CN102264617B - 精度卷绕合成弹性纤维及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种将诸如氨纶的弹性纱线卷绕到线轴上的方法，所述方法包括下列步骤：提供线轴；提供弹性纱线；以一定速度旋转所述线轴以限定线轴旋转速度；关于所述线轴交替往复地横向移动所述纱线以限定横移频率；将所述纱线卷绕到所述线轴上；控制所述线轴旋转速度与所述横移频率的比，以限定在将所述纱线卷绕到所述线轴上期间的卷绕比；以及随着所述纱线被卷绕到所述线轴上以与被卷绕的纱线量成反比地降低所述横移速度。所述将所述纱线卷绕到所述线轴上在所述线轴上形成纱饼。所述横移速度可以与所述纱饼的直径成反比地降低。所述方法还包括对于所述线轴的每一个旋转位移所述纱线一个间距的步骤。

Description

精度卷绕合成弹性纤维及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年10月27日提交的美国临时申请61/108633的优先权。

技术领域

本发明涉及卷绕弹性纤维的包及其方法。特别地，本发明涉及精度卷绕氨纶。

背景技术

在将纱线或复丝纤维卷绕成包中，包通常被旋转，而纱线被送入包的圆周表面并且通过横移装置（traverse arrangement）沿包轴向分布，横移装置诸如往复纤维导杆。在随机卷绕中，通常通过与驱动辊（drive roller）的摩擦接触或者通过直接加电夹具来旋转包，其中，所述驱动辊直接作用于包的表面，所述夹具保持与非驱动辊接触的包。包通常具有与驱动辊相同的表面速度并且通常在卷绕期间保持不变。由于表面速度不变，包的旋转速度随着包的直径增加而下降，而横向装置以名义上的恒定频率使纤维往复。因此，假定该技术有术语“随机卷绕”，纱线摊铺是随机的。随机卷绕的一个问题是，随着包增长到特定直径，纱线的连续旋转（或纱线的每隔一次或每第三次或每第四次的旋转）可以一个置于另一个上，产生纱线丝带，纱线丝带倾向于不仅扭曲包形状，还可能对后续从包拆卷纱线有不利影响。这些丝带还造成卷绕和拆卷中的不良震动，不良震动会引起纤维干扰，诸如缠结和断裂。

诸如氨纶的弹性纱线的表面卷绕，因为纤维中由于其高弹性属性和其非常粘的性质造成的非常低的张力，是个艰难过程。要在纺纱中产生足够的张力来处理纤维，大量的拉伸是必要的。由于要求高度拉伸，卷绕纱饼将处于高内部张力下，高内部张力会造成卷绕饼的芯纤维开始融合在一起。此外，与饼的其他部分相比，可在随机卷绕期间形成的丝带表示较高密度区域。通过弹性纱线的随机卷绕，这种丝带可能导致纱线在纱包内融合。

因此，本领域需要改进卷绕技术，特别是对于弹性纱线而言，以避免与现有技术相关的问题。

发明内容

在精度卷绕中，对横移导纱器（traverse guide）的循环频率与包的旋转速度的比是不变的。以每分钟转数（rpm）为单位的心轴转速与以每分钟圈数（cpm）为单位的横移频率的比通常被称为卷绕比。通过精度卷绕形成的包比通过随机卷绕形成的包有优势，诸如避免丝带、通过均匀分布每个覆丝包避免局部地方有更高压缩、增加饼/包密度均匀性、以及尤其增加给定包直径中的纱线量。

在一个实施例中，提供了一种将弹性纱线卷绕到线轴上的方法。该方法包括：提供线轴；提供弹性纱线；以一定速度旋转线轴来限定线轴旋转速度；交替往复地关于线轴横移纱线以限定横移频率；将纱线卷绕到线轴上；控制线轴旋转速度与横移频率的比以限定将纱线卷绕到线轴上的卷绕比；以及当纱线被卷绕到线轴上时，与包的递减旋转速度成比例地降低横移速度。将纱线卷绕到线轴上在线轴上形成纱饼。横移速度可以与纱饼的直径成反比地降低。该方法还包括在连续堆放图案之间位移纱线一个间距。如果没有纱线位移，丝带将是预期结果。

