CN102747489B - 双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器、纺纱方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器、纺纱方法及其应用。该展纱器是由定位导纱钩、阻尼力可调的张力盘、过渡辊、前罗拉驱动的张力盘、将接装导纱钩、阻尼张力盘、过渡辊、驱动张力盘并安装于环锭细纱机上的固定架组成。其方法是长丝经导纱钩定位于阻尼张力盘平底槽的对称中线，绕经完成初分劈展纱，然后同中线喂入、绕经驱动张力盘的平底槽完成复分劈展纱。由于两张力盘的速度差，在人字形螺纹转动和接触摩擦作用下实现有效、可控地分劈展纱。该展纱器可应用于超短、易掉屑纤、易飞花纤维和偏短、偏弱回用纤维的保护式、柔软光洁、高支复合纱的纺纱。

Description

双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器、纺纱方法及其应用

技术领域

本发明的目的是提供一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，采用该装置的纺纱方法及其应用，属于环锭纺纱领域内的长丝束分劈展开保护式复合纺纱技术领域。

背景技术

随着纺织业的快速发展，长丝的应用也越来越广泛，特别是在短纤维的利用方面。在纺织加工过程中的落棉、落毛等偏短、偏弱类纤维增加；回用纺织品所得纤维在长度和强度上同原纤维相比，也都有一定差距；这些偏短、偏弱类的纤维不能纺纱或纺出的纱线强力低、毛羽多等缺点。这样就导致这一类偏短、偏弱的纤维不能被充分利用。但长丝包覆短纤的复合纱可以弥补这方面的不足，提高短纤维的利用率。

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：20071006a243)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。

上述专利所提出的技术方案大多无法对偏短或超短、偏弱或脆弱的短纤维进行有效保护。

发明内容

本发明的目的是提供一种可将长丝束有效分劈开来，而获得准单层丝网，进而解决在通用环锭纺纱机上，对偏短、偏弱、难纺、甚至传统纺纱不可纺纤维的低耗、高效、高支、防飞花、掉毛和起毛的进行保护式纺纱的装置。本发明的另一个技术方案是提供了一种利用上述装置的纺纱方法。本发明的另一个技术方案是提供了一种上述装置的应用。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：包括用于对长丝束进行对中定位的导纱钩，长丝束经由导纱钩绕经阻尼力可调的阻尼张力盘，由阻尼张力盘对长丝束作初展形成初展纱，初展纱再绕经过渡辊形成稳定长丝层，稳定长丝层绕经传动张力盘形成复分纱，导纱钩、阻尼张力盘、过渡辊及传动张力盘连接固定架，固定架设于环锭细纱机上。

优选地，所述导纱钩为用于上盖式展纱的普通单圈导纱钩或用于下托式展纱的带下滑杆的下引导纱钩，该下引导纱钩包括分别位于上端及下端的螺旋圈形上导纱钩及螺旋圈形下导纱钩，螺旋圈形上导纱钩与螺旋圈形下导纱钩之间为弯曲下引的下滑杆。

优选地，所述阻尼张力盘包括第一平底槽，第一平底槽套接在轴套上，在第一平底槽的表面对称刻有第一人字形沟槽，每个第一人字形沟槽的分叉顶点为一个分劈点，所有分劈点的连线为第一对称中线，在第一平底槽的两侧分别设有一惯性磁片，惯性磁片设于轴套上，轴套套接在阻尼轴杆上，阻尼轴杆与所述固定架相连。

优选地，所述过渡辊包括辊轴，辊子设于辊轴上，辊轴与可上下移动的移动架相连，通过上下移动移动架来调节所述长丝束在所述阻尼张力盘及所述传动张力盘上展开区域的包围角，移动架连接所述固定架。

优选地，所述传动张力盘包括第二平底槽，在第二平底槽的表面对称刻有第二人字形沟槽，每个第二人字形沟槽的分叉顶点为一个分劈点，所有分劈点的连线为第二对称中线，在第二平底槽的两侧分别形成一盘肩，盘肩与环锭细纱机的前罗拉接触获得驱动，整个传动张力盘套接在轴杆上，轴杆与所述固定架相连。

