CN111005101B

CN111005101B - 一种须条集聚纺纱装置及其使用方法

Info

Publication number: CN111005101B
Application number: CN201911372851.8A
Authority: CN
Inventors: 李志民; 王新厚
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: CN111005101A

Abstract

本发明公开了一种纤维须条集聚装置及其使用方法。所述装置包括固定于旋转轴上的集聚辊筒，集聚辊筒外缘螺旋设有至少一根负压带，负压带的两侧均布有拨捻楞，负压带上设有多个负压孔；负压孔与负压箱连通，负压箱通过吸风管与集聚辊筒外部的负压产生装置连通。将集聚辊筒置于前罗拉与后罗拉之间，调整集聚辊筒与纤维的接触面；打开负压产生装置，待负压稳定后开始纺纱。本发明大大降低了紧密纺纱过程中纤维须条集聚过程所需要的能耗。本发明不仅具有负压集聚，还具有假捻式集聚作用，大大步改善了纤维须条的集聚效果。本发明稳定性好，减少纺纱断头率，提高生产效率。

Description

一种须条集聚纺纱装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种紧密纺纱过程中的纤维须条集聚装置及其使用方法，属于纺纱技术领域。

背景技术

在环锭细纱机正常纺纱过程中有一特殊的问题存在，从牵伸区前罗拉输出的纤维须条通过导纱钩被加捻卷绕机构进行加捻和卷绕，在这个过程中，加捻机构产生的捻度顺着须条向上传递，通过导纱钩，到达前罗拉出口，并在此处形成加捻三角区。由于捻度传递路径过长，在加捻三角区对纤维须条中的纤维控制不稳定，造成纱线毛羽多，纱线强力不均匀，生产过程中容易断头发生。

紧密纺纱装置主要是通过气流的作用将纤维须条集聚，减小了加捻三角区，大大降低了纱线毛羽指标。四罗拉紧密纺纱中，前罗拉输出的纤维须条在进入后罗拉加捻之前得到负压集聚，纤维须条由扁平散状变成紧密集聚在一起的线状，从而在后罗拉处加捻三角区消失。例如中国专利CN103225144A公开了一种通过气动加捻机构对牵伸后的纤维须条施加一定的捻度，使得纤维须条在进入后罗拉之前得到集聚，从而缩小加捻三角区，但是在实施过程中仍然存在着纤维须条被吹散吹乱，造成纱条干差，易断头等问题。中国专利CN1566425A公开了一种网格圈负压集聚纤维须条的方式，主要是通过吸风管上开有吸风槽，吸风槽表面套有运动的网格圈，牵伸后纤维须条受到网格圈的支持，当他们运动到吸风槽位置时，纤维须条被吸风槽负压集聚成束状，使得加捻过程中加捻三角区减小，减少有害毛羽数量。目前应用较多，技术较成熟，但是该方式要求吸风管开口处负压稳定，需大量的负压吸风，使得纺纱过程的能耗非常高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何降低四罗拉紧密纺纱的能耗，尤其是在保证纺纱质量的前提下，能够大幅度降低紧密纺纱过程中纤维须条集聚所需的能耗。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维须条集聚装置，其特征在于，包括固定于旋转轴上的集聚辊筒，集聚辊筒外缘螺旋设有至少一根负压带，负压带的两侧均布有拨捻楞，负压带上设有多个负压孔；负压孔与负压箱连通，负压箱通过吸风管与集聚辊筒外部的负压产生装置连通。

优选地，所述负压箱上设有与负压带相配合的开口。

优选地，所述负压带上的负压孔为周期性分布的不同形状或面积的孔一字型排列。

更优选地，所述负压孔的形状为椭圆形、圆形和方形中的至少一种。

优选地，所述拨捻楞的横截面为三角形、半圆形、梯形、圆形、锥点状、卵石状或块状；负压带两侧分别设有1～2排拨捻楞。

优选地，所述负压带在集聚辊筒上的螺旋角度为10～170°。

本发明还提供了上述须条集聚纺纱装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：选择集聚辊筒；

步骤2)：将集聚辊筒置于前罗拉与后罗拉之间，前罗拉与前上皮辊相配合，后罗拉与后上皮辊相配合，调整集聚辊筒与纤维的接触面；

步骤3)：打开负压产生装置，待负压稳定后开始纺纱。

优选地，所述步骤2)中纤维与集聚辊筒接触部分的截面为扇形，该扇形的圆心角α为5°～90°。

罗拉输出的纤维须条经过集聚辊筒的负压带和拨捻楞的集聚作用，纤维须条由宽松的扁平状变成紧密地集束状，后进入后罗拉与后上皮辊之间，其加捻三角区消失，加捻卷绕过程更加稳定。因此减少了纱线毛羽，改善了纱线质量，提高了生产效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明大大降低了紧密纺纱过程中纤维须条集聚过程所需要的能耗。

