CN111455505B - 一种短纤维/长丝交缠复合纺纱装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种短纤维/长丝交缠复合纺纱装置及方法。所述复合纺纱装置包括短纤维粗纱悬挂架、长丝悬挂架、长丝轮式张力调控器、短纤维纺纱牵伸机构、交缠复合器和加捻卷绕机构；悬挂于短纤维粗纱悬挂架上的短纤维粗条经短纤维纺纱牵伸机构牵伸形成短纤维须条，经输出喂入交缠复合器中；同时，将悬挂于长丝悬挂纱架上的长丝纤维退绕，经过长丝轮式张力调控器直接喂入交缠复合器中，与短纤维纱汇聚并合；交缠复合器产生的涡流旋转空气能吹散长丝纤维束，并使长丝中纤维与短纤维纱产生交缠复合，然后输入至加捻卷绕机构中。本发明实现了短纤维与长丝交缠复合纱线高效生产，并且可以避免因纱线结构特性与张力不同而引起并合结构疵病和织造断头现象。

Description

一种短纤维/长丝交缠复合纺纱装置及方法
技术领域
本发明涉及一种短纤维/长丝交缠复合纺纱装置及方法，属于纺织技术领域。
背景技术
目前纺织企业开发生产的各种混纺织物产品，由于使用其各不同自组成成分，而表现出不同的物理性能，这样可以取长补短，利用各种纤维的性能优势，来弥补另一种纤维所带来的性能不足，从而获得到综合性能良好的织物面料，以满足市场的各种需要。但是多种纤维的混纺后的性能，不仅与纤维品种有关，而且也与混纺纱线中各种纤维所形成的结构分布状态和形态有关。混纺纱线的制备方法包括：(1)不同品种短纤维在棉纺纺纱系统或毛纺纺纱系统进行混纺纺纱，可得到混合均匀的混纺纱线结构；(2)采用棉纺纺纱系统或毛纺纺纱系统中的细纱机，将长丝和短纤维纱或者按照包覆纺纱方式，获得到短纤维与长丝的包芯纱；或者采用将长丝与短纤维纱进行并列加捻，获得短纤维纱与长丝的并捻纱。其中长丝与短纤维混合/复合所形成的纱线，由于具有一定的特色，而受到关注。
目前的长丝与短纤维复合纺纱方式大多是在细纱机前罗拉前后的位置上进行改进，或者是从前罗拉后面中心位置喂入，形成包芯结构纱线；或者是从前罗拉后面的偏侧位置喂入，形成长丝包缠短纤维纱线结构；或者是从前罗拉前面喂入，形成包缠结构；或者将这几种方法联合使用，形成包芯包缠结构。但是无论是包芯或包缠结构，其中长丝均是以束纤维丝的形态参与各种结构的形成，并且所形成的包芯或包缠方式，是以加捻捻回的方式，这样会造成长丝集束并以捻回的方式，分布在短纤维纱中，影响染色等性能的不均匀性。
发明内容
本发明的目的是提供一种短纤维/长丝交缠复合纺纱装置及方法，通过在环锭纺细纱机的牵伸机构和加捻卷绕机构之间设置导纱交缠复合机构，通过涡流旋转空气和机械加捻联合作用，一步法制备出具有短纤维与长丝交缠复合结构特征的纱线，实现短纤维与长丝交缠复合纱线高效生产，并且可以避免在现有短纤维纱与长丝复合并捻过程中，因纱线结构特性与张力不同而引起并合结构疵病和织造断头现象。
本发明所提供的短纤维/长丝交缠复合纺纱装置，包括短纤维粗纱悬挂架、长丝悬挂架、长丝轮式张力调控器、短纤维纺纱牵伸机构、交缠复合器和加捻卷绕机构；
