CN107475827A - 一种机械式集聚纺纱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械式集聚纺纱方法，在集聚纺环锭细纱机前罗拉输出钳口至加捻三角区之间集聚区内的纱条上方设置摩擦装置，摩擦装置表面的摩擦部件与网格圈之间的距离小于纱条的厚度；在纺纱过程中，摩擦装置持续运动，集聚槽的开槽方向位于摩擦装置运动方向的反方向与纱条运行方向之间，集聚槽的开槽方向为集聚槽自槽端A向槽端B延伸的方向，纱条在运行过程中先后靠近槽端A与槽端B。本发明与传统集聚纺纱方法相比，所需负压气流较小，极大地降低了集聚纺纱的能耗，节约了生产成本；由于外层纤维的包缠作用，所纺纱的强力较高，纱线品质好，极具应用前景。

Description

一种机械式集聚纺纱方法

技术领域

本发明属于纺织技术领域，涉及一种纺纱方法，特别是涉及一种机械式集聚纺纱方法。

背景技术

集聚纺纱是近年来在传统环锭纺纱的基础上发展起来的纺纱新技术。集聚纺纱既保持了环锭纺纱原有的优点，又显著提升了纱线质量和档次，特别是在纱线毛羽和强度方面，因而该技术在国内外迅速推广。自1999年巴黎国际机械展览会上，Reiter公司展出了应用Fehrer的尘笼原理开发的ComforSpin(卡摩纺)集聚纺纱装置，Sussen和Zinser应用Denkendor纺织技术研究院的Artzt原理开发的Elite Spinning和Compact3集聚纺纱装置以来，集聚纺纱技术在世界范围内得到推广应用。目前，国际上的集聚纺纱装置主要有：德国Suessen公司的Elite系统、Rieter公司的ComforSpin系统、日本Toyota公司的EST系统、德国Zinser公司的Air-com-tex系统、意大利Marzoli公司的Olfil系统、西班牙Pinter公司的Easyspin1.0系统和瑞士Rocos机械集聚系统等。国内主要有：上海二纺机的EJM971型、经纬纺机的JWF1530型、鸿基纺机的SXF1588型、佳信纺机的JF1526型、天圣纺机的TH598型、江苏华芳的HFJA506型等，国内的集聚纺纱系统大都采用网格圈负压集聚方式纺纱，基本上以德国Suessen公司的Elite系统和日本Toyota公司的EST系统为原型的。

集聚纺纱技术与装备正逐步走向成熟，应用也不断拓展，但是发展中也遇到一些瓶颈问题。比如气流式集聚纺是当前集聚纺机构的主流，上述公司的集聚纺纱系统基本都是通过气流集束的，虽然各自机构不同，但原理是一样的。由于通过气流集束时，需要风机产生负压气流，所以现在集聚纺纱的能耗较高已成为限制集聚纺纱发展的最大阻碍因素。

随着对集聚纺纱集聚机理的研究越来越深入，人们对纤维须条在集聚区的运动过程有了更深入的了解，现有理论认为纤维须条在集聚区会受到负压气流的作用，使部分纤维产生转移，从而产生假捻作用，负压气流的作用不仅在于可以减小加捻三角区，最主要在于对纤维须条产生的假捻作用。因此，现在对集聚纺纱的改造通常集中在集聚装置的改进、集聚工艺的优化等方面。其中，对集聚装置的改进主要集中在改变集聚槽的形状，实验表明，集聚槽形状的改变会改善集聚纺纱的纺纱效果，但却不能从本质上解决集聚纺纱耗能高的缺点。

因此，开发一种能从本质上解决集聚纺纱耗能高的新型集聚纺纱方法极具意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的不足，利用外界机械作用力取代气流作用力，对纱条在前罗拉输出钳口和加捻三角区之间的集聚区进行辅助加捻，从而使纱条产生附加捻度而达到气流集聚的效果，由于利用机械作用力的能耗远远小于气流作用力的能耗，因此从根本上解决制约集聚纺发展的能耗高的难题，提供了一种新型机械式集聚纺纱方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种机械式集聚纺纱方法，在集聚纺环锭细纱机前罗拉输出钳口至加捻三角区之间集聚区内的纱条上方设置摩擦装置，摩擦装置表面的摩擦部件与网格圈之间的距离小于纱条的厚度，使得摩擦部件能够作用于纱条外层的纤维；

在纺纱过程中，摩擦装置持续运动，集聚槽的开槽方向位于摩擦装置运动方向的反方向与纱条运行方向之间，所述集聚槽的开槽方向为集聚槽自槽端A向槽端B延伸的方向，纱条在运行过程中先后靠近槽端A与槽端B。

