CN102704127B - 一种下托式包芯增强三轴系复合纱、纺纱方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下托式包芯增强三轴系复合纱、纺纱方法及其应用。该复合纱是由一束长丝为芯增强，短纤维须条包覆，最外层丝网裹缠的三层结构复合纱。实现该纱的方法是一束长丝经下托式展纱器，均匀展开成宽度大于等于短纤维须条宽度的下托丝网；另一束长丝沿短纤维须条的中线、从上方喂入；短纤维须条在下托丝网和上入丝束间同步喂入前罗拉钳口，而后在加捻作用下，形成丝束在芯增强、丝网外裹缠保护的三轴系复合纺纱及纱线。其方法适用于超短、易掉屑、易飞花纤维和偏短、偏弱回用纤维的保护增强式、柔软光洁高支复合纱的纺纱。其纱线可用于织造成纹理清晰、光泽好，结构稳定、耐磨、强度高，抗起毛起球、防掉屑的美观舒适织物和精细高档面料。

Description

一种下托式包芯增强三轴系复合纱、纺纱方法及应用

技术领域

本发明涉及一种长丝展开保护式与包芯增强的复合纱，该复合纱的纺纱方法及其应用。

背景技术

复合纱分为短纤复合纱、长丝复合纱和短纤/长丝复合纱，其中短纤/长丝复合纱又分为包芯纱、包缠纱、合股纱等。短纤/长丝复合纱的生产方法有环锭纺、喷气纺、静电纺、空芯锭纺、转杯纺等，使用最广泛的是环锭纺。长丝的喂入有两种方法，一种是长丝纱直接喂入到短纤维的加捻区，然后与短纤维直接缠绕加捻；一种是长丝纱在张力较大的情况下短纤维缠到长丝纱上形成包芯纱。短纤/长丝复合纱的结构与种类是由长丝喂入速度与复合纱引纱速度的差异决定的。国内对复合纱生产装置一般都是传统的环锭纺纱装置。

目前短纤/长丝复合纱生产装置都是在传统环锭纺纱机构基础上进行部分改造。如王文革和李保仓的实用新型专利(专利申请号：CN200320121270.5)，在纺纱支架上设置偏口集合器，纱条由皮圈嵌口经偏口集合器通道进入前皮辊，长丝经集合器前端在前皮辊与纱条汇合，使纱条与长丝形成稳定的加捻三角区。

天津工业大学发明的一种纺制包芯纱的设备(专利号：200710061243)包括三罗拉牵伸机构或四罗拉牵伸机构，其特征在于：在牵伸机构前罗拉的前面加装一个超前罗拉，在超前罗拉的上面配装一个带有周向沟槽的超前胶辊，该超前罗拉与超前胶辊组成超前钳口，并安装在牵伸机构牵伸钳口的同一水平面上，且超前钳口与牵伸钳口之间的隔距可以调节；在超前罗拉与前罗拉之间还安装有一个须条定位装置，该定位装置带有平行设置的两个沟槽，安装在固定杆上，固定杆安装在罗拉座上，定位装置安装位置应使沟槽的底面与牵伸钳口和超前钳口处于同一水平面上，并且两个沟槽之一与周向沟槽在须条输出方向上对应，同时安装位置可调。唐予远和何建新等人的成果(一步法棉型环锭纺短纤皮芯结构复合纱)通过改装环锭细纱机的机件，采用了表面开槽的异形皮辊，得到了具有特殊结构与外观的Sirofil纱线。Sirofil纱是在加捻三角区复合加捻形成的复合纱线，短纤纱与长丝纱相对抗弯刚度和抗扭刚度的不同造成两者在纱结构中的位置分布差异，后者将纤维须条包缠在中间，须条和长丝表面都有相同的捻回。Solospun纺是一种基于环锭纺的精纺毛技术，该技术是在传统的环锭纺纱机上安装一对特制的沟槽罗拉，借此可将从前罗拉输出来的纤维须条分劈成若干小束，从而使纺纱的加捻机理发生变化，但是特制沟槽分劈的是短纤维束不是长丝纱。

在上述装置及工艺中，较短及较脆弱纤维在纺纱的同时不能得到有效的保护，且获得的复合纱强力不高且表面光洁度较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面光洁且强力较高的复合纱。本发明的另一个目的是提供一种该复合纱的纺纱方法。本发明的另一个目的是提供一种该复合纱及其纺纱方法的应用。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种下托式包芯增强三轴系复合纱，其特征在于：包括作为增强芯的至少一束长丝，在增强芯外包覆有短纤维须条，丝网裹缠在短纤维须条外，从而形成一种三层复合结构。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于，步骤为：