该方法还包括控制卷绕比，期中，卷绕比可如下控制，如一个特定卷绕机中所采用的一样：

W = ( N + ε ) / J               （公式1）

其中：

W是卷绕比，

J是以每分钟圈数（cpm）为单位的横移基本周期，

N是以每分钟转数（rpm）为单位的线轴旋转，以及

ε是纱线就旋转而言的位移量（°）。

ε =Dy / (π * D * sin θ)          （公式2）

其中：

Dy是以毫米（mm）为单位的纱线的间距，

D是以毫米（mm）为单位的包直径，以及

θ为螺旋角（°）。

W = 2 * St / (π * D * tan θ)      （公式3）

其中：

St是以毫米（mm）为单位的横移行程，以及

D和θ限定如上。

纱线的间距可以由本领域技术人员选择，包括对于20旦尼尔至100旦尼尔氨纶从0.1毫米至约0.4毫米，并且对于其他纤维可以是其他范围。最佳间距通过测试来确定，并且高度依赖于卷绕包中线束的纱线旦尼尔和平整度，较轻旦尼尔纤维需要较小的间距，较重旦尼尔纤维需要较大的间距。

此外，纱线可以以螺旋角θ卷绕在线轴上，其中，螺旋角θ是限定在线轴的经线跨度和卷绕到线轴上的纱线之间的角度。该方法还可以包括在将纱线卷绕到线轴上期间降低螺旋角θ。然而，在卷绕过程的一部分或全部期间，卷绕比在卷绕期间可被控制在基本固定的值。此外，在卷绕过程的一部分或全部期间，当包转速和横向循环频率降低时，卷绕比可被逐步控制以限制螺旋角的减少。

在另一个方面，该方法还可以包括减少线轴的旋转速度，同时保持名义上恒定的横移速度，形成随机卷绕。可以对卷绕到线轴上的纱线的初始量执行降低线轴的旋转速度同时保持横移速度不变的步骤，以避免对于精度卷绕饼的小直径卷绕另外所需的超高的卷绕角度。纱线的该初始量通常可能大约为要卷绕到线轴上的纱线总重量的10％，但可多可少。

此处描述的精度卷绕过程有利地应用于诸如分段聚氨酯纱线的弹性纱线，特别是应用于氨纶纱线（也被称为弹性纤维）。

在一些实施例中，则是包括具有约20至约100旦尼尔的精度卷绕氨纶纱线的纱饼。对于包括约40至80旦尼尔范围，纱饼可能具有约170毫米至约190毫米的外径以及约735克至约800克的重量（包括从约745克至约760克和约750克），包括带40旦尼尔的精度卷绕氨纶纱线重量约740克至约760克且外径约175毫米至约180毫米的纱饼。还包括具有盒的制品，所述盒包括约36精度卷绕40旦尼尔氨纶饼以及饼上约26.8千克至约27.4千克的纱线。取决于纱线旦尼尔的这种包的变化也包括在内。例如，20旦尼尔纱线可被形成为重量约440克至约460克（包括450克）的包。

在另一个方面，提供了一种增加卷绕到线轴上的弹性纱线的量的方法。该方法包括：提供线轴；提供弹性纱线；以一定速度旋转线轴以限定线轴旋转速度；交替往复地关于线轴横移纱线以限定横移频率；以线轴上螺旋角θ将纱线卷绕到线轴上以在其上形成纱饼，其中，螺旋角θ是线轴的圆周跨度和被卷绕到线轴上的纱线之间的角度；控制线轴旋转速度与横移频率的比以限定将纱线卷绕到线轴期间的卷绕比；以及当纱线被卷绕到线轴上时，与卷绕线轴的旋转速度成比例地降低横移速度；其中，纱饼比通过传统随机卷绕过程形成的类似外径（OD）的纱饼多至少约3％优选地至少约5％的纱线，其中，随机卷绕过程包括以下步骤：提供线轴、提供弹性纱线、以及通过保持横移速度固定并且降低旋转速度来保持螺旋角名义上不变。

