CN103305979B - 一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，包括成纱通道（1）、弧形锥顶（2）、锥顶内壁横向沟槽（3）、锥顶外壁竖向沟槽（4）；空心锭锥顶截面形状呈弧形，锥顶外壁沟槽与空心锭轴线平行，其沟槽分布区域沿空心锭轴线长度为2.0～4.0mm；锥顶内壁沟槽与空心锭轴线垂直，其沟槽分布区域沿轴线长度为2.0～3.0mm。本发明借助空心锭锥顶区域的沟槽增加纺纱过程中自由端纤维与壁面之间的摩擦力，减小被高压气流所抽拔出纱体的纤维比例，从而达到提高纤维利用率的目的；同时能减少成纱细节和弱节，提高成纱强力。
Description
技术领域
本发明属纺织设备技术领域，特别是涉及一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭。
背景技术
喷气涡流纺纱技术属于完全自由端纺纱方式，借助高压气流形成的旋转气流对自由端纤维进行加捻成纱。由于喷气涡流纺纱技术利用高速旋转的气流代替旋转机械对纤维进行加捻，因此其纺纱速度可以达到500m/min，且对机件损耗较小，是当今速度最快的纺纱方式。而作为目前最先进的纺纱技术，喷气涡流纺纱也面临着诸多问题。相比于非自由端纺纱技术，喷气涡流纺纱过程中对纤维的控制能力较弱。在喷气涡流纺的成纱过程中，自由端纤维易受高压气流的作用而被抽拔出纱体，形成落纤，致使原料的利用率大大降低，增加纱线生产成本。同时由于成纱过程中落纤率较大，致使成纱单位截面的纤维数量不匀率较高，最终纱线产品表现为细节多，强力低，条干均匀度差，这样的缺陷严重制约了其纱线产品的推广应用。自由端纤维在高压气流作用下“倒伏”于空心锭壁面做旋转运动，纤维的运动过程受空心锭的形态结构和尺寸规格影响，因此研发一种能减小纤维被抽拔出纱体的比例，降低成纱细节弱节，增加纱线强力和条干均匀度的空心锭对喷气涡流纺技术有着重要的推动作用。
中国发明专利ZL101476180B，发明名称为喷气涡流纺专用自捻空心锭，包括纤维入口和空心锭通道，纤维入口和空心锭通道上开有表面沟槽，纤维入口的直径大于空心锭通道的直径，纤维入口倒角为30～60°，表面沟槽的内表面为流线型。此项发明的纤维入口直径大于空心锭通道直径，有利于纤维的进入；入口表面沟槽的摩擦力作用，有助于抵抗气流的抽拔力，减少纤维的损失量，能提高原料的利用率，从而降低纱线生产成本。但是喷气涡流纺专用自捻空心锭的发明仅仅对空心锭顶端处进行刻槽处理，沟槽走向与纤维轴向平行，其接触方式更多提供的是纤维运动切向阻力，并不能有效提高纤维被抽拔时的轴向作用力。
中国发明专利ZL101294319A，发明名称为低落纤的喷气涡流纺装置。此项发明通过新设置的引导针、紧密锭子和对加捻喷嘴、涡流管的结构及工艺改进有效地降低纺纱过程中的落纤率，获得毛羽少、细节少的高品质纱线。但是低落纤的喷气涡流纺装置结构较为复杂。本发明针对公开的发明存在的不足，仅从空心锭的结构设计及气流对纤维的作用出发提出新的发明思路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，以解决喷气涡流纺纱技术中落纤率高，成纱细节多、条干均匀度差，强力低等缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，包括成纱通道、弧形锥顶、竖向沟槽、横向沟槽、空心锭主体，所述的空心锭主体包括弧形锥顶和底座，弧形锥顶中心位置开有一竖直向下的成纱通道，弧形锥顶内、外壁分别开有竖向沟槽和横向沟槽。
所述的竖向沟槽均匀排列在弧形锥顶外壁上，且竖向沟槽与空心锭主体的轴线平行，竖向沟槽沿轴线长度范围为2.0～4.0mm；横向沟槽均匀排列在弧形锥顶内壁上，且横向沟槽与空心锭主体的轴线垂直，横向沟槽沿轴线长度范围为2.0～3.0mm。
所述的竖向沟槽和横向沟槽的侧壁互相垂直。
所述的空心锭成纱通道内径为1.0～1.4mm，弧形锥顶径向方向最高两点的距离为2.0～3.0mm，竖向沟槽和横向沟槽的沟槽深度都为0.3～1.0mm，竖向沟槽和横向沟槽的沟槽宽度为0.1～0.5mm，竖向沟槽的相邻沟槽之间的间距为0.1～0.5mm，横向沟槽的相邻沟槽之间的间距为0.1～0.5mm。
基于喷气涡流纺的成纱原理：压缩空气经4个喷孔形成高速旋转气流，使得空心锭锥顶中心部位成负压，从而将经过牵伸后的纤维流吸入到空心锭成纱通道中，形成纱线的芯部。须条尾端脱离前罗拉握持点后形成自由端纤维，受到高速旋转气流的作用，自由端纤维倒伏在静止的空心锭入口边缘，并随气流旋转加捻芯纤维成纱。