下引长丝经下托式展纱器被均匀展开成宽度大于等于短纤维须条宽度的下托丝网，并紧贴下前罗拉后部喂入；上入丝束经导纱钩定位，沿短纤维须条的中线，从上方紧贴上前罗拉后部喂入；短纤维须条在下托丝网和上入丝束间，同步、三轴系地喂入前罗拉钳口；而后，三者出前罗拉钳口，在加捻作用下，形成上入丝束在芯增强、丝网外裹缠保护的上述的三轴系增强光洁复合纱。

优选地，所述下托式展纱器包括用于所述下引长丝下引和对中的下滑导纱钩及用于所述下引长丝分劈展开的展纱机构，下滑导纱钩及展纱机构固接在固定架上，固定架设于环锭细纱机上。

优选地，所述下滑导纱钩的上端是一个圈状导纱钩，该圈状导纱钩的一端与所述固定架固接，另一端连接带有一弯头的下滑杆，该下滑杆的头端为一弯头。

优选地，所述展纱机构包括一个带有螺纹沟槽并紧贴所述下前罗拉后侧的圆辊，所述下引长丝绕经该圆辊的下半周，并在螺纹沟槽的转动下被展开形成丝网，该螺纹沟槽为单向多头螺旋或对称双向螺旋，对于单向多头螺旋的螺纹沟槽而言，所述下引长丝可任意一点喂入，对于对称双向螺旋的螺纹沟槽而言，所述下引长丝须对中喂入。

优选地，所述导纱钩可以作水平左右移动，以调整所述上入丝束与所述短纤维须条的同中心轴喂入，所述导纱钩还可以作上下、前后移动，以调节所述上入丝束对所述上前罗拉的包围角，稳定长丝张力。

优选地，所述下引长丝和/或所述上入丝束为人造纤维长丝、合成纤维长丝、天然蚕丝或金属纤维长丝中的一种。优先地选用相同组成的长丝束。优先地选用与短纤维须条组成成分相同的长丝束。

优选地，所述短纤维须条通过将已制成的粗纱条经由环锭纺细纱机上的后罗拉喂入，再经中罗拉牵伸得到，其中，粗纱条是指可经纺纱前纺加工而成的纤维须条。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法的应用，其特征在于：用于超短、易掉屑、易飞花纤维和偏短、偏弱回用纤维的保护增强式、柔软光洁高支复合纱的纺纱。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的下托式包芯增强三轴系复合纱的应用，其特征在于：用于织造成纹理清晰、光泽好，结构稳定、耐磨、强度高，抗起毛起球、防掉屑的美观舒适织物和精细高档面料。

本发明的原理和方法是对长丝束分离成为单根长丝层，即丝网，从而在长丝短纤复合纺纱对偏短或超短、偏弱或脆弱进行保护，并在纱芯增加一根增强长丝。有关长丝束分劈为单根长丝层的专利报道，如马强的专利连续纤维束分散装置(专利号CN1811025A)主要由空气分离器和梳理器组成，空气分离器中有中空筒体，其上端口有分丝腔，分丝腔底面为分布有若干通气孔的分丝板，梳理器中装有梳理槽，这种气体分离方式根本不适于短纤维须条的纺纱，因为会加大飞花和须条的紊乱。余明伟的专利将丝束分解为平行单丝的收/放卷设备及方法(专利号：CN1884026A)由分筘器和张力控制装置组成，通过张力控制装置控制张力，通过分丝筘的分离作用将丝束分解成平行单丝，与本发明专利在机构、原理和方法上均不相同。Joseph Lee Lifke的专利束纤维分的离方法与装置(METHODAND APPARATUS FOR SPEREADING FIBER BUNDLES)(专利号：US6049956)由数个分散鼓组成，通过改变分散鼓两端圆片的角度来使纤维束分散开，同本发明一样也是通过机械力的作用将纤维束分散，但同本发明在机构和方法上均不同，且该方法设备机械部件多、机械协同性要求高。

上述各相关方法，其一，都是以可纺性优秀的纤维为对象、改变成纱风格和花式或高支化为目的的纺纱，与本发明的针对可纺性差或根本无法纺纤维的纺纱截然不同；其二，与本发明的上盖下托式分劈展纱复合成纱原理、机构和方法均不同，而该保护式复合纺纱，更适于偏短偏弱纤维的高支化、甚至超高支化纺纱。

本发明的有益效果：①仅在普通细纱机上增加一套展纱器，就解决了偏短偏弱、可纺性差、或不可纺纤维的高制成率、低毛羽量的光洁增强复合纱的纺纱问题，方法简捷、机构实用、安装方便、可控可调；②通过调整展纱器就可以方便、快捷地将长丝束展开成丝网，以达成纱结构的稳定；③可实现对不可纺纤维和回用纤维须条的下紧靠阻隔保护，中间连续增强的低飞花、低掉毛和防起毛的纺纱；④采用与短纤维组成相同的同质长丝进行复合纺纱，是循环再利用的生产方式和加工技术的突破；⑤所得光洁复合纱，可织造成纹理清晰、结构稳定、断裂强度和撕破强度高，抗起毛起球、耐磨、光泽好、美观舒适的织物和精细高档面料等。