从以下结合附图读取的对其说明性实施例的详细描述中，本发明的这些和其他实施例、目标、方面、特征和优势将变得显而易见，附图中，相同的引用标记通篇指示相同部件或单元。附图不一定成比例，而是重点在于示出本发明的原理。

附图说明

图1是根据本发明具有卷绕到线轴上的纱线的包的透视图。

图2是沿3-3轴截取的图1的包的侧视图。

图3是沿2-2轴截取的图1的包的正视图。

图4是沿图2的4-4轴截取的图1的包的截面图。

图5是根据本发明的图4的包的截面图的替代图示。

图6是根据本发明具有通过随机卷绕卷绕到线轴上的纱线的包的分解正视图。

图7根据本发明示意性地示出具有通过随机卷绕卷绕到线轴上的纱线的包。

图8是根据本发明具有通过精度卷绕卷绕到线轴上的纱线的包的分解正视图。

图9根据本发明示意性地示出具有通过精度卷绕卷绕到线轴上的纱线的包。

图10和11示出根据现有技术由于纱线丝带或包内的融合在从包拆卷纱线期间的纱线断裂。

图12-14示出在拆卷本发明的纱包期间没有纱线断裂。

具体实施方式

此处记载了用于弹性纱线、纤维或股线（thread）的卷绕技术。本文中所使用的术语纱线、纤维或股线被可交换地使用，并且指的是基本拉长纺织单元，诸如具有细丝形式的挤压或干法聚合材料。如此处使用的，弹性纱线指的是细丝被反复拉伸而仍然恢复到其原来的大致长度的能力，诸如橡胶。弹性纱线通常可以拉伸约500％，而不断裂。弹性纱线可以由分段聚氨酯纺成。更具体地，弹性纱线针对氨纶纱线，也被称为弹性纤维。

术语饼和包被可交换地使用，并且意味着包括线轴，氨纶纱线已被卷绕到该线轴上。要理解，饼通常是指包括外径（OD）大于长度的纱线的线轴；而包通常是指包括OD小于长度的纱线的线轴。线轴也被称为管芯，是纱线可以卷绕到其上并且可以由诸如硬纸板、木材或金属等的任何合适材料制成的圆柱形制品。

INVISTA S.ar.l., Wichita, KS 的商业品牌ELASPAN^?和LYCRA^?下有不同类型和旦尼尔的氨纶纱线的例子可用。有用的弹性纱线可能在尺寸上从约10旦尼尔至约200旦尼尔不等，包括从约20旦尼尔至约140旦尼尔。这些旦尼尔范围是非限制性的。纱线旦尼尔表示纱线的线性密度（以9000米长材料的克重量）。因此，具有小旦尼尔的纱线将对应于非常纤细的纱线，而具有较大旦尼尔例如1000的纱线将对应于重的纱线。

图1示出根据一些实施例的纱包10的透视图。纱包10包括线轴12，线轴12具有卷绕到其上的纱线（未示出），以提供行业中通常所说的纱饼14。如图1-3所示，纱饼14表示卷绕纱线的圆筒。例如，纱饼14如图2所示基本是圆形的，图2是沿2-2轴截取的图1的包10的侧视图。此外，根据本发明的纱饼14图3所示的前视图或顶视图来看是基本均匀的，图3是沿3-3轴截取的图1的包10的前视图。

图4是沿4-4轴截取的图2的包10的截面图。再次，纱饼14被显示为截面基本是圆柱形状。换言之，饼14在线轴12的经线跨度13上基本是圆柱形的。然而，本发明并不因此受限于图1-4所示的基本圆柱形纱饼14。例如，如图5所示，本发明的纱饼16可以与线轴12的经线跨度15上的基本圆柱形状略有不同。纱饼16的侧壁18可以有轻微的轮廓，其中，纱饼16的基座可以具有比纱饼16的顶部或表面22稍微大的横向维度。图5的侧壁18的轮廓是为了说明进行了夸大。而且，卷绕纱饼16的表面22外观光滑，给消费者提供了非常高的审美情趣。事实上，表面22如此光滑以至于它似乎是从塑料块加工成的。