(2)本发明不仅具有负压集聚，还具有假捻式集聚作用，大大步改善了纤维须条的集聚效果。

(3)本发明稳定性好，减少纺纱断头率，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明提供的须条集聚纺纱装置的示意图；

图2为集聚辊筒的示意图；

图3为负压箱的示意图；

图4-6为拨捻楞的不同截面形状示意图；

图7为由圆球状凸起组成的拨捻楞示意图；

图8为由椭圆孔及圆孔混合组成的负压孔的示意图；

图9为双负压带的集聚辊筒的示意图；

图10为须条集聚纺纱装置使用时的示意图。

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。

如图1-8所示，为本发明提供的一种须条集聚纺纱装置，该装置设置在前罗拉10和后罗拉12之间，它主要由集聚辊筒1、负压箱2、吸风管3、旋转轴4等组成。集聚辊筒1表面设置有负压带7和凸起的拨捻楞6，集聚辊筒1由旋转轴4带动旋转，负压带7与拨捻楞6均螺旋布置在集聚辊筒1上，如图2所示，负压箱2设置在集聚辊筒里侧，其位置固定不动，负压箱2外侧一端与吸风管3相连接，如图3所示，吸风管3连接负压产生装置，例如负压风机等。拨捻楞6凸起的高度为0.1～5mm，拨捻楞6凸起的宽度为0.1-5mm，位于负压带7两侧拨捻楞6的平行间距为2～20mm；负压带7是由若干个负压孔8组成，负压孔8均匀螺旋地布置在集聚辊筒1的表面，负压孔8的内径为0.1～10mm，相邻两负压孔8间距为2～20mm，拨捻楞6与负压带7相互平行且均螺旋设置在集聚辊筒的表面，其螺旋角度为10～170°，优选30～150°，特别优选45～135°，当螺旋角度为90°时，负压带7所在的平面与拨捻楞6所在的平面相互平行，且垂直聚集辊筒的中心轴。负压箱2设置在集聚辊筒1的内侧上部，负压箱2上端圆弧面设置有开口9，调整负压箱2的位置使得开口9位于负压孔8的下方，开口9的宽度为1～40mm，开口9的长度为0.5～60mm，负压箱的表面与集聚辊筒内侧壁间距0.1mm，负压箱2的负压由吸风管3连接的负压产生装置提供，可提供的负压强度为0～2000Pa。拨捻楞6的横截面可分多种形状，例如三角形(图4)、半圆形(图5)、梯形(图6)等等；拨捻楞也可以由集聚辊筒表面上若干不连续凸起例如圆球状、锥点状、卵石状以及块状等按照一定的角度螺旋排列组成，其中由不连续的圆球状凸起组成的拨捻楞如图7所示。负压带7中的负压孔8不仅可设置为圆形孔，还可以设置成椭圆形孔、方形孔等，以及其多种形状混合搭配组成的负压孔带，其中椭圆形与圆形负压孔混合组成的负压带7如图8所示，其椭圆孔长轴为0.2-40mm，短轴为0.1-20mm，圆形负压孔直径为0.1-20mm。负压箱2上开口9的宽度与负压带7的螺旋角度、负压孔形状及尺寸等有关，具体是确保负压带上的圆孔7旋转到开口9处时能及时获得相应的负压。为了进一步加强纤维须条的集聚效果，还设计了多重负压带和拨捻楞的集聚辊筒，即在集聚辊筒表面设置了多个负压带和拨捻楞相间配置，其中图9展示了双负压带式集聚辊筒设计。

将上述装置安装到前罗拉10与后罗拉12之间，如图10所示，前罗拉10与前上皮辊11相配合，后罗拉12与后上皮辊13相配合，调整集聚辊筒1与纤维的接触面，纤维与集聚辊筒1接触部分的截面为扇形，该扇形的圆心角α设置为40°；打开负压产生装置，待负压稳定后开始纺纱。