悬挂于所述短纤维粗纱悬挂架上的短纤维粗条经所述短纤维纺纱牵伸机构牵伸形成短纤维须条，经输出喂入所述交缠复合器中；同时，将悬挂于所述长丝悬挂纱架上的长丝纤维退绕，经过所述长丝轮式张力调控器直接喂入所述交缠复合器中，与短纤维纱汇聚并合；
所述交缠复合器产生的涡流旋转空气能吹散长丝纤维束，并使长丝中纤维与短纤维纱产生交缠复合，然后输入至所述加捻卷绕机构中。
其中，所述交缠复合器包括导纱定位器、涡流旋转空气槽和压力空气喷嘴；
所述导纱定位器包括一金属底座，所述金属底座的两端呈对称的凹形槽，所述凹形槽的槽口内嵌有两个并排的陶瓷导纱柱和一个导纱圈(导纱圈位于两个陶瓷导纱柱之间)，用以定位短纤维纱和长丝复并后在涡流旋转空气槽中的相对位置；
所述涡流旋转空气槽设于所述导纱定位器的底座上，且位于两个所述凹形槽之间，其外壳为金属，内套为陶瓷结构件，其内部为两端开口的圆形槽，均开口于所述凹形槽，且所述圆形槽的侧壁开口；
所述压力空气喷嘴为一个直通管道，位于所述导纱定位器的底座上，与所述涡流旋转空气槽垂直交叉并通过压力空气喷嘴气道贯通。
本发明复合纺纱装置中，所述短纤维纺纱牵伸机构包括依次布置的后罗拉、中罗拉和引导皮圈、前罗拉。
利用本发明短纤维/长丝交缠复合纺纱装置进行纺纱时，可按照下述步骤：
利用所述复合纺纱装置中所述短纤维纺纱牵伸机构将短纤维粗条牵伸形成伸直平行的短纤维须条，经输出喂入所述交缠复合器中；
牵伸短纤维的同时，将悬挂于所述长丝悬挂纱架上的长丝纤维退绕，经过所述长丝轮式张力调控器直接喂入所述交缠复合器中，与短纤维纱汇聚并合；所述交缠复合器产生涡流旋转空气将长丝纤维束吹散并包缠的短纤维纱四周，并在所述加捻卷绕机构的加捻同时作用下，形成长丝纤维与短纤维纱的交缠复合，经所述加捻卷绕机构的卷绕，得到具有短纤维与长丝交缠复合结构特征的加捻纱线。
本发明纺纱方法适合的短纤维可为纤维素纤维、蛋白质纤维和化学短纤维中的至少一种，长丝纤维可为合成纤维长丝、粘胶长丝纤维、蚕丝纤维、玻璃长丝纤维和碳纤维丝束中的至少一种。
本发明通过在环锭纺细纱机的牵伸机构与加捻卷绕机构之间设置导纱交缠复合机构，构建了具有交缠复合纺纱机构的环锭纺细纱机，通过涡流旋转空气和机械加捻联合作用，一步法制备出具有短纤维与长丝交缠复合结构特征的纱线，实现短纤维与长丝交缠复合纱线高效短流程生产，与短纤维纱和长丝复合并捻方式相比，大幅度降低生产成本低。
本发明复合方法形成的短纤维纱与长丝紧密交缠复合结构，由于涡流空气的分散作用，长丝中纤维较为均匀的分布在短纤维纱的四周并形成交缠结构，实现了长丝包覆短纤维的包芯复合结构，并可避免长丝与短纤维包芯复合造成的皮芯滑脱现象，突破低比例短纤维含量不能实现包芯纱复合难题；与sirofil纺纱(长丝束以束纤维螺距线形态缠绕在短纤维纱)相比，长丝束中的纤维分布在短纤维纱四周，可大幅度降低短纤维纱线的毛羽提高纱线的强度和耐磨性，改善短纤维与长丝外观分布不匀造成的染色差异的问题；同时交缠复合方式形成长丝纤维交缠包覆短纤维纱结构，利用短纤维吸湿性能高于长丝的特点，形成纱线芯层吸水效应，可作为新型吸湿干爽纱线织物的开发新纱线原料。
附图说明
图1是本发明短纤维/长丝交缠复合纺纱装置的总体结构示意图。
图2是本发明短纤维/长丝交缠复合纺纱装置中交缠复合器的结构示意图，左图为整体示意图，右图为涡流旋转空气槽和压力空气喷嘴的截面剖面图。