图6和7示意性地示出随机卷绕，随机卷绕可用于本发明的一些实施例。图6表示具有通过随机卷绕卷绕到线轴24的弹性纱线28的纱饼26。在纱线28的随机卷绕期间，当纱线28从饼26的一侧输送时线轴24可被旋转。纱线28通过横移装置（未示出）沿饼26轴向分布，通过向量30示出。在随机卷绕期间，由图7中的单元数32指示的螺旋角θ几乎是固定的，因为如图7的向量34所示的横移速度也可能是固定的。螺旋角θ是纱线32关于线轴22的圆周跨度31被卷绕的角度。心轴旋转速度34与包或饼直径36成反比地减小。在随机卷绕中，线轴24和饼26通常通过通过与直接作用于饼26的表面25的驱动辊（未示出）的摩擦接触被旋转。饼26具有和驱动辊（未示出）相同的表面速度，并且可以保持不变，包括在卷绕期间基本不变。

如图6所示，纱线28被随机摊铺形成饼26。纱线28的这种随机摊铺也在图7中通过向量40示出，其中，向量38表示饼26的表面25对于饼26的一个旋转，即360°。如果心轴转速（N）与横移频率（J）的比变成整数（其中，N和J是简单的整数），可以形成N：J丝带。例如，如果心轴转速34是6000rpm而横移频率30是2000cpm，（心轴转速）/（横移频率）= 6000 / 2000 = 3:1，这种情况下产生的丝带被称为3:1丝带。当产生丝带时，它不仅在解捻期间造成纱线断裂，还会造成类似纱线漏掉和包倒塌的包缺陷以及机械震动。如下所述，可以将弹性纱线的随机卷绕结合下文讨论的本发明卷绕技术，以提供意想不到的和改进的结果。

图8和9示意性地示出精度卷绕方法。在精度卷绕中，横移导引器（未示出）的速度，如图9中的向量50所示，关于饼44的旋转速度52被控制。弹性纱线46在卷绕周期期间被一个接一个地具有精确偏移48地被顺序存放，以提供线轴42上的精度卷绕饼44。在精度卷绕或固定卷绕比卷绕中，心轴转速（rpm）52与横移频率（cpm）50的比被称为卷绕比。当卷绕比从卷绕开始到卷绕结束被保持固定时，这种方法通常被称为单精度卷绕或固定卷绕比卷绕。当从卷绕开始到卷绕结束在同一卷绕比执行卷绕时，横移速度50与包直径54成反比地降低，而螺旋角θ，其通过单元56表示并且是纱线46关于线轴42的圆周跨度51被卷绕的角度，可以随着包直径54增加逐渐减小。对于卷绕可行的螺旋角有限制。最大包直径在卷绕期间可能在某种程度上受限于螺旋角θ。此外，螺旋角θ应当这样选择，以避免不良丝带。

单精度卷绕，其中饼的旋转次数与横移导引器的圈数的比在整个卷绕周期中是固定的，使得饼的侧壁光滑，但是，它要求螺旋角（饼圆周和丝条（细丝）之间的角度）在大范围上变化。这导致纱线摊铺宽度的变化。高螺旋角度有狭窄摊铺（狭窄的饼宽度），低螺旋有较广的摊铺。一个原因是随着饼直径增长，每分钟转速减小。横移（与饼成锁定比例）因而减慢，而螺旋角下降。

多阶精度卷绕，除了单精度卷绕或固定卷绕比卷绕外，也可以对一些实施例的纱包提供益处。多阶精度卷绕可适当用于卷绕弹性纱线。多阶精度卷绕是一种通过多个阶段切换精度卷绕以便可以减少或甚至消除对最大包直径的限制（由于可接受的或合适的螺旋角范围）的技术。

多阶精度卷绕，其中饼的旋转次数与横移导引器的圈数的比在卷绕周期中被多次调整（降低），随着饼的直径增长抵消了螺旋角的减少和摊铺宽度的增加。对于诸如氨纶的弹性纱线，这导致饼在侧壁具有三角步骤，而纱线摊铺宽度整体相对不变。结果是具有更直的侧壁的包，所述侧壁有脊。

为了获得满意的精度卷绕或多阶精度卷绕结果，对于用于执行卷绕的卷绕比的选择是个重要考虑因素。通过精度卷绕或多阶精度卷绕，卷绕条件一般被输入到控制器（未示出）中，卷绕系统自动计算卷绕比。