纤维须条从前罗拉10与前上皮辊11之间输出到旋转的集聚辊筒1上，经过集聚辊筒1上的负压带7的作用将纤维须条集聚，同时随着集聚辊筒的旋转，拨捻楞相对于移动中的纤维须条左右摆动，从而对移动中的纤维须条5施加一定假捻，纤维须条5得到进一步集聚，因此从前罗拉9输出的纤维须条5经过集聚辊筒1后可获到双重集聚，进一步增加了集聚效果，提高了最终的成线质量。在该过程中，负压箱2“定孔对应”提供负压，即仅仅给负压带7中那些对纤维须条5起到吸风作用的负压孔8提供负压，大大减少了负压的消耗量；更重要的是在该过程中拨捻楞6对纤维须条5实施加假捻式集聚效果更加突出，即使负压孔内负压强度较低时，拨捻楞的假捻作用仍然可以使得纤维须条获得良好的集聚效果，从而使得紧密纺纱过程中，负压集聚过程所需能耗大幅度降低。

实施例1

(1)本实施例中纺制的纱线支数为14.1tex，纱线品种为纯棉精梳纺纱。使用粗纱定量为6.8g/10m，锭速设定为14000r/min，捻度设定为97捻回/10cm。

(2)所选用的集聚辊筒，其表面拨捻楞与负压带的螺旋角度均为60°；负压带由单排负压孔组成，负压孔为圆形孔，其内径2mm，相邻两负压孔的间距5mm；拨捻楞截面为半圆形，其凸起的高度1mm，宽度为2mm；负压带两侧设置两拨捻楞的间距为8mm。

(3)所选用的负压箱，其上端圆形表面上设置的开口宽度5mm，开口长度11mm，负压箱内负压由吸风管提供，负压强度为300Pa。

(4)所选用的立体圆环集聚辊筒，设定其工作面线速度与前罗拉表面线速度相同，后罗拉表面线速度与前罗拉表面线速度比值为1.002。

(5)等待负压稳定后，开始纺制纱线。

随后将纺制的样品在标准实验室放置48小时。经测试，纱线断裂强力为239cN，断裂强度不匀率为6.8％，毛羽H值为2.8，CV％值为12.1％。与常规环锭纺纱设备在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，其纱线断裂强力提高6.9％，断裂强力不匀率降低7.8％，毛羽H值降低17.4％，CV％降低3.1％。与常规网格圈式四罗拉紧密纺装置在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，断裂强力提高2.1％，断裂强度不匀率降低2.9％，毛羽H值指标降低4.2％，CV％降低0.9％，实验过程中测量单位产量内纤维束集聚所用的平均负压能耗降低81％。

实施例2

(1)本实施例中纺制的纱线支数为19.14tex，纱线品种为纯棉普梳纺纱。使用粗纱定量为6.8g/10m，锭速设定为14000r/min，捻度设定为91捻回/10cm。

(2)所选用的集聚辊筒，其表面拨捻楞与负压带的螺旋角度均为70°；负压带由双排负压孔组成，负压孔为椭圆形和圆形混合配置，如图7所示，其中椭圆形孔尺寸长轴为4.8mm，短轴为2.0mm，圆形孔的内径2.8mm，相邻两负压孔的间距4.8mm；拨捻楞截面为梯形，其凸起的高度1mm，宽度为3mm；双负压带与3个拨捻楞均匀相间配置，两拨捻楞的间距为10mm。

(3)所选用的负压箱，其上端圆形表面上设置的开口宽度13mm，开口长度20mm，负压箱内负压由吸风管提供，负压强度为420Pa。

(5)等待负压稳定后，开始纺制纱线。

随后将纺制的样品放置在标准实验室48小时。经测试，纱线断裂强力为324cN，断裂强度不匀率为6.6％，毛羽H值为3.2，CV％值为12.6％。与常规环锭纺纱设备在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，其纱线断裂强力提高9.9％，断裂强力不匀率降低8.7％，毛羽H值降低21.6％，CV％降低3.3％。与常规网格圈式四罗拉紧密纺装置在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，断裂强力提高2.4％，断裂强度不匀率降低3.2％，毛羽H值指标降低5.8％，CV％降低0.92％，实验过程中测量单位产量内纤维束集聚所用的平均负压能耗降低69％。

实施例3

(1)本实施例中纺制的纱线支数为15.12tex，纱线品种为粘/棉(45/55)混纺纱。使用粗纱定量为7.0g/10m，锭速设定为15000r/min，捻度设定为99捻回/10cm。

(2)所选用的集聚辊筒，其表面拨捻楞与负压带的螺旋角度均为65°；负压带由单排负压孔组成，负压孔为圆形孔，其内径3mm，相邻两负压孔的间距6mm；拨捻楞为圆球凸点组成，螺旋布置在负压带两侧，其凸起的高度1.8mm，宽度为3.2mm；负压带两侧拨捻楞的间距为9mm。

