CN108754689B - 一种用于环锭细纱机的纱线加工装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，所述纱线加工装置包括环锭细纱机、后罗拉、中罗拉、前罗拉；一粗纱喂入及位置交换装置，两根粗纱须条通过所述粗纱喂入及位置交换装置从所述后罗拉喂入，通过粗纱喂入及位置交换装置形成静态的或者动态的纺纱三角区，改变了纱体中纤维的分布，形成由阻燃纤维条和混纺纤维条组成的呈连续状或非连续状组分纤维的双侧结构混纺纱线；该加工装置结构简单、组装方便、成本低廉、通用性好、操作简便且易于控制精度。同时，本发明还公开了采用所述纱线加工装置实现环锭细纱机的纱线加工方法，所述方法不仅可以实现高效能阻燃混纺纱线加工，也可减少工序，缩短流程，提高纺纱效率，降低生产成本。

Description

一种用于环锭细纱机的纱线加工装置和方法

技术领域

本发明涉及纺纱技术领域，具体的说是涉及一种用于环锭细纱机的纱线加工装置和方法。

背景技术

随着科学技术的日新月异，各个领域都不断提出需要不同类型的防火阻燃织物品种。防火阻燃织物，顾名思义是要求相关的纱线和织物具有明显推迟火焰蔓延的性质。对于民用领域中阻燃性能要求低的产品，例如应用于宾馆、汽车等公共场所的装饰性产品，涤纶、粘胶、腈纶等一般的阻燃纤维即可满足；对于水警服、保安服等需要一定阻燃性能的职业服装，一般产品的阻燃性能则无法达到，必须通过开发阻燃纤维混纺产品或普通纤维产品进行阻燃整理来实现，但通常阻燃整理剂具有毒性，生产不环保，产品不耐洗，阻燃性不持久；对于消防服等高要求的阻燃产品则要求阻燃纤维含量达到百分之百，其中阻燃纤维多选择间位芳纶。间位芳纶具有出色的耐热和阻燃能力，同时具有高耐化学性、低热收缩、延展性高、柔软等特点，在广泛用于军事用途后正逐渐步入民用领域，但是芳纶纤维较高的价格导致阻燃产品的成本大大增加，产品的应用范围受到限制。棉纤维资源丰富，价格低廉，吸湿性好，通过一定的技术手段和加工方法将棉纤维等与芳纶纤维混纺，可以大大减少芳纶纤维的用量，并赋予混纺产品一定的阻燃性，以满足类似警察、保安等职业服装的阻燃要求。研发此类产品的关键是如何发挥阻燃纤维在混纺产品中的阻燃效能。比如开发特殊结构的纱线，改变纱体中纤维的排列分布，提高阻燃纤维在中、低比例阻燃纤维混纺纱线和织物中的阻燃效能，在降低阻燃产品价格的同时，加工出具有较高性价比的阻燃混纺产品，扩大阻燃产品的应用市场。

因此申请人就以上两点目的对目前关于生产阻燃产品的方法进行检索发现，涉及阻燃纱线加工方法的专利覆盖以下三个方面的内容：第一种主要目的是通过前纺工序实现阻燃纤维的混合，比如专利公布号CN102618984A“芳纶防火阻燃纱线及其制作方法”，其重点在于通过控制对位芳纶、间位芳纶、炭导纤维三种纤维的比例，在混棉工序进行原料的充分混合，最后经过梳棉、并条、粗纱、细纱等生产出一种适合于航天、军用、民用的防火阻燃纱线；专利CN103122516A“一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法”，通过对洋麻进行“柔软处理”后与芳纶纤维混合来达到混纺纱线阻燃的目的。第二种主要目的是通过喂入一根粗纱的同时引入芳纶长丝来纺制具有阻燃性能的复合纱，比如专利公布号CN 103835041A“基于赛络菲尔纺的洋麻芳纶混合纤维芳纶长丝复合纱线及其加工方法”，其重点在于通过赛络菲尔纺实现双长丝包缠洋麻纤维从而降低成纱毛羽提高纱线强力的目的。第三种主要目的是通过织造技术将不同阻燃纱线加工成织物，比如专利公布号US20130008554A1“Fabricfor personal protection garments”,其重点在于将阻燃涤纶和芳纶织造在双面织物的两面达到阻燃和耐热的要求。