如图9所示，通过精度卷绕或多阶精度卷绕，对于一个摊铺图案，在图案重复前，弹性纱线46仅被位移Dy的间距58。纱线46一个周期仅被位移Dy mm的间距，以便理想地避免N：J丝带。卷绕比可以在些列公式内表示：

W = ( N + ε ) / J                   （公式1）

其中：

W是卷绕比，

J是横移基本周期，通常以每分钟周期（cpm）为单位，如向量50所示，

N是线轴42或心轴转速52，通常以每分钟转速（rpm）为单位，对应于横移基本周期50，以及

ε是纱线46就旋转而言的偏移量62（°）。

ε =Dy / (π * D * sin θ)             （公式2）

其中：

Dy是纱46、46'的间距58，通常以毫米（mm）为单位，

D是包直径54，通常以毫米（mm）为单位，以及

θ是螺旋角56（°）。

W = 2 * St / (π * D * tan θ)          （公式3）

其中：

St是以毫米为（mm）单位的横移行程，如向量50所示，以及

D和θ限定如上。

公式（1）中的心轴转速N由于公式（1）-（3）确定螺旋角θ、横移基本周期J、位移量ε和纱线间距Dy，并且是可以理论或从用于卷绕弹性纱线的特定考虑确定的值。下列因素可能被确定为计算条件，如下：

a) 螺旋角条件

b) 横移基本周期J

c) 纱线间距Dy

通过单精度卷绕，这些参数可以获得如下：

a) 螺旋角条件：

对于螺旋角条件，在卷绕端输入最大螺旋角是可取的。可在机械操作可能的范围内输入值。螺旋角上限和下限设置可以通过发现卷绕实际可行的螺旋角范围通过实际测试来确定。实际的上限开始螺旋角可高达20至25度以上。

b) 横移基本周期J：

对于细纤维，横移基本周期J可被设置为从20至100。少于20个可能导致纤维的不良分布，两个纤维周期之间每一层偏移“Dy”，因为每一个线束组将围绕饼只有20个间隙。超过100可能导致相邻纤维积聚，在下一“Dy”图案偏移开始前，相邻纤维适合围绕饼的100个间隙。为了获得最佳或适宜的条件，使用实际卷绕的测试可能是必要的。

c) 纱线间距Dy：

对于20旦尼尔至100旦尼尔的氨纶，约0.1毫米至约0.4毫米的纱线间距Dy是有益的。纱线间距Dy的最佳值可以通过实际卷绕测试发现。最佳纱线间距高度取决于包中卷绕的纤维的实际宽度，并且在测试中确定。

通过多阶精度卷绕，这些参数可以获得如下：

a) 螺旋角条件：

通过多阶精度卷绕，横移中心螺旋角θ和螺旋角范围[Δ-θ]可被设置为螺旋角条件，其中，Δ是螺旋角中的受控变化，其通过图9的单元64指示。卷绕继续同时将卷绕比切换到螺旋角范围宽度±[Δ-θ]，取螺旋角中心[θ]为中心。

当设置螺旋角中心时，可以根据包形式（支架（saddle）和凸起（bulge））设置最佳螺旋角条件。如果螺旋角范围[Δ-θ]被设置为比需要更小的螺旋角范围，这将很难或者不可能选择合适的通过公式（1）表示的卷绕比。如果螺旋角范围过大，各阶之间的螺旋角变化量会过大，由于像张力波动和包缺陷的问题，可能难以卷绕。理想地，约±0.1?0.3的值可能被用作对螺旋角范围[Δ-θ]的准则。实际最佳条件可以通过测试卷绕发现。

b) 横移基本周期J：

如果横移基本周期J太小，可能难以充分避免丝带或包缺陷。

相反，如果该值过大，将接近2:1和3:1的大丝带，也就不可能获得满意的包。

可以通过实际卷绕测试发现最佳条件。为了从卷绕开始到卷绕结束保持包表面图案尺寸几乎相同，可以编程系统，以便横移基本周期J与包直径成比例地变化。使其保持固定也是可能的，无论包直径如何。在这两种情况下，包表面图案与包直径成比例地变得更大。