优选地，所述盘肩的直径与所述第二平底槽表面的直径之比为1.0～1.3。

优选地，所述固定架包括主支杆，在主支杆由上至下依次设有导纱钩支架及移块，主支杆设于底座上，底座设于所述环锭细纱机上，所述导纱钩与导纱钩支架相连，所述过渡辊与移块相连，所述的移块在主支杆上可前后移动从而调节所述长丝束在所述阻尼张力盘及所述传动张力盘上展开区域的包围角之间的差异。

本发明的另一个目的是提供了一种采用上述的双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器的纺纱方法，其特征在于，步骤为：

长丝束经导纱钩定位于阻尼张力盘的第一平底槽的第一对称中线，绕经阻尼张力盘完成初展，形成初展纱，初展纱再绕经过渡辊形成稳定长丝层，稳定长丝层同轴线喂入传动张力盘的第二对称中线，稳定长丝层绕经传动张力盘的第二平底槽后完成复分，形成复分纱，复分纱输出到环锭细纱机的前罗拉完成纺纱。

本发明的另一个目的是提供了一种上述的双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器的应用，其特征在于：用于超短、易掉屑纤、易飞花纤维和偏短、偏弱回用纤维的保护式、柔软光洁、高支复合纱的纺纱。

本发明的原理和方法是设计一种装置使之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。有关长丝束分劈为单根长丝的专利报道，如马强的专利连续纤维束分散装置(公开号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，依靠空气压力作用来完成分丝过程，与本发明专利在机构、原理和方法上均不相同；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(公开号：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(METHOD ANDAPPARATUS 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。

本发明的特点和有益效果在于：①仅在普通细纱机上增加本发明的分劈展纱器，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通过调整传动张力盘的肩槽径比可以调节与前罗拉的差动，通过调整阻尼张力盘上的惯性磁片数可以调节与传动张力盘的差动，以此有效地实现展纱和丝网宽度可控，以保证成纱结构的稳定；③可以方便地更换导纱钩的形式，就可实现对上盖、下托、或两者兼有的上盖下托的保护式纺纱，并达到连续、增强、低飞花、防掉毛和起毛的效果；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为双张力盘阻尼差动二级分劈的展纱器示意图；

图2为下托式展纱下引导纱钩12示意图；

图3为上盖式双张力盘阻尼差动二级分劈的展纱器侧视工艺图；

图4为下托式双张力盘阻尼差动二级分劈的展纱器侧视工艺图。

图中：1-导纱钩，其中11-单圈导纱钩；12-下引导纱钩，其包括12a-螺旋圈形上导纱钩，12b-螺旋圈形下导纱钩，12c-下滑杆；2-阻尼张力盘，其中21-第一人字形沟槽；22-第一对称中线；23-惯性磁片；24-轴套；3-过渡辊，其中31-辊子；32-辊轴；33-移动架；4-传动张力盘，其中41-第二人字形沟槽，42-对称中线，43-盘肩，44-轴杆；5-固定架，其中51-导纱钩支架；52-移块；53-主支杆；54-底座；6-长丝，其中6a-初展纱；6b-复分纱，即丝网。

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用于双棍差动式二级分劈展纱器，该装置如图1所示，包括用于对长丝束进行对中定位的导纱钩1，长丝束6经由导纱钩1绕经阻尼力可调的阻尼张力盘2，由阻尼张力盘2对长丝束作初展形成初展纱6a，初展纱6a再绕经过渡辊3形成稳定长丝层，稳定长丝层绕经传动张力盘4形成复分纱6b，导纱钩1、阻尼张力盘2、过渡辊3及传动张力盘4连接固定架5，固定架5设于环锭细纱机上。

所述导纱钩1为用于上盖式展纱的普通单圈导纱钩11，上盖式双张力盘阻尼差动二级分劈的展纱器的工艺图如图3所示。

或如图2所示为用于下托式展纱的带下滑杆的下引导纱钩12，该下引导纱钩12包括分别位于上端及下端的螺旋圈形上导纱钩12a及螺旋圈形下导纱钩12b，螺旋圈形上导纱钩12a与螺旋圈形下导纱钩12b之间为弯曲下引的下滑杆12c。下托式双张力盘阻尼差动二级分劈的展纱器的工艺图如图4所示。