申请人就双粗纱混纺阻燃纱线进行检索发现，从粗纱成形层面进行阻燃混纺产品的开发尚未有相关报道。特别是形成阻燃纤维和混纺纤维呈双侧结构排列分布的纺纱技术和产品未见报道。

发明内容

本发明提供用于环锭细纱机的纱线加工装置，可以实现高效能阻燃混纺纱线的加工。

一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，包括环锭细纱机、后罗拉、中罗拉、前罗拉；还包括：

一粗纱喂入及位置交换装置，设置在所述后罗拉之后；在所述粗纱喂入及位置交换装置前端以一定的间距分布两根粗纱须条；所述两根粗纱须条通过所述粗纱喂入及位置交换装置从所述后罗拉喂入，所述两根粗纱须条经牵伸后形成的纤维须条通过所述中罗拉从所述前罗拉的钳口输出；所述粗纱喂入及位置交换装置可控制所述两根粗纱须条左右移动，使得所述两根粗纱须条的相对位置发生相互交换；

一驱动装置，设置在环锭细纱机上，所述驱动装置与所述粗纱喂入及位置交换装置连接，用于将所示两根粗纱须条的位置发生相对移动，同时调节所述两根粗纱须条相互交换的距离；

一控制装置，所述控制装置与所述驱动装置耦接，用于控制和调节所述两根粗纱须条的交换频率。

优选地，所述两根粗纱须条分别为阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱

优选地，所述粗纱喂入及位置交换装置由两根表面光滑，且呈上下排列的立方体构成，在所述上下两根立方体的同一位置有一对粗纱喂入孔，所述粗纱喂入孔等间距分布，所述粗纱喂入孔和所述两根粗纱须条相接触的部分表面光滑。

优选地，所述驱动装置为齿轮转动装置，由一组做正反的运动的齿轮构成，所述齿轮装置包括齿轮一、齿轮二，所述齿轮一、齿轮二分别正转和反转。通过所述齿轮的正反运动使所述两根粗纱须条发生相互移动。

优选地，所述控制装置用来调节所述两根粗纱须条的移动速度，进而控制其交换频率。

通过上述环锭细纱机的纱线加工装置，本申请还包括一种实现环锭细纱机的纱线加工方法，该方法包括如下步骤：

S1、所述两根粗纱须条以一定的间距穿过粗纱喂入及位置交换装置从后罗拉喂入；

S2、所述两根粗纱须条经牵伸后形成的纤维须条通过所述中罗拉从所述前罗拉的钳口输出；所述两根粗纱须条在牵伸区内的相对位置是固定，从而形成了一个静态的纺纱三角区；或者，所述两根粗纱须条在牵伸区内的相对位置是相互移动的，从而形成了一个动态的纺纱三角区；

S3、所述两根粗纱须条通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的纤维条组成的呈连续状排列的双排混纺纱线；或者，所述两根粗纱须条通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的纤维条组成的非连续状排列的双排混纺纱线。

优选地，所述两根粗纱须条分别为阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱。

优选地，所述阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱的定量不同，用于形成不同混纺比例的阻燃纱线。

优选地，所述两根粗纱须条的间距为0到30mm。

优选地，所述两根粗纱须条相对位置固定或者移动，交换频率实时可控。

优选地，所述加工方法用于普通纤维和功能性纤维的纱线加工，以提高单纱物理性能和功能性。

本发明实施例具有如下有益效果：本发明提供的用于环锭细纱机的阻燃混纺纱线加工装置及方法，通过粗纱喂入及位置交换装置形成静态的或者动态的纺纱三角区，改变了纱体中纤维的分布，形成由阻燃纤维条和混纺纤维条组成的呈连续状或非连续状组分纤维的双侧结构混纺纱线，从而提高阻燃纤维在中、低比例阻燃纤维混纺纱线和织物中的阻燃效能；另外，通过动态的纺纱三角区后，也改变了纤维在纱线中排列，提高了单纱性能；同时，所示纱线加工方法省略纺纱工序中混纺纤维或者条子混合工序，有利于提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1a是本发明纺纱方法的原理图；