图3为交缠复合纱的电镜照片，左图为本发明制备的交缠复合纱普通短纤维纱，右图为普通纤维纱。
图1中各标记如下：
1前罗拉、2中罗拉和皮圈、3后罗拉、4短纤维粗纱悬挂架、5长丝悬挂架、6长丝轮式张力调控器、7交缠复合器、8加捻卷绕机构。
图2中各标记如下：
9导纱定位器、10涡流旋转空气槽、11压力空气喷嘴、12陶瓷导纱柱、13导纱圈、14压力空气喷嘴气道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，为本发明短纤维/长丝交缠复合纺纱装置的结构示意图，包括短纤维粗纱悬挂架4和长丝悬挂架5、长丝轮式张力调控器6、短纤维纺纱牵伸机构、交缠复合器7和加捻卷绕机构8。短纤维纺纱牵伸机构包依次布置的后罗拉3、中罗拉和引导皮圈2、前罗拉1。
如图2所示，为交缠复合器7的结构示意图，其中左图为整体结构示意图，包括导纱定位器9、涡流旋转空气槽10和压力空气喷嘴11；右图为涡流旋转空气槽和压力空气喷嘴的剖面图，表明压力空气喷嘴气道14和涡流旋转空气槽10之间的相对位置关系，其中，导纱定位器9包括一金属底座，该金属底座的两端呈对称的凹形槽，凹形槽的槽口内嵌有两个并排的陶瓷导纱柱12和一个导纱圈13，导纱圈13位于两个陶瓷导纱柱12之间，用以定位短纤维纱和长丝复并后在涡流旋转空气槽10中的相对位置。
涡流旋转空气槽10设于导纱定位器9的底座上，且位于两个凹形槽之间，其外壳为金属，内套为陶瓷结构件，其内部为两端开口的圆形槽，均开口于凹形槽，圆形槽的侧壁开口，纱线接头时，方便纱线引入涡流旋转空气槽10内。
压力空气喷嘴11为一个直通管道，与涡流旋转空气槽10(圆形槽)垂直交叉并通过压力空气喷嘴气道14贯通。
加捻卷绕机构8包括钢领和钢丝圈、锭子。
本发明复合纺纱装置的工作过程如下：
粗纱架4上的短纤维的粗纱条喂入短纤维纺纱牵伸机构中的后罗拉3，经牵伸后形成伸直平行的短纤维须条，经前罗拉1钳口输出并获得初步加捻，喂入导纱定位器中。同时将悬挂在长丝悬挂纱架5上的长丝纤维退绕，经过长丝轮式张力调控器6，喂入交缠复合器7中的导纱定位器中，与短纤维纱汇聚并合后，同时喂入交缠复合器7中的涡流旋转空气槽10中，利用交缠复合器7中压力空气喷嘴11吹入的空气在涡流旋转空气槽10中所产生涡流旋转空气，将长丝纤维束吹散并包缠的短纤维纱四周，并在加捻卷绕机构8加捻同时作用下，形成长丝纤维对短纤维纱的交缠复合，经加捻卷绕机构8卷绕，制备出具有短纤维与长丝交缠复合结构特征的加捻纱线。
采用本发明方法对棉纤维粗纱和聚酯长丝纤维进行复合：
1、将棉纤维粗纱从粗纱架4吊锭上的粗纱管上退绕出来，经过导纱杆和缓慢往复横动的导纱喇叭口，喂入后罗拉3，经过后罗拉3与中罗拉2形成的后区牵伸和中罗拉2与前罗拉1形成的前区牵伸后，形成线密度为0.028g/M的须条；牵伸后的须条由前罗拉1输出通过导纱器，进入涡流交缠复合器7。
2、与步骤1同时进行，将120dtex/72f的聚酯长丝纤维从悬挂在纱架5上的丝筒上退绕出来，经过主动控制长丝束可调张力轮6直接喂入直接喂入交缠复合机构7中的导纱定位器，与短纤维纱汇聚并合，并一起进入涡流交缠复合器7中。