c) 纱线间距Dy：

如果纱线间距Dy太小，计算将会很难或不可能，并且可能接近横移基本周期J丝带。反之，如果值太大，则在横移基本周期J可能接近有害丝带。通过测试卷绕可以发现最佳条件。

此外，如果需要的话，精度卷绕方法可以结合随机卷绕方法，以造成附加的重量增加。这通过在卷绕的前?20％中使用随机卷绕方法来进行，使得螺旋角低于精度卷绕方法在卷绕开始处规定的。如上所述，较低的螺旋角度提供了较宽的纱线摊铺宽度。当所计算的精度卷绕螺旋满足所选择的随机卷绕螺旋时，则该过程将被自动转移到精度卷绕模式。由此产生的随机卷绕纱线，尽管由于随机卷绕密度较小，被摊铺地宽得多，在该纱线层造成约10％的总净重增加量。饼的随机卷绕部分中的螺旋角可以名义上不变、根据需要随着卷绕增加或减小。

与随机卷绕的饼相比，精度卷绕的饼有几个优势。首先，取得惊人的更大的饼：精度卷绕包的内部构造更加稳定，并且整个包的密度更加均匀。这部分地因为精度卷绕过程，其中，所有纤维被均匀间隔在包内，这避免了任何高压缩区，并且从而使整个包的压力均匀。由于压力没有激增（由于在随机卷绕中发生的堆放纱线），在压力增大到不必要高的量前，精度卷绕饼的外径可以更大。较低的压力是优选的，因为压力是造成纤维互相融合（称为粘性（tack））的原因。由于粘性增加，脱去张力（take-off tension）和脱去张力中的可变性增加。

与本发明的755克精度卷绕饼相比，在重717克的标准饼的拆卷测试中，高端（over-end）脱去张力更低（即使饼更大）。高端脱去张力从0.81克减少至0.74克。一般来说，取决于纱线旦尼尔以及饼的重量，高端脱去张力的减少可以从约5％减少至约10％或更多。与随机卷绕饼相比，本发明精度卷绕饼的另一项改进是脱去张力均匀性的改进。在755克精度卷绕饼中，与717克的随机卷绕饼的0.22克相比，0.19克标准差的均匀性更好。

一些实施例的精度卷绕氨纶饼具有很多其他优势。这些包括本发明的氨纶饼可被拆卷到芯。这对于随机卷绕饼不是典型的。通过行进到芯，在高端脱去中绑到下一饼的选项和连续行进没有机器停机是可能的。在滚动脱去中，行进到芯消耗所有纱线，并且消除根部浪费，根部浪费可以占据标准随机卷绕饼高达1％或更多。

本发明的精度卷绕饼与标准饼相比也大大减小了行进带。行进带在滚动脱去中形成，并且由工作在饼的边缘的辊造成。如果纱线逆转（其弥补了饼的边缘，并且是交替直段之间的纱线的弯曲段）是由该滚动动作取出，它们远离边缘走向中心，在所谓的行进带中堆积。拆卷顺序中纱线的正确顺序丢失，要出现的下一逆转可以低于该带。这可以捕获末端，导致张力拉扯和断纱。

与标准随机卷绕饼相比，本发明的精度卷绕饼还包括了丝带的大幅减少或者饼内没有丝带。没有丝带避免了由于不规则表面引起的震动问题，还避免了拆卷中由于标准卷绕中的这种纱线聚集造成的缠结纤维。此外，所有纤维被均匀分布，产生完全平衡的饼，进一步减少卷绕中的震动。

试验表明，在现有的全球标准包装设计空间内，具有756克和177毫米OD的40旦尼尔（44dtex）精度卷绕饼可以适合。相比之下，由随机卷绕生成的控制饼局限于717克（测量为178毫米OD）。饼的额外重量的一部分时由于更均匀密度包，一部分时由于增加的凸起（精度卷绕纱线摊铺中所固有的）。精度卷绕的凸起是猛涨为55.2-mm对50.0-mm，用于控制。

