CN110373778B - 包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置及方法，在环锭细纱机上端设置的静电纺亚微米长丝膜带卷装通过主动退绕架退绕产生亚微米长丝膜带，亚微米长丝膜带通过导轮的限位调节作用正好贴服在纺纱三角区的边缘纤维上，捻度的向上传递使得表面光滑的亚微米长丝膜带紧密的包覆在在短纤环锭纱表面，由此加工出少毛羽甚至无毛羽的环锭纱线。本发明通过柔性的亚微米长丝膜带伴纺包覆短纤维纱体方法突破了环锭纺纱线毛羽难以降低的技术瓶颈，并有望实现无需上浆即可织造的环锭纺纱线的加工，可解决上浆产生的环境污染问题以及能耗问题，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及纺织加工技术领域，特别是涉及一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置及方法。
背景技术
纱线毛羽是指超出纱体主轮廓而突出的纤维，通常情况下超过3mm以上的毛羽被认为是有害毛羽。这是由于3mm以上毛羽将会导致纱线强力的损失、导致纱线织造时开口不清和断头、影响织物外观风格等问题，尤其是纱线织造时的开口不清和断头将明显降低织造效率和坯布品质。而应用最广泛的环锭纺纱法由于纺纱三角区处的边缘纤维不受控、难以捻入纱体内部，易形成纱线毛羽甚至是有害毛羽。
针对上述系列问题，目前一般的解决方法是对纺纱加捻三角区进行人为干预，通过外加机构实现对环锭纺纱三角区处边缘纤维的有效控制，达到降低纱线毛羽的目的。其中一种是通过纺纱三角区设置负压吸风装置，降低三角区的宽度，实现短纤维的集聚，从而达到对纺纱三角区处边缘短纤维的有效控制，最终降低成纱毛羽(如美国专利“Device forstretching,condensing andtransporting a rove of fibers during a spinningoperation”，专利号US 4488397；美国专利“Arrangement for condensing a draftedfiber strand”，专利号6082089；美国专利“Condensing zone for a spinning machine”，专利号US 6237317B 1)；
另外一种方法是通过在环锭细纱机上安装假捻装置，通过增加纺纱三角区的捻度实现对边缘纤维的控制，最终实现降低纱线毛羽的目的(美国专利“Method and apparatusfor reducing residual torque and neps in singles ring yarns”，专利公开号US2012/0151894A1)；
还有一种是通过在纺纱三角区设置加热加湿装置，降低短纤维的模量和刚度，从而使得短纤维更加柔软，更容易受到捻度的控制，而被嵌入到纱体中，达到降低纱线毛羽的目的(如中国发明专利：“一种改善纱线性能的熨烫纺纱方法”，专利号CN 1995510A)。
上述发明提供的技术确实可以显著降低纱线毛羽，但纺纱过程中能耗高，并且所制备纱线尽管毛羽大幅降低，但仍需要进行浆纱工序，才能进行后续的织造。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置及方法，旨在实现兼具毛羽降低与免上浆即可织造纱线的批量化生产，缩短传统纺织加工工序，实现纺纱织造的节能减排。
本发明涉及一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置，包括纱条牵伸细化组件，所述的纱条牵伸细化组件一侧的上端通过主动退绕架安装有亚微米长丝膜带卷，所述的纱条牵伸细化组件的一侧形成加捻三角区，所述的亚微米长丝膜带卷的下方设置有导轮将亚微米长丝膜带卷退绕的亚微米长丝膜带导入到加捻三角区，所述的导轮的下侧设置有导纱钩和细纱管。