讨论喷气涡流纺纱线细节的产生机制：自由端纤维绕空心锭旋转过程中易被高压气流抽拔出纱体，从而使得单位成纱截面的纤维数量减少，造成纱线细节或弱节。分析纤维在加捻过程的受力情况，当纤维被抽拔纱体时，芯纤维提供的抱合力小于高压气流对纤维产生的作用力，此时沿纤维轴向向外的作用力F1大于沿纤维轴向向内的作用力F2。当纤维正常完成成纱时，芯纤维提供足够的抱合力克服气流对纤维产生的作用力，此时沿纤维轴向向外的作用力F1小于沿纤维轴向向内的作用力F2。
有益效果
本发明在纤维“倒伏”于空心锭壁面做旋转运动时，空心锭锥顶的沟槽有利于增加纤维与壁面之间的摩擦力，采用弧形锥顶有利于增加纤维与空心锭之间的接触区域，从而减小纤维被抽拔出纱体的比例，达到降低落纤、提高条干均匀度和成纱强力的目的。
附图说明
图1为本发明的喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭的示意图。
图2为本发明的喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭锥顶沟槽示意图。
图3为本发明的喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。
实施例1
如图1～图3所示，一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，包括成纱通道1、弧形锥顶2、横向沟槽3、竖向沟槽4、成纱通道1直径D1、弧形锥顶2处的直径D2、横向沟槽3分布区域沿轴线长度h1、竖向沟槽4分布区域沿轴线长度h2、沟槽深度h3、沟槽宽度a、相邻沟槽之间的间距b，空心锭主体；其中成纱通道1直径D1为1.1mm，弧形锥顶2处的直径D2为2.0mm，横向沟槽3分布区域沿轴线长度h1为2.5mm，竖向沟槽4分布区域沿轴线长度h2为3.0mm，两种沟槽深度h3为0.5mm，两种沟槽宽度a为0.3mm，两种沟槽各自相邻沟槽之间的间距b为0.3mm。
针对喷气涡流纺的成纱过程，将纤维分为两类：被抽拔出纱体的纤维和卷绕成纱的纤维。两种纤维在成纱过程中的不同运动形式，决定了纤维与壁面之间不同的接触方式。当F1＞F2时，纤维与壁面之间的摩擦系数为μ1；当F1＜F2时，纤维与壁面之间的摩擦系数为μ2，其中μ1的增加有利于降低落纤率，μ2的增加影响纤维卷绕成纱。设计外壁竖向沟槽与内壁横向沟槽使得纤维与壁面的摩擦系数μ1＞μ2。从而满足在自由端纤维不被抽拔出纱体的条件下，能够顺利的完成成纱。
Claims (4)
1.一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，包括成纱通道(1)、弧形锥顶(2)、横向沟槽(3)、竖向沟槽(4)、空心锭主体，其特征是：所述的空心锭主体包括弧形锥顶(2)和底座，弧形锥顶(2)中心位置开有一竖直向下的成纱通道(1)，弧形锥顶(2)内、外壁分别开有横向沟槽(3)和竖向沟槽(4)。
2.根据权利要求1所述的一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，其特征是：所述的竖向沟槽(4)均匀排列在弧形锥顶(2)外壁上，且竖向沟槽(4)与空心锭主体的轴线平行，竖向沟槽(4)沿轴线长度范围为2.0～4.0mm；横向沟槽(3)均匀排列在弧形锥顶(2)内壁上，且横向沟槽(3)与空心锭主体的轴线垂直，横向沟槽(3)沿轴线长度范围为2.0～3.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，其特征是：所述的横向沟槽(3)和竖向沟槽(4)的侧壁互相垂直。
4.根据权利要求1所述的一种喷气涡流纺沟槽型低落纤空心锭，其特征是：所述的空心锭成纱通道(1)内径为1.0～1.4mm，弧形锥顶(2)径向方向最高两点的距离为2.0～3.0mm，横向沟槽(3)和竖向沟槽(4)的沟槽深度都为0.3～1.0mm，横向沟槽(3)和竖向沟槽(4)的沟槽宽度为0.1～0.5mm，横向沟槽(3)的相邻沟槽之间的间距为0.1～0.5mm，竖向沟槽(4)的相邻沟槽之间的间距为0.1～0.5mm。
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