纱线重量的增加是重要的，因为当更多的纱线可以装进单个盒中时，需要更少的包装，包装成本减少。关于适合现有包装的纱线重量的增加，对于不同旦尼尔的纱线可以预期类似结果。尽管每包纱线重量的增加将取决于纱线旦尼尔而不同，预期包的重量有至少约3％或至少约5％的增加。

通过精度卷绕还取得了更均匀的脱去张力和较低的芯压力：每个饼丝在整个卷绕中被围绕饼递增索引，并且所有粘性点是均匀分布的。最小化的张力拉扯和拆卷到芯的可能允许在高端脱去中传送尾部。高端脱去张力测量显示40旦尼尔氨纶的精度卷绕饼通过0.19 cN标准差均分0.74 cN。测量的0.81cN随机卷绕40旦尼尔氨纶的控制饼通过标准差0.22 cN均分。本发明的精度卷绕饼提供了高端脱去张力大于8％的减少。

滚动脱去张力测量显示精度卷绕饼通过0.069 cN标准差均分0.42 cN。控制饼通过标准差0.073 cN测量0.46 cN。

丝带自由卷绕也通过精度卷绕实现。丝带是卷绕和拆卷中的缠结源以及卷绕和拆卷中的包震动源。精度卷绕包没有丝带，因为逆转被顺序地一个接一个地叠放，从而在拆卷中提供更少的缠结以及更少的拆卷断裂。

完全光滑的侧壁和包外表面也源于精度卷绕，造成美观的完全平衡的饼。

图10示出根据现有技术的卷绕技术卷绕到线轴66的纱饼68。如图10所示，纱饼68有缺陷，诸如形成70的内部丝带或行进带。如图11所示，在拆卷期间，如箭头74所指示，当饼68的直径D₂从它的初始直径D₁减小时，缺陷区域70暴露出来。拆卷纱线72可以并且经常断裂，如图11所示，当在拆卷过程期间达到缺陷区域70时。

图12-14示出拆卷根据本发明形成的饼。与现有技术相比，根据本发明的卷绕技术卷绕到线轴76上的纱饼78没有任何不想要的丝带或行进带。如图13所示，在拆卷期间，如箭头82所示，拆卷顺利展开，即，没有现有技术的任何缺点，例如，没有断纱，因为饼78的直径 D₂从它的初始直径D₁被减少。所示出的拆卷纱线80没有断裂，如图13所示。此外，如图14所示，纱线80可以完全或基本完全从线轴76无断裂并且在线轴76上没有留下任何大量纱线地拆卷。

实例：

典型的随机卷绕和精度卷绕参数的例子如下：

随机卷绕

对于饼的整个卷绕，螺旋角被设置为12度。横移行程45-mm。包表面速度每分钟600米。

精度卷绕

纱线间距0.1毫米，J因素47。包表面速度每分钟600米。横移行程45毫米。这造成初始卷绕螺旋角为20度，最终螺旋角为7度。

实例1：

在不增加卷绕张力的情况下，这由于纱线细丝融合增加有损于氨纶饼，使用精度卷绕生产具有和随机卷绕饼相同的内部和外部直径的更高重量氨纶饼。增加的至少3％或至少5％或以上的重量，源于两个影响。首先，精度卷绕参数的最佳选择允许细丝紧密而有序地包装，增加了饼的均匀性和密度。其次，精度卷绕工作于随着饼直径增长不断降低卷绕螺旋角。这引起了细丝圆周力的不断增强的分量，趋于随着直径增大增大饼压缩。此外，不断减少螺旋角导致不断增加纱线摊铺宽度，因为较慢的横移速度提供较宽的纱线摊铺宽度。这三个影响的最终结果是氨纶饼具有在大约卷绕的前20％开始的大宽度，并且在卷绕的剩余部分继续很大。

相比之下，通过标准随机卷绕方法制成的具有相对恒定螺旋角的传统氨纶饼的也将凸起。然而，在相等的张力处，最高隆起会更小，而且它将出现在卷绕的稍后阶段。同样，饼的宽度将随着直径增加而减小，最后宽度基本小于精度卷绕方法中的宽度。最终结果是同等直径下氨纶饼比精度卷绕氨纶饼的重量小。