图1b是本发明纺纱方法的原理图；

图2a是本发明所述由阻燃纤维条和混纺纤维条组成的呈连续状组分纤维的双侧结构混纺纱线结构示意图；

图2b是本发明所述由阻燃纤维条和混纺纤维条组成的呈非连续状组分纤维的双侧结构混纺纱线结构图；

图3是用于环锭细纱机的纱线加工的流程图；

图4为本发明用于环锭细纱机的阻燃混纺纱线加工装置实施例的结构示意图；

附图编号说明：1、阻燃纤维粗纱须条；1a、阻燃纤维；2、混纺纤维粗纱须条；2a、混纺纤维；3、后罗拉；4、中罗拉；5、前罗拉；6、混纺纱线；7、粗纱喂入及位置交换装置；8、上粗纱喂入孔；9、下粗纱喂入孔；10、驱动装置；11、控制装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、4所示，一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，包括环锭细纱机、后罗拉3、中罗拉4、前罗拉5；还包括：

一粗纱喂入及位置交换装置7，设置在所述后罗拉3之后；在所述粗纱喂入及位置交换装置7前端以一定的间距分布两根粗纱须条1、2；所述两根粗纱须条1、2通过所述粗纱喂入及位置交换装置7从所述后罗拉3喂入，所述两根粗纱须条1、2经牵伸后形成的纤维须条1a、1b通过所述中罗拉4从所述前罗拉5的钳口输出；所述粗纱喂入及位置交换装置7可控制所述两根粗纱须条1、2左右移动(左右移动的方向，如附图1a、1b中的箭头所示)，使得所述两根粗纱须条1、2的相对位置发生相互交换；

一驱动装置10，设置在环锭细纱机上，所述驱动装置10与所述粗纱喂入及位置交换装置7连接，用于将两根粗纱须条1、2的位置发生相对移动，同时调节所述两根粗纱须条1、2相互交换的距离；

一控制装置11，所述控制装置11与所述驱动装置10耦接，用于控制和调节所述两根粗纱须条1、2的交换频率。

所述粗纱喂入及位置交换装置7由两根表面光滑，且呈上下排列的立方体构成，在所述上下两根立方体的同一位置有一对粗纱喂入孔8、9，所述粗纱喂入孔8、9等间距分布，所述粗纱喂入孔8、9和所述两根粗纱须条1、2相接触的部分表面光滑。

所述驱动装置10为齿轮转动装置，由一组做正反的运动的齿轮构成所述齿轮装置包括齿轮一、齿轮二，所述齿轮一、齿轮二分别正转和反转。当所述齿轮一正转、齿轮二反转时，与齿轮一连接的上立方体向左移动，与齿轮二连接的下立方体向右移动；反之，当所述齿轮一反转、齿轮二正转时，与齿轮一连接的上立方体向右移动，与齿轮二连接的下立方体向左移动；通过所述齿轮一、齿轮二的正反运动使所述两根粗纱须条1、2发生交叉移动。

所述控制装置11用来调节所述两根粗纱须条1、2的移动速度，进而控制其交换频率。

所述两根粗纱须条1、2分别为阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2，所述阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2在牵伸区内的相对位置是固定，从而形成了一个静态的纺纱三角区，同时，所述两根阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的阻燃纤维1a、混纺纤维1b组成的呈连续状排列的双排混纺纱线，如图2a所示。