进一步的，所述的纱条牵伸细化组件包括靠近加捻三角区布置的前罗拉与前胶辊、位于中部的中罗拉与中胶辊、分别设置在中罗拉与中胶辊上的上皮圈与下皮圈以及靠近粗纱进口的后罗拉与后胶辊。
进一步的，所述的亚微米长丝膜带卷预先经过静电纺丝制成宽幅亚微米长丝膜卷装，后经激光切割成特定宽度的亚微米长丝膜卷装。
进一步的，所述的亚微米长丝膜带宽度为0.5-2cm，厚度为20-50μm。
进一步的，所述的亚微米长丝膜带为水溶性高聚物纤维丝组成。
本专利申请还包括一种包覆纱体表面的亚微米长丝带伴纺成纱方法，具体步骤如下：
(a)打开电源开关，各纺纱机构开始工作，从粗纱管上退绕的粗纱条经过导条口进入纱条牵伸细化组件，然后依次经过后罗拉与后胶辊、中罗拉与中胶辊、上皮圈与下皮圈、前罗拉与前胶辊，在上述部件的共同作用下，粗纱条被牵伸细化为短纤维束，并进入加捻三角区；
(b)固定在主动退绕架上的亚微米长丝膜带卷平稳退绕成亚微米长丝膜带，并通过导轮进入加捻三角区；
(c)纱线旋转产生的捻度通过导纱钩传递到纺纱三角区，并带动短纤维束开始旋转成纱，而贴服在纺纱三角区边缘短纤维的柔性的亚微米长丝膜带也开始绕短纤维束轴心旋转，并将形成的短纤纱无缝地包覆在内部，形成亚微米长丝膜带包覆纱线；
(d)亚微米长丝膜带包覆纱线经过导纱钩被卷绕在细纱管上。
有益效果：本发明涉及一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置及方法，本发明与常规减少纱线毛羽的方法不同，省去了能耗较高的辅助机构，通过引入水溶性的静电纺亚微米长丝膜带与短纤维复合成纱，实现了对传统环锭纺纱线的无缝包覆，理论上可消除纱线有害毛羽，与此同时，静电纺亚微米长丝膜带还可提高环锭纺纱线的力学性能，有望实现环锭纺纱线无需上浆即可织造，织造后的纺织品可通过水作为溶剂重新溶解包覆在环锭纺纱线表面的亚微米长丝膜带，并对其进行二次回收与再利用，由此大幅提高环锭纺纱线的可织造性和织造效率，同时缩短了纺织加工流程，对纺织加工节能减排具有良好的推动作用。
附图说明
图1是本发明的装置示意图。
图示：1、粗纱条；2、导条口；3、后罗拉；4、后胶辊；5、中罗拉；6、中胶辊；7：上皮圈；8：下皮圈；9、前罗拉；10、前胶辊；11、导轮；12、导纱钩；14、细纱管；15、主动退绕架；16、亚微米长丝膜带卷；17、亚微米长丝膜带；20、纱条牵伸细化组件。
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。
如图1所示，本发明的实施方式涉及一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置，包括纱条牵伸细化组件20，所述的纱条牵伸细化组件20 一侧的上端通过主动退绕架15安装有亚微米长丝膜带卷16，所述的纱条牵伸细化组件20的一侧形成加捻三角区，所述的亚微米长丝膜带卷16的下方设置有导轮11将亚微米长丝膜带卷16退绕的亚微米长丝膜带17导入到加捻三角区，所述的导轮11的下侧设置有导纱钩12和细纱管14。
所述的纱条牵伸细化组件20包括靠近加捻三角区布置的前罗拉9与前胶辊10、位于中部的中罗拉5与中胶辊6、分别设置在中罗拉5与中胶辊6上的上皮圈7与下皮圈8以及靠近粗纱进口的后罗拉3与后胶辊4，通过上述部件可以将粗纱条1牵伸细化为短纤维束。
所述的亚微米长丝膜带卷16预先经过静电纺丝制成宽幅亚微米长丝膜卷装，后经激光切割成特定宽度的亚微米长丝膜卷装，这样使亚微米长丝膜卷的宽度控制比较精确。
作为一种优选，所述的亚微米长丝膜带17宽度为1cm，厚度为30μm，以保证其兼具较好的力学强力和较高的柔性，而且亚微米长丝膜带17为水溶性高聚物纤维丝组成。