所述阻尼张力盘2包括第一平底槽，第一平底槽套接在轴套24上，在第一平底槽的表面对称刻有第一人字形沟槽21，每个第一人字形沟槽21的分叉顶点为一个分劈点，所有分劈点的连线为第一对称中线22，在第一平底槽的两侧分别设有一惯性磁片23，惯性磁片23设于轴套24上，轴套24套接在阻尼轴杆25上，阻尼轴杆25与所述固定架5相连。

所述过渡辊3包括辊轴32，辊子31设于辊轴32上，辊轴32与可上下移动的移动架33相连，通过上下移动移动架33来调节所述长丝束6在所述阻尼张力盘2及所述传动张力盘4上展开区域的包围角，移动架33连接所述固定架5。

所述传动张力盘4包括第二平底槽，在第二平底槽的表面对称刻有第二人字形沟槽41，每个第二人字形沟槽41的分叉顶点为一个分劈点，所有分劈点的连线为第二对称中线42，在第二平底槽的两侧分别形成一盘肩43，盘肩43的直径与所述第二平底槽表面的直径之比为1.0～1.3，盘肩43与环锭细纱机的前罗拉接触获得驱动，整个传动张力盘4套接在轴杆44上，轴杆44与所述固定架5相连。

固定架5包括主支杆53，在主支杆53由上至下依次设有导纱钩支架51及移块52，主支杆53设于底座54上，底座54设于所述环锭细纱机上，所述导纱钩1与导纱钩支架51相连，所述过渡辊3与移块52相连，所述的移块52在主支杆53上可前后移动从而调节所述长丝束6在所述阻尼张力盘2及所述传动张力盘4上展开区域的包围角之间的差异。

采用上述装置的纺纱方法的步骤为：

取一长丝筒，将其上的长丝束7经单圈导纱钩11或下引导纱钩12的定位对中于阻尼张力盘2的第一对称中线22，并绕经阻尼张力盘2，由于其线速度大于传动张力盘4的线速度所形成的速度差，在阻尼张力盘2的第一人字形沟槽21转动的展开作用下，实现有效、可控地初分劈展纱形成展平长丝7a。展平长丝7a经由过渡辊3对称于传动张力盘4的第二对称中线42喂入，并绕经传动张力盘4，在第二人字形沟槽41转动展开作用下，进行复分劈展纱，形成单纤维长丝层，即丝网7b。

当所述的长丝束7被分劈成丝网7b后，在加捻三角区形成丝网7b在下层，短纤维须条在上层的两层纤维结构，在回转作用下丝网7b紧靠短纤维须条下托住短纤维须条进行复合纺纱，从而达到连续、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、二级分劈棍转速、锭速、前罗拉转速，纺纱捻度。进行按本发明的双棍差动式二级分劈展纱器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/Tencel长丝复合纱

采用本发明的用于双棍差动式二级分劈展纱器，将Tencel长丝(纤维素纤维)按下托式分劈展纱方法进行展纱得下托丝网，而后在前罗拉钳口处与回用棉纤维须条进行加捻裹缠复合，形成光洁复合纱，具体工艺参数如下表所示。所纺成的Tencel长丝分劈包覆回用落棉短纤维须条的光洁复合纱，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。

实施例2：纺制土种毛/涤纶长丝复合纱

采用本发明的用于双棍差动式二级分劈展纱器，将涤纶长丝束按上盖式分劈展纱方法进行展纱得上盖丝网，而后在前罗拉钳口处与土种毛纤维须条进行加捻裹缠复合，形成光洁复合纱，具体工艺参数如下表所示。所纺成的涤纶长丝分劈包覆土种毛短纤维须条的光洁复合纱，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。

实施例3：回用羊绒/蚕丝/蚕丝复合纱

采用本发明的用于双棍差动式二级分劈展纱器，将蚕丝按上述分劈展纱方法进行上盖下托组合式的展纱，一束蚕丝从单圈导纱钩11经过，即上盖路径；而另一束蚕丝从下引导纱钩12经过，即下托路径，再分别进入各自的阻尼张力盘2和传动张力盘4展纱成丝网。而后在前罗拉钳口处与回用羊绒纤维须条进行加捻复合，形成光洁复合纱，具体工艺参数如下表所示。所纺成的蚕丝分劈包覆回用羊绒短纤维须条的光洁复合纱，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。