所述驱动装置10与所述粗纱喂入及位置交换装置7连接，用于将阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2的位置发生相对移动，同时调节所述阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2相互交换的距离；一控制装置11，所述控制装置11与所述驱动装置10耦接，用于控制和调节所述两根阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2的交换频率，从而形成一个包含阻燃纤维1a、混纺纤维1b的动态纺纱三角区；在动态三角区内，所述阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由阻燃纤维1a、混纺纤维1b组成的非连续状排列的双排混纺纱线，如图2b所示，从而将中、低混纺比例的阻燃纤维在纱线结构中集中分布，阻止混纺纱线中非阻燃混纺纤维的燃烧蔓延，有效提高混纺产品的阻燃性能；同时，两种纤维须条可以在纺纱过程发生位置交换，使形成的纱线具有不连续的阻燃纤维和混纺纤维双侧混合结构，遇火点燃时，火焰顺沿非阻燃纤维螺旋爬升，遇到阻燃纤维燃烧受阻或熄灭，从而能够提高阻燃纤维在中、低比例阻燃纤维混纺纱线和织物中的阻燃效能，加工出具有较高性价比的阻燃混纺产品。

通过上述环锭细纱机的纱线加工装置，本申请还包括一种实现环锭细纱机的纱线加工方法

实施例2

如图1-4所示，一种实现环锭细纱机的纱线加工方法，该方法包括如下步骤：

S1、所述两根粗纱须条1、2以一定的间距穿过粗纱喂入及位置交换装置7从后罗拉3喂入；

S2、所述两根粗纱须条1、2经牵伸后形成的纤维须条1a、1b通过所述中罗拉4从所述前罗拉5的钳口输出；所述两根粗纱须条1、2在牵伸区内的相对位置是固定，从而形成了一个静态的纺纱三角区；

S3、所述两根粗纱须条1、2通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的纤维须条1a、1b组成的呈连续状排列的双排混纺纱线；

所述两根粗纱须条1、2分别为阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱；所述阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱的定量不同，用于形成不同混纺比例的阻燃纱线；所述两根粗纱须条的间距为0到30mm；阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2为两根，形成连续式的双侧纱线结构，如图2a所示。

实施例3

如图1-4所示，一种实现环锭细纱机的纱线加工方法，该方法包括如下步骤：

S1、所述两根粗纱须条1、2以一定的间距穿过粗纱喂入及位置交换装置7从后罗拉3喂入；

S2、所述两根粗纱须条1、2经牵伸后形成的纤维须条1a、1b通过所述中罗拉4从所述前罗拉5的钳口输出；所述两根粗纱须条1、2在牵伸区内的相对位置是相互交换的，

一粗纱喂入及位置交换装置7，设置在所述后罗拉3之后；一驱动装置10，设置在环锭细纱机上，所述驱动装置10与所述粗纱喂入及位置交换装置7连接，用于将两根粗纱须条1、2的位置发生相对移动，同时调节所述两根粗纱须条1、2相互交换的距离；一控制装置11，所述控制装置11与所述驱动装置10耦接，用于控制和调节所述两根粗纱须条1、2的交换频率，从而形成一个包含两种纤维须条1a、1b的动态纺纱三角区；

S3、在动态三角区内，所述两根粗纱须条1、2通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的纤维须条1a、1b组成的非连续状排列的混纺纱线；所述两根粗纱须条1、2分别为阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱；所述阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱的定量不同，用于形成不同混纺比例的阻燃纱线；所述两根粗纱须条的间距为0到30mm。

阻燃纤维粗纱1和混纺纤维粗纱2形成非连续式的双侧纱线结构，如图2b所示，从而将中、低混纺比例的阻燃纤维在纱线结构中集中分布，阻止混纺纱线中非阻燃混纺纤维的燃烧蔓延，有效提高混纺产品的阻燃性能；同时，两种纤维须条可以在纺纱过程发生位置交换，使形成的纱线具有不连续的阻燃纤维和混纺纤维双侧混合结构，遇火点燃时，火焰顺沿非阻燃纤维螺旋爬升，遇到阻燃纤维燃烧受阻或熄灭，从而能够提高阻燃纤维在中、低比例阻燃纤维混纺纱线和织物中的阻燃效能，加工出具有较高性价比的阻燃混纺产品。两根粗纱须条1、2往复移动的频率实时可控，从而实现设计的纱线结构和性能，在动态三角区中，纤维不断产生转移，有利于形成特定的纱线结构，提高纱线性能；该动态三角纺纱线加工方法也适用于普通纤维、功能纤维环锭纱的生产。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，包括环锭细纱机、后罗拉、中罗拉、前罗拉；其特征在于，还包括：