装置中的导轮11被动转动，并可保证亚微米长丝膜带17充分展开呈平面条状。
本专利申请还包括一种包覆纱体表面的亚微米长丝带伴纺成纱方法，具体步骤如下：
(a)打开电源开关，各纺纱机构开始工作，从粗纱管上退绕的粗纱条1经过导条口2进入纱条牵伸细化组件20，然后依次经过后罗拉3与后胶辊4、中罗拉5与中胶辊6、上皮圈7与下皮圈8、前罗拉9与前胶辊10，在上述部件的共同作用下，粗纱条1被牵伸细化为短纤维束，并进入加捻三角区；
(b)固定在主动退绕架15上的亚微米长丝膜带卷16平稳退绕成亚微米长丝膜带17，并通过导轮11进入加捻三角区；
(c)纱线旋转产生的捻度通过导纱钩12传递到纺纱三角区，并带动短纤维束开始旋转成纱，而贴服在纺纱三角区边缘短纤维的柔性的亚微米长丝膜带17也开始绕短纤维束轴心旋转，并将形成的短纤纱无缝地包覆在内部，形成亚微米长丝膜带包覆纱线；
(d)亚微米长丝膜带包覆纱线经过导纱钩12被卷绕在细纱管14上。
本发明可以实现兼具毛羽降低与免上浆即可织造纱线的批量化生产，缩短传统纺织加工工序，实现纺纱织造的节能减排。
Claims (3)
1.一种包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置，包括纱条牵伸细化组件(20)，其特征在于，所述的纱条牵伸细化组件(20)一侧的上端通过主动退绕架(15)安装有亚微米长丝膜带卷(16)，所述的纱条牵伸细化组件(20)的一侧形成加捻三角区，所述的亚微米长丝膜带卷(16)的下方设置有导轮(11)将亚微米长丝膜带卷(16)退绕的亚微米长丝膜带(17)导入到加捻三角区，所述的导轮(11)的下侧设置有导纱钩(12)和细纱管(14)，所述的亚微米长丝膜带卷(16)预先经过静电纺丝制成宽幅亚微米长丝膜卷装，后经激光切割成特定宽度的亚微米长丝膜卷装，所述的亚微米长丝膜带(17)宽度为0.5-2cm，厚度为20-50μm，所述的亚微米长丝膜带(17)为水溶性高聚物纤维丝组成。
2.根据权利要求1所述的包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置，其特征在于：所述的纱条牵伸细化组件(20)包括靠近加捻三角区布置的前罗拉(9)与前胶辊(10)、位于中部的中罗拉(5)与中胶辊(6)、分别设置在中罗拉(5)与中胶辊(6)上的上皮圈(7)与下皮圈(8)以及靠近粗纱进口的后罗拉(3)与后胶辊(4)。
3.一种使用根据权利要求1所述的包覆纱体表面毛羽的亚微米长丝带伴纺成纱装置的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(a)打开电源开关，各纺纱机构开始工作，从粗纱管上退绕的粗纱条(1)经过导条口(2)进入纱条牵伸细化组件(20)，然后依次经过后罗拉(3)与后胶辊(4)、中罗拉(5)与中胶辊(6)、上皮圈(7)与下皮圈(8)、前罗拉(9)与前胶辊(10)，在上述部件的共同作用下，粗纱条(1)被牵伸细化为短纤维束，并进入加捻三角区；
(b)固定在主动退绕架(15)上的亚微米长丝膜带卷(16)平稳退绕成亚微米长丝膜带(17)，并通过导轮(11)进入加捻三角区；
(c)纱线旋转产生的捻度通过导纱钩(12)传递到纺纱三角区，并带动短纤维束开始旋转成纱，而贴服在纺纱三角区边缘短纤维的柔性的亚微米长丝膜带(17)也开始绕短纤维束轴心旋转，并将形成的短纤纱无缝地包覆在内部，形成亚微米长丝膜带包覆纱线；
(d)亚微米长丝膜带包覆纱线经过导纱钩(12)被卷绕在细纱管(14)上。
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