CN1142334C - 使长丝假捻卷曲变形的方法和装置、卷曲丝以及采用这种卷曲丝制造复丝的方法 - Google Patents

使长丝假捻卷曲变形的方法和装置、卷曲丝以及采用这种卷曲丝制造复丝的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用来使合成长丝假捻卷曲变形的方法，以及由此制成的卷曲丝。这里长丝在拉伸区内在拉伸销上非均匀拉伸，接着在假捻区内卷曲变形。通过非均匀拉伸在卷曲丝内交替地产生膨松的单丝束和紧密的单丝束。从而造成一种卷曲丝，它具有细-粗花式。

Description

使长丝假捻卷曲变形的方法和装置、 卷曲丝以及采用这种卷曲丝制造复丝的方法
本发明涉及一种将合成长丝假捻卷曲变形成为卷曲丝(卷曲纱线)的方法以及这种卷曲丝。
为了使人造纺织长丝的性能类似于由天然纤维如羊毛或棉花制成的长丝的性能，众所周知，纺出的合成长丝在卷曲变形工序中进行后处理。其中使构成长丝的合成单丝束卷曲，使长丝得到更适合于纺织的外观和与此相关的性能。例如由JP05311527A已知一种这样的方法。在这里复丝线在拉伸区内借助于可加热的拉伸销拉伸，接着在假捻区内卷曲变形。为了产生卷曲丝在长丝内形成假捻，它在假捻区内借助于加热装置定型，接着将卷曲丝卷绕成卷筒。
在采用已知方法时生产出一种具有非常均匀的膨松(Bausch)小的结构的卷曲丝。通过单丝在拉伸销上的热拉伸造成比较紧密的单丝束，其结果是卷曲丝具有小的膨松，从而具有较小的丰满度(Fuelligkeit)。因此这样产生的卷曲丝得到更加人造的外观。
现在本发明的目的是，这样地改进开头所述这一类用于假捻卷曲变形的方法，使得产生一种在丰满度、手感和外观方面尽可能接近于天然纤维特征的卷曲丝。
按照本发明这个目的通过具有按权利要求1特征的方法以及具有按权利要求8特征的卷曲丝来解决。
按本发明的方法的基础是这样的认识，在拉伸区内拉伸销之前长丝拉力的调节对拉伸的均匀性施加直接的影响。因此发现，在长丝拉力特别低时长丝在卷上拉伸销时会激发振动，这会导致长丝在拉伸销上不均匀的热负荷，从而导致长丝拉伸的不均匀。这里利用这样的效应、冒蒸汽的挥发性的长丝部分在长丝卷上热的拉伸销时施加一个力，它和较小的长丝拉力相比作用在垂直于长丝流程的方向上，并使长丝在拉伸销上产生振动。长丝不均匀的拉伸和不均匀的热负荷在假捻区内假捻卷曲变形以后起这样的作用，使得合成长丝这样不均匀地相互缠绕，从而使得交替地存在具有松散的单丝束的长丝段和具有紧密单丝束的长丝段。其中松散的单丝束形成比紧密的单丝束大的横截面，使得形成具有粗—细—花式卷曲丝。
在按本发明的假捻卷曲变形的方法中合成长丝以喂丝速度w1.1和小的最大为5cN的绝对长丝张力引导到拉伸区内可加热的拉伸销上。在拉伸区内长丝通过以包角α＜270°缠绕在拉伸销上拉伸，并通过连接在后面的输送辊抽出，其中在长丝流程内拉伸销之后的长丝张力F2显著地大于在拉伸销之前的长丝张力F1。长丝通过输送辊以送丝速度w1送入假捻区，其中为了长丝在拉伸区内的拉伸送丝速度w1大于喂丝速度w1.1。在假捻区内假捻在超过180℃的温度时定型。这时长丝在假捻区内进行小的后续拉伸，但是其中抽丝速度w2不大于送丝速度w1的1.1倍。接着卷曲的丝(纱)线卷绕成卷筒。
为了可重复地制造卷曲丝中的单丝组合(Filamentverbund)变化，按权利要求2的方法证明是特别合适的。这里在输送辊之前为了从拉伸区中抽出长丝，长丝张力F2调整到0.5cN/dtex至1.2cN/dtex的范围内。