粗纱喂入及位置交换装置，设置在所述后罗拉之后；在所述粗纱喂入及位置交换装置前端以一定的间距分布两根粗纱须条；所述两根粗纱须条通过所述粗纱喂入及位置交换装置从所述后罗拉喂入，所述两根粗纱须条经牵伸后形成的纤维须条通过所述中罗拉从所述前罗拉的钳口输出；所述粗纱喂入及位置交换装置可控制所述两根粗纱须条左右移动，使得所述两根粗纱须条的相对位置发生相互交换；

驱动装置，设置在环锭细纱机上，所述驱动装置与所述粗纱喂入及位置交换装置连接，用于将所示两根粗纱须条的位置发生相对移动，同时调节所述两根粗纱须条相互交换的距离；

控制装置，所述控制装置与所述驱动装置耦接，用于控制和调节所述两根粗纱须条的交换频率。

2.如权利要求1所述的一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，其特征在于，所述两根粗纱须条分别为阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱。

3.如权利要求1或2所述的一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，其特征在于，所述粗纱喂入及位置交换装置由两根表面光滑，且呈上下排列的立方体构成，在所述上下两根立方体的同一位置有一对粗纱喂入孔，所述粗纱喂入孔和所述两根粗纱须条相接触的部分表面光滑。

4.如权利要求3所述的一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，其特征在于，所述驱动装置为齿轮转动装置，所述齿轮转动装置包括齿轮一、齿轮二，所述齿轮一和齿轮二分别正转和反转，所述齿轮一、齿轮二的正反转动使所述两根粗纱须条发生交叉移动。

5.如权利要求4所述的一种用于环锭细纱机的纱线加工装置，其特征在于，所述控制装置用来调节所述两根粗纱须条的移动速度，进而控制其交换频率。

6.一种通过权利要求1-5任一纱线加工装置实现环锭细纱机的纱线加工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、所述两根粗纱须条以一定的间距穿过粗纱喂入及位置交换装置从后罗拉喂入；

S2、所述两根粗纱须条经牵伸后形成的纤维须条通过所述中罗拉从所述前罗拉的钳口输出；所述两根粗纱须条在牵伸区内的相对位置是固定，从而形成了一个静态的纺纱三角区；或者，所述两根粗纱须条在牵伸区内的相对位置是相互移动的，从而形成了一个动态的纺纱三角区；

S3、所述两根粗纱须条通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的纤维条组成的呈连续状排列的双排混纺纱线；或者，所述两根粗纱须条通过环锭细纱机的钢丝圈作用获得捻度形成由所述两根粗纱须条的纤维条组成的非连续状排列的双排混纺纱线。

7.如权利要求6所述的一种环锭细纱机的纱线加工方法，其特征在于，所述两根粗纱须条分别为阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱。

8.如权利要求7所述的一种环锭细纱机的纱线加工方法，其特征在于，所述阻燃纤维粗纱和混纺纤维粗纱的定量不同，用于形成不同混纺比例的阻燃纱线。

9.如权利要求8所述的一种环锭细纱机的纱线加工方法，其特征在于，所述两根粗纱须条的横向间距为0到30mm。

10.如权利要求9所述的一种环锭细纱机的纱线加工方法，其特征在于，所述两根粗纱须条相对位置固定或者移动，所述固定或者移动互换且交换频率实时可控。

11.如权利要求6-10所述的任一一种环锭细纱机的纱线加工方法，其特征在于，所述加工方法用于普通纤维和功能性纤维的纱线加工。

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