现有技术中集聚纺纱所纺纱线强力较高的原因在于由于负压气流的作用，当集聚槽开槽方向与纱条前进方向具有一定角度时，会使纱条外层纤维发生转移，从而包缠在所纺纱线的表面，从而增大了所纺集聚纱的强力，但要保证外层纤维能够发生转移，所需的负压气流必须足够大，一般在-2000Pa左右，因此，虽然集聚纺所纺纱线的质量与普通环锭纱相比虽然质量较好，但能耗很高。本发明采用气流和机械相结合的方式，使用皮带或毛刷等摩擦装置对纤维表面进行机械摩擦，使纱条外层纤维产生一定的转移，从而达到了集聚纺纱的目的，同时，为保证纱条整体不发生偏移，只需-500～1000Pa左右的负压气流使纱条吸附在网格圈的表面，因此与传统集聚纺纱相比，本发明的集聚纺纱方法负压气流大大降低了，从而降低了集聚纺纱的能耗。皮带或毛刷的安装必须确保与纱条的最外层纤维接触才能达到本发明的目的，由于纱条在集聚区内呈束状分布，纱条内部的纤维平行排列，最外层纤维与皮带或毛刷接触时在摩擦力的作用下会产生转移，包缠在束状纱条的表面，从而达到了气流包缠集聚的效果，为了保证皮带或毛刷只与最外层纤维接触，本发明的皮带和毛刷安装在两个可调节位置的皮带轮上，可以通过调节两个皮带轮的位置高低来调节皮带或毛刷的位置高低，同时结合对皮带或毛刷运行速度的调节实现对外层纤维摩擦力的调控，皮带或毛刷的位置和运行速度一般根据纱条支数进行确定。同时为了获得更好的包缠效果，本发明对摩擦装置的运行方向与集聚槽的开槽方向进行了特殊设计，使得纱条表面最外层纤维在气流作用下向集聚槽的开槽方向转移，所纺纱线的力学性能更加优良。

作为优选的技术方案:

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，所述摩擦部件与纱条表面垂直，摩擦部件与网格圈之间的距离为0.5～1mm，所述摩擦装置匀速运动，运行速度为0.5～2m/min，摩擦装置的安装位置和运行速度与纺纱支数有关，直接影响摩擦装置作用于纱条外层纤维摩擦力的大小。

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，摩擦装置运动方向与纱条运行方向呈90°夹角，所述集聚槽的开槽方向与纱条运行方向的夹角为10～30°。

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，所述集聚槽内负压气流的压力为-500～-1000Pa。采用负压气流的目的是为了使纱条内的大部分纤维能够贴服在集聚部件的表面，以利于最外层纤维受到机械作用力的作用，传统集聚纺纱负压气流的大小通常在-2000Pa左右，负压气流小，起不到集聚纺的效果，本发明的集聚纺纱方法与传统集聚纺纱相比，负压气流明显降低，因此极大地降低了集聚纺纱的能耗。

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，所述摩擦装置为皮带，所述皮带为圆柱状或扁平带状，圆柱状皮带截面的直径为3～8mm，扁平带状皮带的宽度为2～6mm。

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，所述摩擦装置为毛刷，毛刷的形式是软细毛型，细毛的密度为200～500根/cm²，细毛的细度为0.01～0.05mm，细毛的长度为3～5mm。

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，纺纱时，纱条支数为10～50英支，锭子转速为4000～18000rpm，捻度为400～1000捻/m，粗纱定量为3～5g/10m。

如上所述的一种机械式集聚纺纱方法，最终得到的纱线的条干CV％值为9.67～17.5，-40％细节个数为0～280个/km，+35％粗节个数为35～865个/km，断裂强度为14.25～17.31cN/tex，断裂伸长率为6.38～9.73％。

有益效果：

(1)本发明的一种机械式集聚纺纱方法，与传统集聚纺纱方法相比，所需负压气流较小，极大的降低了集聚纺纱的能耗，节约了生产成本；

(2)本发明的一种机械式集聚纺纱方法，由于外层纤维的包缠作用，所纺纱的强力较高，纱线品质好，极具应用前景。

附图说明

图1为本发明的机械式集聚纺纱装置的结构示意图；

图2为本发明的摩擦装置、集聚槽和纱条的位置示意图；

图3为本发明的纱条外层纤维受到机械作用转移的示意图；

图4为本发明的毛刷的结构示意图；

图中1-前罗拉，2-集聚装置，3-纱条，4-摩擦装置，5-集聚槽，6-纱条外层纤维，7-毛刷，8-细毛。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，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