(3)所选用的负压箱，其上端圆形表面上设置的开口宽度8mm，开口长度10mm，负压箱内负压由吸风管提供，负压强度为380Pa。

(5)等待负压稳定后，开始纺制纱线。

随后将纺制的样品放置在标准实验室48小时。经测试，纱线断裂强力为259cN，断裂强度不匀率为6.3％，，毛羽H值为2.8，CV％值为12.1％。与常规环锭纺纱设备在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，其纱线断裂强力提高10.7％，断裂强力不匀率降低8.5％，毛羽H值降低18.9％，CV％降低3.4％。与常规网格圈式四罗拉紧密纺装置在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，断裂强力提高2.3％，断裂强度不匀率降低3.4％，毛羽H值指标降低5.1％，CV％降低0.9％，实验过程中测量单位产量内纤维束集聚所用的平均负压能耗降低78％。

实施例4

(1)本实施例中纺制的纱线支数为27.90tex，纱线品种为纯粘胶普梳纺纱。使用粗纱定量为6.5g/10m，锭速设定为16000r/min，捻度设定为69捻回/10cm。

(2)所选用的集聚辊筒，其表面拨捻楞与负压带的螺旋角度均为50°；负压带由单排负压孔组成，负压孔为椭圆形孔，其长轴内径6mm，短轴内经2.8mm，相邻两负压孔的间距4.6mm；拨捻楞截面为三角形，其凸起的高度1.2mm，宽度为2mm；负压带两侧均匀设置有两个拨捻楞，且相互平行，两拨捻楞的间距为10mm。

(3)所选用的负压箱，其上端圆形表面上设置的开口宽度11mm，开口长度16mm，负压箱内负压由吸风管提供，负压强度为385Pa。

(5)等待负压稳定后，开始纺制纱线。

随后将纺制的样品放置在标准实验室48小时。经测试，纱线断裂强力为798cN，断裂强度不匀率为4.7％，毛羽H值为3.5，CV％值为11.6％。与常规环锭纺纱设备在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，其纱线断裂强力提高9.6％，断裂强力不匀率降低8.1％，毛羽H值降低21％，CV％降低3.2％。与常规网格圈式四罗拉紧密纺装置在相同条件下所纺纱线的测试指标相比，断裂强力提高1.9％，断裂强度不匀率降低2.9％，毛羽H值指标降低6.3％，CV％降低1.3％，实验过程中测量单位产量内纤维束集聚所用的平均负压能耗降低67％。

Claims

1.一种纤维须条集聚纺纱装置，其特征在于，包括固定于旋转轴（4）上的集聚辊筒（1），集聚辊筒（1）外缘螺旋设有至少一根负压带（7），负压带（7）的两侧均布有拨捻楞（6），负压带（7）上设有多个负压孔（8）；负压孔（8）与负压箱（2）连通，负压箱（2）通过吸风管（3）与集聚辊筒（1）外部的负压产生装置连通；所述负压带（7）上的负压孔（8）为周期性分布的不同形状或面积的孔一字型排列；所述负压孔（8）的形状为椭圆形、圆形和方形中的至少一种。

2.如权利要求1所述的纤维须条集聚纺纱装置，其特征在于，所述负压箱（2）上设有与负压带（7）相配合的开口（9）。

3.如权利要求1所述的纤维须条集聚纺纱装置，其特征在于，所述拨捻楞（6）的横截面为三角形、半圆形、梯形、圆形、锥点状、卵石状或块状；负压带（7）两侧分别设有1~2排拨捻楞（6）。

4.如权利要求1所述的纤维须条集聚纺纱装置，其特征在于，所述负压带（7）在集聚辊筒（1）上的螺旋角度为10~170°。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的须条集聚纺纱装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：选择集聚辊筒（1）；

步骤2）：将集聚辊筒（1）置于前罗拉（10）与后罗拉（12）之间，前罗拉（10）与前上皮辊（11）相配合，后罗拉（12）与后上皮辊（13）相配合，调整集聚辊筒（1）与纤维的接触面；

步骤3）：打开负压产生装置，待负压稳定后开始纺纱。

6.如权利要求5所述的须条集聚纺纱装置的使用方法，其特征在于，所述步骤2）中纤维与集聚辊筒（1）接触部分的截面为扇形，该扇形的圆心角为α为5°~ 90°。