汽，通过加捻摇把202对毛条加假捻。启动控制按钮14驱动拉杆5向上移动至规定高度(拉伸毛条)，按动控制按钮14停止移动。边拉伸毛条边观察计算机17的显示器中显示的数据，并将其数据存储于计算机内以便汇总及分析。拉伸完成后继续通入蒸汽定型毛条，完成定型后，启动控制按钮14，使拉杆5按照与拉伸相反的方向向下移动至原位。取下毛条，解捻，在小轧车上三浸三轧，取出后水洗，并进行化学定型，烘干。获取具有丝光般光泽、羊绒般手感的毛条。毛条平均直径18.6μm，平均长度125.5mm，以此获取合理的技术参数。 

实施例2： 

采用全澳毛毛条线，密度20g/m，平均直径18.7μm，平均长度69.42mm。 按照实施例1的步骤进行拉伸处理，获取丝般光泽、羊绒般手感的条子。平均直径16.3μm，平均长度101.7mm，以此获取合理的技术参数。 

实施例3： 

采用全澳毛毛条线，密度20g/m，平均直径22.35μm，平均长度75mm。按照实施例1的步骤进行拉伸处理，获取丝般光泽、羊绒般手感的条子。平均直径19.8，平均长度108.1mm，以此获取合理的技术参数。 

经使用，该设备性能可靠，操作方便，可获得加捻毛条在湿热条件下拉伸的各种工艺参数，如捻度、加热温度、加热时间以及助剂等综合因素对毛条拉伸力和毛条质量的影响，同时可以方便的调整各种参数，以保证最佳的拉伸效果和最佳的拉伸毛条质量。 

Claims (5)

1.一种毛条细化加捻拉伸试验设备，包括设备底座(1)和支架(10)，其特征在于：所述底座(1)上固定有一个保温罐(3)，保温罐(3)上固定有支架(10)；保温罐(3)的侧面设置有小门(301)，外侧设置有保温材料(302)，底部设置有排液口(303)；保温罐(3)的顶部和底部设置有中心孔，中心孔位置设置有密封圈I(304)和密封圈II(305)；保温罐(3)底部中心孔位置设置毛条挂钩(401)，毛条挂钩(401)下部连接由一组伞齿轮(201)和加捻摇把(202)构成的加捻器(2)；保温罐(3)顶部中心孔位置设置有一根可上下移动的拉杆(5)，拉杆(5)下端固定另一个毛条挂钩(402)，拉杆(5)通过拉力传感器(7)与上部拉伸油缸(8)的活塞杆相连，拉伸油缸(8)上部通过万向节(9)与支架(10)固定；保温罐(3)上部与拉杆(5)平行的位置安装有位移传感器(6)；保温罐(3)通过蒸汽管道与蒸汽发生器(11)连接；所述拉伸油缸(8)由油泵(12)驱动，油泵(12)由一台电机(13)驱动，由控制按钮(14)控制；所述位移传感器(6)和拉力传感器(7)通过导线与拉力位移数据采集系统(15)连接，拉力位移数据采集系统(15)通过通讯线(16)与计算机(17)连接。

2.根据权利要求1所述的毛条细化加捻拉伸试验设备，其特征在于：所述保温罐(3)上设置有温度计(306)，为玻璃管式或探头指针式。

3.根据权利要求1所述的毛条细化加捻拉伸试验设备，其特征在于：所述拉杆(5)、拉力传感器(7)、拉伸油缸(8)及其活塞杆的中心线重合，并与保温罐(3)顶部中心孔和底部中心孔中心线重合。

4.根据权利要求1所述的毛条细化加捻拉伸试验设备，其特征在于：所述位移传感器(6)为电阻式或光栅式。

5.根据权利要求1所述的毛条细化加捻拉伸试验设备，其特征在于：所述保温罐(3)是圆柱形容器。