双棍差动式二级分劈展纱复合纺纱工艺参数与纱线品质指标

Claims (8)

1.一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：包括用于对长丝束进行对中定位的导纱钩（1），长丝束（6）经由导纱钩（1）绕经阻尼力可调的阻尼张力盘（2），由阻尼张力盘（2）对长丝束作初展形成初展纱（6a），初展纱（6a）再绕经过渡辊（3）形成稳定长丝层，稳定长丝层绕经传动张力盘（4）形成复分纱（6b），导纱钩（1）、阻尼张力盘（2）、过渡辊（3）及传动张力盘（4）连接固定架（5），固定架（5）设于环锭细纱机上；

所述阻尼张力盘（2）包括第一平底槽，第一平底槽套接在轴套（24）上，在第一平底槽的表面对称刻有第一人字形沟槽（21），每个第一人字形沟槽（21）的分叉顶点为一个分劈点，所有分劈点的连线为第一对称中线（22），在第一平底槽的两侧分别设有一惯性磁片（23），惯性磁片（23）设于轴套（24）上，轴套（24）套接在阻尼轴杆（25）上，阻尼轴杆（25）与所述固定架（5）相连。

2.如权利要求1所述的一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：所述导纱钩（1）为用于上盖式展纱的普通单圈导纱钩（11）或用于下托式展纱的带下滑杆的下引导纱钩（12），该下引导纱钩（12）包括分别位于上端及下端的螺旋圈形上导纱钩（12a）及螺旋圈形下导纱钩（12b），螺旋圈形上导纱钩（12a）与螺旋圈形下导纱钩（12b）之间为弯曲下引的下滑杆（12c）。

3.如权利要求1所述的一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：所述过渡辊（3）包括辊轴（32），辊子（31）设于辊轴（32）上，辊轴（32）与可上下移动的移动架（33）相连，通过上下移动移动架（33）来调节所述长丝束（6）在所述阻尼张力盘（2）及所述传动张力盘（4）上展开区域的包围角，移动架（33）连接所述固定架（5）。

4.如权利要求1所述的一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：所述传动张力盘（4）包括第二平底槽，在第二平底槽的表面对称刻有第二人字形沟槽（41），每个第二人字形沟槽（41）的分叉顶点为一个分劈点，所有分劈点的连线为第二对称中线（42），在第二平底槽的两侧分别形成一盘肩（43），盘肩（43）与环锭细纱机的前罗拉接触获得驱动，整个传动张力盘（4）套接在轴杆（44）上，轴杆（44）与所述固定架（5）相连。

5.如权利要求4所述的一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：所述盘肩（43）的直径与所述第二平底槽表面的直径之比为1.0~1.3。

6.如权利要求1所述的一种双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器，其特征在于：所述固定架（5）包括主支杆（53），在主支杆（53）由上至下依次设有导纱钩支架（51）及移块（52），主支杆（53）设于底座（54）上，底座（54）设于所述环锭细纱机上，所述导纱钩（1）与导纱钩支架（51）相连，所述过渡辊（3）与移块（52）相连，所述的移块（52）在主支杆（53）上可前后移动从而调节所述长丝束（6）在所述阻尼张力盘（2）及所述传动张力盘（4）上展开区域的包围角之间的差异。

7.一种采用如权利要求1所述的双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器的纺纱方法，其特征在于，步骤为：

长丝束（6）经导纱钩（1）定位于阻尼张力盘（2）的第一平底槽的第一对称中线（22），绕经阻尼张力盘（2）完成初展，形成初展纱（6a），初展纱（6a）再绕经过渡辊（3）形成稳定长丝层，稳定长丝层同轴线喂入传动张力盘（4）的第二对称中线（42），稳定长丝层绕经传动张力盘（4）的第二平底槽后完成复分，形成复分纱（6b），复分纱（6b）输出到环锭细纱机的前罗拉完成纺纱。

8.一种如权利要求1所述的双张力盘阻尼差动二级分劈展纱器的应用，其特征在于：用于超短、易掉屑纤、易飞花纤维和偏短、偏弱回用纤维的保护式、柔软光洁、高支复合纱的纺纱。