附图说明

图1是下托式包芯增强三轴系复合纺纱机构俯视图；

图2是下托式包芯增强三轴系复合纺纱机构侧视图；

图中：1-下托式展纱器，其中11-下滑导纱钩，12-展纱机构，13-固定架；2-下引长丝；2a-下托丝网；3-短纤维须条；4-上入丝束；5-导纱钩；6-前罗拉钳口；7-前罗拉，其中7a-下前罗拉，7b-上前罗拉；8-复合纱。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

下述各实施例均采用本发明的一种下托式包芯增强三轴系复合纺纱装置，该装置如图1和图2所示，装置的主要构成包括下托式展纱器1和导纱钩5构成，从而达到纺制高支增强光洁复合纱的目的。

取一长丝筒，将其上的一束下引长丝2经下托式展纱器1，被均匀展开成宽度大于等于短纤维须条3宽度的下托丝网2a，此为第一轴。取另一长丝筒，将其上的上入丝束4经导纱钩5定位，沿短纤维须条3的中线、从上方喂入，此为第二轴。取一粗纱筒，将粗纱条经由环锭纺细纱机上的后罗拉喂入，再经中罗拉牵伸所得到的平行伸直的短纤维须条3，此为第三轴。使短纤维须条3在下托丝网2a和上入丝束4间，同步、三轴系地喂入前罗拉钳口6。而后，三者出前罗拉钳口6，在加捻作用下，形成上入丝束4在芯增强、丝网2a外裹缠保护的三轴系增强光洁复合纱8。

其中，所述下托式展纱器1包括用于所述下引长丝2下引和对中的下滑导纱钩11及用于所述下引长丝2分劈展开的展纱机构12，下滑导纱钩11及展纱机构12固接在固定架13上，固定架13设于环锭细纱机上。

下滑导纱钩11的上端是一个圈状导纱钩，该圈状导纱钩的一端与所述固定架13固接，另一端连接带有一弯头的下滑杆，该下滑杆的头端为一弯头。

展纱机构12包括一个带有螺纹沟槽并紧贴所述下前罗拉7a后侧的圆辊，所述下引长丝2绕经该圆辊的下半周，并在螺纹沟槽的转动下被展开形成丝网2a，该螺纹沟槽为单向多头螺旋或对称双向螺旋，对于单向多头螺旋的螺纹沟槽而言，所述下引长丝2可任意一点喂入，对于对称双向螺旋的螺纹沟槽而言，所述下引长丝2须对中喂入。

导纱钩5可以作水平左右移动，以调整所述上入丝束4与所述短纤维须条3的同中心轴喂入，所述导纱钩5还可以作上下、前后移动，以调节所述上入丝束4对所述上前罗拉7b的包围角，稳定长丝张力。

由于下引长丝2被展纱辊12铺展成丝网2a后，在加捻三角区形成丝网2a在下层，短纤维须条3在中层，上入丝束4在上层中心的三轴系纺纱，在加捻回转作用下，丝网2a紧靠短纤维须条3下托住短纤维须条3并将上入丝束4包覆在短纤维须条3的中心，实现了增强复合纺纱，并达到连续、覆盖、光洁和防掉毛的作用。

下述具体实施例1～3是对不同纤维及其线密度，即选择不同的长丝、不同的粗纱条和不同的复合比例及不同复合纺纱工艺参数，即长丝的张力、下托式展纱器转速、锭速、前罗拉转速，纺纱捻度。进行按本发明的下托式包芯增强三轴系光洁复合纺纱机构和方法的纺纱，并纺制成高支的光洁复合纱。

记录纺纱中的每千锭每小时的纺纱断头率(个/千锭时)。根据纺纱用粗纱条和长丝的质量和最终成纱的质量，计算纺纱的制成率。采用USTER仪测量成纱的条干均匀度(CV％)。采用单侧毛羽计数法测定复合纱的毛羽，所得的光洁复合纱的毛羽指数(F)，指单位长度纱线内单侧面上伸出长度超过某设定长度的毛羽累计数(根/m)F＝A+Be^-Cl，l为毛羽的设定伸出长度(mm)，A、B、C为试验常数。采用强力仪，测量成纱的断裂强度(cN/tex)；断裂伸长率ε＝(L-L₀)/L₀＝ΔL/L₀，其中，L₀为原长，L为拉伸断裂时的试样长度，ΔL为绝对伸长值。具体实施和实际数据如下和见下表。