此外，如果需要的话，精度卷绕方法可以与随机卷绕方法结合，以造成额外重量增加。这通过在卷绕的前?20％中使用随机卷绕方法来进行，使得螺旋角低于精度卷绕方法在卷绕开始处规定的。如上所述，较低的螺旋角度提供了较宽的纱线摊铺宽度。当所计算的精度卷绕螺旋满足所选择的随机卷绕螺旋时，则该过程被自动转移到精度卷绕模式。由此产生的随机卷绕纱线，尽管由于随机卷绕密度较小，被摊铺地宽得多，在该纱线层造成约10％的总净重增加量。饼的随机卷绕部分中的螺旋角可以名义上不变、根据需要随着卷绕增加或减小。

尽管此处具体示出和/或描述了本发明的各种实施例，将理解，在不背离本发明的精神和预期范围的情况下，本领域技术人员可以实现本发明的修改和变化。此外，在权利要求中或说明书中描述的本发明的实施例或方面的任何一项可以彼此没有限制地使用。

Claims (12)

1.一种增加卷绕到线轴上的弹性纱线的量的方法，所述方法包括：

提供线轴；

提供弹性纱线；

以一定速度旋转所述线轴以限定线轴旋转速度；

关于所述线轴交替往复地横向移动所述纱线以限定横移频率；

在所述线轴上以螺旋角θ将所述纱线卷绕到所述线轴上从而在其上形成纱饼，其中，所述螺旋角θ是所述线轴经线跨度与被卷绕到所述线轴上的所述纱线之间的角度；

控制所述线轴旋转速度与所述横移频率的比，以限定在将所述纱线卷绕到所述线轴上期间的卷绕比，通过下列公式1、2的组合或公式3表示卷绕比：

W = ( N + ε ) / J                   （公式1）

其中：

W是卷绕比，

J是横移基本周期，以每分钟周期（cpm）为单位，

N是线轴转速，以每分钟转速（rpm）为单位，以及

ε是纱线就旋转而言的偏移量；

ε =Dy / (π * D * sin θ)             （公式2）

其中：

Dy是纱的间距，以毫米（mm）为单位，

D是包直径，以毫米（mm）为单位，

θ是螺旋角（°）；

W = 2 * St / (π * D * tan θ)          （公式3）

其中：

St是以毫米（mm）为单位的横移行程，以及

D和θ限定如上；以及

随着所述纱线被卷绕到所述线轴上以与被卷绕的纱线量成反比地降低所述横移速度；

其中，所述纱饼比通过下列步骤形成的具有类似尺寸的另一纱饼具有多出至少百分之三的纱线：

提供所述线轴，

提供所述弹性纱线，以及，

通过保持所述横移速度固定并且降低所述旋转速度，保持所述螺旋角不变。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纱饼具有多出至少百分之五的纱线。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述弹性纱线是氨纶纱线。 

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纱饼的截面基本是圆柱形状。

5.一种纱饼，包括：

精度卷绕氨纶饼包括根据权利要求1所述的方法精确偏移地被顺序存放的氨纶纱线，其中：

所述饼的截面基本是圆柱形状；

所述氨纶纱线具有从20至100旦尼尔；以及

所述饼基本没有丝带。

6.根据权利要求5所述的纱饼，其中：

所述氨纶纱线具有从40至80旦尼尔；以及

所述饼具有170毫米至190毫米的外径；

所述饼具有735克至800克的重量。

7.根据权利要求5所述的纱饼，其中：

所述氨纶纱线具有20的旦尼尔；以及

所述饼具有440克至460克的重量。

8.根据权利要求6所述的纱饼，其中，所述纱饼包括具有735克至800克的重量的氨纶饼。

9.根据权利要求6所述的纱饼，其中，所述纱饼包括具有740克至760克的重量的氨纶饼。

10.根据权利要求5所述的纱饼，其中，所述氨纶纱线具有40旦尼尔。

11.一种盒子，所述盒子包括36个根据权利要求5所述的氨纶饼。

12.根据权利要求11所述的盒子，其中，所述盒子包括36个精度卷绕40旦尼尔氨纶饼以及所述饼上26.8千克至27.4千克的纱线。

Images