3、利用空气压缩机，产生2.0bar压力的空气，通过管道和交缠复合器上的空气喷嘴，直接进入涡流旋转空气槽中，利用涡流旋转空气槽中涡流槽的形态结构特征，产生涡流旋转空气将长丝纤维束吹散，并在加捻卷绕机构8加捻同时作用下，形成长丝纤维对短纤维纱的交缠复合；
4、将步骤3形成的长丝/短纤维交缠复合纱，穿过钢领上钢丝圈钢丝圈，通过锭子高速回转，使具有一定张力的纱条带动钢丝圈在钢领上高速回转，进行旋转加捻，并卷绕到紧套在锭子上的筒管上，依靠成形机构的控制，钢领板按一定规律升降，使细纱绕成符合一定形状的管纱，制备出具有短纤维纱与长丝交缠复合结构特征的加捻纱线。
图3为本发明方法制备的交缠复合纱和普通短纤维纱(即不包括复合交缠的步骤)的电镜照片，可以看出，本发明方法制备的交缠复合纱，长丝较均匀交缠包覆短纤维四周，复合纱线表面光洁，毛羽数量大幅度降低。

Claims (2)

1.一种短纤维/长丝交缠复合纺纱装置，包括短纤维粗纱悬挂架、长丝悬挂架、长丝轮式张力调控器、短纤维纺纱牵伸机构、交缠复合器和加捻卷绕机构；
悬挂于所述短纤维粗纱悬挂架上的短纤维粗条经所述短纤维纺纱牵伸机构牵伸形成短纤维须条，经输出喂入所述交缠复合器中；同时，将悬挂于所述长丝悬挂纱架上的长丝纤维退绕，经过所述长丝轮式张力调控器直接喂入所述交缠复合器中，与所述短纤维须条汇聚并合；
所述交缠复合器产生的涡流旋转空气能吹散长丝纤维束，并使所述长丝纤维束中的所述长丝纤维与所述短纤维须条产生交缠复合，然后输入至所述加捻卷绕机构中；
所述交缠复合器包括导纱定位器、涡流旋转空气槽和压力空气喷嘴；
所述导纱定位器包括一金属底座，所述金属底座的两个相对的侧壁呈对称的凹形槽，所述凹形槽的槽口内嵌有两个并排的陶瓷导纱柱和一个导纱圈；
所述涡流旋转空气槽设于所述导纱定位器的底座上，且位于两个所述凹形槽之间；所述涡流旋转空气槽的内部为两端开口的圆形槽，均开口于所述凹形槽，且所述圆形槽的侧壁开口；
所述压力空气喷嘴为一个直通管道，位于所述导纱定位器的底座上，且与所述涡流旋转空气槽垂直交叉并通过压力空气喷嘴气道贯通；
所述短纤维纺纱牵伸机构包括依次布置的后罗拉、中罗拉和引导皮圈、前罗拉。
2.一种短纤维/长丝交缠复合纺纱方法，包括如下步骤：
利用权利要求1所述复合纺纱装置中所述短纤维纺纱牵伸机构将短纤维粗条牵伸形成伸直平行的短纤维须条，经输出喂入所述交缠复合器中；
牵伸短纤维的同时，将悬挂于所述长丝悬挂纱架上的长丝纤维退绕，经过所述长丝轮式张力调控器直接喂入所述交缠复合器中，与所述短纤维须条汇聚并合；所述交缠复合器产生涡流旋转空气将长丝纤维束吹散并包缠在所述短纤维须条四周，并在所述加捻卷绕机构的加捻同时作用下，形成所述长丝纤维与所述短纤维须条的交缠复合，经所述加捻卷绕机构的卷绕，得到具有短纤维与长丝交缠复合结构特征的加捻纱线；
所述短纤维为纤维素纤维、蛋白质纤维和化学短纤维中的至少一种；
所述长丝纤维为合成纤维长丝、粘胶长丝纤维、蚕丝纤维、玻璃长丝纤维和碳纤维丝束中的至少一种。
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