实施例1：纺制回用棉/粘胶长丝/不锈钢丝复合纱

采用本发明的用于下托式包芯增强三轴系复合纺纱装置，将粘胶长丝束按上述展纱方法进行展纱，而后在前罗拉钳口处与回用棉纤维须条和不锈钢丝进行加捻复合，形成增强光洁的三轴系复合纱，具体工艺参数如下表所示。所纺成的粘胶长丝下托包覆回用落棉短纤维须条和不锈钢丝的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂强度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。不锈钢丝在纱芯中其一不受纺纱和使用中的弯曲损伤，其二可以提供电磁屏蔽效果，是功能纱。具体的复合纺纱工艺参数，如下表所示。

实施例2：纺制回用绢丝/锦纶长丝/锦纶长丝复合纱

采用本发明的用于下托式包芯增强三轴系复合纺纱装置，将锦纶长丝束按上述展纱方法进行展纱，而后在前罗拉钳口处与回用绢丝维须条和另一锦纶长丝进行加捻复合，形成增强光洁复三轴系合纱，具体工艺参数如下表所示。所纺成的锦纶长丝下托包覆回用绢丝短纤维须条和包芯的锦纶长丝的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂强度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。具体的复合纺纱工艺参数，如下表所示。

实施例3：纺制回用羊绒/涤纶长丝/涤纶长丝复合纱

采用本发明的用于下托式包芯增强三轴系复合纺纱装置，将涤纶长丝束按上述展纱方法进行展纱，而后在前罗拉钳口处与回用羊绒维须条和另一涤纶长丝进行加捻复合，形成增强光洁复三轴系合纱，具体工艺参数如下表所示。所纺成的涤纶长丝下托包覆回用羊绒短纤维须条和涤纶芯长丝的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂强度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。具体的复合纺纱工艺参数，如下表所示。

下托式包芯增强三轴系复合纺纱工艺参数与纱线品质指标

注：实施例1(棉型)和3(毛型)属超短偏弱纤维的纺纱，常规纺纱极难或无法进行的。

Claims (8)

1.一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，该下托式包芯增强三轴系复合纱包括作为增强芯的至少一束长丝，在增强芯外包覆有短纤维须条，丝网裹缠在短纤维须条外，从而形成一种三层复合结构，其特征在于，步骤为：

下引长丝（2）经下托式展纱器（1）被均匀展开成宽度大于等于短纤维须条（3）宽度的下托丝网（2a），并紧贴下前罗拉（7a）后部喂入；上入丝束（4）经导纱钩（5）定位，沿短纤维须条（3）的中线，从上方紧贴上前罗拉（7b）后部喂入；短纤维须条（3）在下托丝网（2a）和上入丝束（4）间，同步、三轴系地喂入前罗拉钳口（6）；而后，三者出前罗拉钳口（6），在加捻作用下，形成上入丝束（4）在芯增强、丝网（2a）外裹缠保护的三轴系增强光洁复合纱（8）。

2.如权利要求1所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述下托式展纱器（1）包括用于所述下引长丝（2）下引和对中的下滑导纱钩（11）及用于所述下引长丝（2）分劈展开的展纱机构（12），下滑导纱钩（11）及展纱机构（12）固接在固定架（13）上，固定架（13）设于环锭细纱机上。

3.如权利要求2所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述下滑导纱钩（11）的上端是一个圈状导纱钩，该圈状导纱钩的一端与所述固定架（13）固接，另一端连接带有一弯头的下滑杆，该下滑杆的头端为一弯头。

4.如权利要求2所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述展纱机构（12）包括一个带有螺纹沟槽并紧贴所述下前罗拉（7a）后侧的圆辊，所述下引长丝（2）绕经该圆辊的下半周，并在螺纹沟槽的转动下被展开形成丝网（2a），该螺纹沟槽为单向多头螺旋或对称双向螺旋，对于单向多头螺旋的螺纹沟槽而言，所述下引长丝（2）可任意一点喂入，对于对称双向螺旋的螺纹沟槽而言，所述下引长丝（2）须对中喂入。

5.如权利要求1所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述导纱钩（5）可以作水平左右移动，以调整所述上入丝束（4）与所述短纤维须条（3）的同中心轴喂入，所述导纱钩（5）还可以作上下、前后移动，以调节所述上入丝束（4）对所述上前罗拉（7b）的包围角，稳定长丝张力。

6.如权利要求1所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述下引长丝（2）和/或所述上入丝束（4）为人造纤维长丝、合成纤维长丝或天然蚕丝中的一种。

7.如权利要求6所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述人造纤维长丝为金属纤维长丝。

8.如权利要求1所述的一种下托式包芯增强三轴系复合纱的纺纱方法，其特征在于：所述短纤维须条（3）通过将已制成的粗纱条经由环锭纺细纱机上的后罗拉喂入，再经中罗拉牵伸得到，其中，粗纱条是指可经纺纱前纺加工而成的纤维须条。