一种机械式集聚纺纱方法，如图1所示，在集聚纺环锭细纱机前罗拉1输出钳口至加捻三角区之间集聚区内的纱条3上方设置摩擦装置4即皮带，皮带表面的摩擦部件与纱条表面垂直，皮带、集聚槽5和纱条3的相对位置如图2所示，皮带运动方向与纱条3运行方向呈90°夹角，集聚槽5的开槽方向与纱条3运行方向的夹角为10°，集聚槽5的开槽方向位于皮带运动方向的反方向与纱条3运行方向之间，集聚槽5的开槽方向为集聚槽5自槽端A向槽端B延伸的方向，纱条3在运行过程中先后靠近槽端A与槽端B，皮带为圆柱状，其直径为8mm，皮带表面的摩擦部件与网格圈之间的距离为0.6mm，纱条的厚度为0.63mm。

在纺纱过程中，皮带以2m/min的速度匀速运动，如图3所示，皮带对纱条3表面进行机械摩擦，使纱条外层纤维6产生一定的转移，以达到了集聚纺纱的目的，集聚槽5内负压气流的压力为-500Pa以使纱条吸附在网格圈的表面，纱条支数为40英支，锭子转速为18000rpm，捻度为1000捻/m，粗纱定量为3.45g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为16.2，-40％细节个数为266个/km，+35％粗节个数为840个/km，断裂强度为15.38cN/tex，断裂伸长率为7.35％。

实施例2

一种机械式集聚纺纱方法，如图1所示，在集聚纺环锭细纱机前罗拉1输出钳口至加捻三角区之间集聚区内的纱条3上方设置摩擦装置4即毛刷7，毛刷7如图4所示，其摩擦部件为细毛8，细毛8的密度为500根/cm²，细毛8的细度为0.05mm，细毛8的长度为5mm，细毛8与纱条表面垂直，毛刷7、集聚槽5和纱条3的相对位置如图2所示，毛刷7运动方向与纱条3运行方向呈90°夹角，集聚槽5的开槽方向与纱条3运行方向的夹角为20°，集聚槽5的开槽方向位于毛刷7运动方向的反方向与纱条3运行方向之间，集聚槽5的开槽方向为集聚槽5自槽端A向槽端B延伸的方向，纱条3在运行过程中先后靠近槽端A与槽端B，细毛8与网格圈之间的距离为0.8mm，纱条的厚度为0.85mm。

在纺纱过程中，毛刷7以1.5m/min的速度匀速运动，如图3所示，毛刷7对纱条3表面进行机械摩擦，使纱条外层纤维6产生一定的转移，以达到了集聚纺纱的目的，集聚槽5内负压气流的压力为-700Pa以使纱条吸附在网格圈的表面，纱条支数为20英支，锭子转速为12000rpm，捻度为600捻/m，粗纱定量为4.5g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为10.04，-40％细节个数为13个/km，+35％粗节个数为40个/km，断裂强度为16.53cN/tex，断裂伸长率为8.21％。

实施例3

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及方法与实施例1相同，不同之处在于其部分工艺参数：集聚槽的开槽方向与纱条运行方向的夹角为30°，皮带直径为3mm，皮带表面的摩擦部件与网格圈之间的距离为1mm，纱条的厚度为1.08mm，皮带运行速度为0.5m/min，集聚槽内负压气流的压力为-1000Pa，纱条支数为10英支，锭子转速为4000rpm，捻度为400捻/m，粗纱定量为5g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为9.67，-40％细节个数为0个/km，+35％粗节个数为50个/km，断裂强度为17.31cN/tex，断裂伸长率为9.73％。

实施例4

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及方法与实施例1相同，不同之处在于其部分工艺参数：集聚槽的开槽方向与纱条运行方向的夹角为15°，皮带直径为5.5mm，皮带表面的摩擦部件与网格圈之间的距离为0.8mm，纱条的厚度为0.83mm，皮带运行速度为1.3m/min，集聚槽内负压气流的压力为-750Pa，纱条支数为50英支，锭子转速为11000rpm，捻度为700捻/m，粗纱定量为4g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为10.85，-40％细节个数为6个/km，+35％粗节个数为73个/km，断裂强度为15.61cN/tex，断裂伸长率为7.92％。

实施例5

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及方法与实施例1相同，不同之处在于其部分工艺参数：集聚槽的开槽方向与纱条运行方向的夹角为20°，皮带直径为4mm，皮带表面的摩擦部件与网格圈之间的距离为0.8mm，纱条的厚度为0.83mm，皮带运行速度为0.7m/min，集聚槽内负压气流的压力为-600Pa，纱条支数为20英支，锭子转速为8000rpm，捻度为600捻/m，粗纱定量为3g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为10.15，-40％细节个数为5个/km，+35％粗节个数为65个/km，断裂强度为14.65cN/tex，断裂伸长率为6.84％。

实施例6

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例2基本相同，不同之处在于细毛的密度为200根/cm²，细毛的细度为0.03mm，细毛的长度为4mm，细毛与网格圈之间的距离为0.75mm，纱条的厚度为0.85mm。

最终得到的纱线的条干CV％值为9.76，-40％细节个数为21个/km，+35％粗节个数为65个/km，断裂强度为16.21cN/tex，断裂伸长率为7.86％。

实施例7

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例2基本相同，不同之处在于细毛的密度为350根/cm²，细毛的细度为0.01mm，细毛的长度为3mm，细毛与网格圈之间的距离为0.78mm，纱条的厚度为0.85mm。

最终得到的纱线的条干CV％值为9.97，-40％细节个数为19个/km，+35％粗节个数为54个/km，断裂强度为16.37cN/tex，断裂伸长率为8.01％。

实施例8

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例2基本相同，不同之处在于细毛的密度为300根/cm²，细毛的细度为0.02mm，细毛的长度为3.5mm，细毛与网格圈之间的距离为0.5mm，纱条的厚度为0.6mm，集聚槽的开槽方向与纱条3运行方向的夹角为24°。

最终得到的纱线的条干CV％值为10.04，-40％细节个数为10个/km，+35％粗节个数为35个/km，断裂强度为16.31cN/tex，断裂伸长率为8.05％。

实施例9

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例1基本相同，不同之处在于皮带为扁平带状，其宽度为4mm，皮带表面的摩擦部件与网格圈之间的距离为0.55mm，纱条的厚度为0.63mm。

最终得到的纱线的条干CV％值为16.89，-40％细节个数为280个/km，+35％粗节个数为865个/km，断裂强度为15.68cN/tex，断裂伸长率为7.54％。

实施例10

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例1基本相同，不同之处在于皮带为扁平带状，其宽度为2mm，集聚槽内负压气流的压力为-700Pa，锭子转速为11000rpm，捻度为800捻/m，粗纱定量为4.5g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为17.5，-40％细节个数为268个/km，+35％粗节个数为846个/km，断裂强度为14.31cN/tex，断裂伸长率为6.38％。

实施例11

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例1基本相同，不同之处在于皮带为扁平带状，其宽度为6mm，皮带运行速度为1.5m/min，纱条支数为30英支。

最终得到的纱线的条干CV％值为15.8，-40％细节个数为260个/km，+35％粗节个数为815个/km，断裂强度为15.69cN/tex，断裂伸长率为7.6％。

实施例12

一种机械式集聚纺纱方法，其结构及工艺参数与实施例1基本相同，不同之处在于皮带为扁平带状，其宽度为3mm，锭子转速为16000rpm，捻度为900捻/m，粗纱定量为5g/10m。

最终得到的纱线的条干CV％值为16.7，-40％细节个数为278km，+35％粗节个数为825km，断裂强度为14.25cN/tex，断裂伸长率为6.65％。

Claims (8)

1.一种机械式集聚纺纱方法，其特征是：在集聚纺环锭细纱机前罗拉输出钳口至加捻三角区之间集聚区内的纱条上方设置摩擦装置，摩擦装置表面的摩擦部件与网格圈之间的距离小于纱条的厚度；

在纺纱过程中，摩擦装置持续运动，集聚槽的开槽方向位于摩擦装置运动方向的反方向与纱条运行方向之间，所述集聚槽的开槽方向为集聚槽自槽端A向槽端B延伸的方向，纱条在运行过程中先后靠近槽端A与槽端B。

2.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，所述摩擦部件与纱条表面垂直，摩擦部件与网格圈之间的距离为0.5～1mm，所述摩擦装置匀速运动，运行速度为0.5～2m/min。

3.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，摩擦装置运动方向与纱条运行方向呈90°夹角，所述集聚槽的开槽方向与纱条运行方向的夹角为10～30°。

4.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，所述集聚槽内负压气流的压力为-500～-1000Pa。

5.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，所述摩擦装置为皮带，所述皮带为圆柱状或扁平带状，圆柱状皮带截面的直径为3～8mm，扁平带状皮带的宽度为2～6mm。

6.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，所述摩擦装置为毛刷，毛刷的形式是软细毛型，细毛的密度为200～500根/cm²，细毛的细度为0.01～0.05mm，细毛的长度为3～5mm。

7.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，纺纱时，纱条支数为10～50英支，锭子转速为4000～18000rpm，捻度为400～1000捻/m，粗纱定量为3～5g/10m。

8.根据权利要求1所述的一种机械式集聚纺纱方法，其特征在于，最终得到的纱线的条干CV％值为9.67～17.5，-40％细节个数为0～280个/km，+35％粗节个数为35～865个/km，断裂强度为14.25～17.31cN/tex，断裂伸长率为6.38～9.73％。