在拉伸长丝时拉伸销加热到温度在80℃至160℃的范围内，最好超过100℃，其中长丝以至少90°范围内的包角部分缠绕拉伸销。为了能够对单丝束的结晶性产生影响，单丝组合内的差别具有高的稳定性。
为了使拉伸均匀化在假捻区内进行长丝的后续拉伸。这里根据按权利要求5的方案的后续拉伸调整特别有利。
为了保证，在具有紧密单丝束的长丝段内单丝绞股也得到充分的卷曲，一种具有多个摩擦盘的假捻器对于在长丝上产生假捻证明是特别合适的。
为了产生不太高弹的卷曲丝建议采用按权利要求7的方案。这里长丝在产生假捻后卷绕成卷筒前通过加热进行后续处理，使长丝可以收缩。
通过按本发明的方法可以制造这样的卷曲丝，它具有否则仅仅从花式丝线中才听说过的性能。按本发明的卷曲丝的天然特征通过在次序和大小方面不规则地出现的单丝束的变化特别地加强。按本发明的卷曲丝的不规则长丝横截面特别是在单丝丝线染色时或者在由它制造的平面构型织物时更加强烈地显现出来。不仅仅是具有膨松的单丝束的长丝段具有比具有紧密单丝束的长丝段完全不同的颜色复制，而且具有紧密单丝束的长丝段还具有比具有膨松单丝束的长丝段更高的结晶度。因此达到织物组织的着色性，它在平面构型织物中导致均匀的颜色结构。其中不同的长丝段可以具有几毫米至几十毫米的长度。
这种类型的卷曲丝由于具有膨松单丝束的长丝段可以有利地由许多例如由不同的聚合物制成的单根长丝制成复合长丝(Verbundfaden)。为此建议采用按权利要求11的方法。其中至少一种长丝在结合成复合丝以前按照本发明按权利要求1的步骤卷曲变形。这样制造的复合丝同样具有天然的特征。长丝的结合最好通过喷气变形借助于喷气变形喷嘴进行。其中气流基本上垂直于长丝束，使长丝的单丝相互缠绕。
对于制造按本发明的卷曲丝具有按权利要求14特征的装置证明是特别合适的。这里该装置具有一个喂丝辊、一个拉伸销、一个第一输送辊、一个加热装置、一个冷却装置、一个假捻器、一个第二输送辊和一个卷绕装置。按照本发明在长丝流程内拉伸销后面设置一个导丝器，它做得可调的，以调整长丝在拉伸销上的规定包角。因此通过改变长丝包角可以在很大范围内调整在拉伸销上的特征性的不均匀拉伸。
导丝器最好在一条导轨上调整，此导轨做得离拉伸销圆周基本上具有不变的距离。因此即使在拉伸销上的包角改变时在拉伸区内建立的长丝拉力基本上保持不变。
下面借助于附图对按本发明的方法和按本发明的卷曲丝作较详细的说明。
其中表示：
图1用来实现按本发明的方法的装置的第一个实施例；
图2卷曲丝的示意图；
图3用按本发明的方法制造复合长丝的装置的一个实施例。
图1中示意表示用来实现按本发明的方法的本发明的装置的一个实施例。该装置具有一个喂丝辊17，它将复丝丝线4从喂给筒子1中通过顶导丝器15抽出，喂丝辊17这样地驱动，使长丝4以喂丝速度w1.1引入拉伸区。在在喂丝辊17和设置在后面的输送辊2之间延伸的拉伸区内设有一个可加热的拉伸销18。拉伸销18加热到80℃至160℃范围内的表面温度。拉伸销18被长丝4以至少90°范围内的包色缠绕。这里在拉伸销18脱离一侧设有一个导丝器19。导丝器19可以在导轨20中基本上平行于拉伸销这样地调整，使得在拉伸销上的包角α可以从90°调整到270°。在包角调整好以后导丝器19固定在其当时的位置上，使得在过程中拉伸销上的包角保持不变。
长丝4通过连接在导丝器19后面的输送辊2从拉伸区中抽出，并引导到在输送辊2和假捻器7之间延伸的假捻区内。通过假捻器7在长丝4上产生假捻。这里假捻器做成摩擦盘装置，其中许多摩擦盘这样地安装在三个轴上，使摩擦盘在中心区域内相互重叠，长丝在它里面穿过。摩擦盘具有大致等于从假捻区中抽出的抽丝速度w2的2倍的圆周速度。在假捻区内设有加热装置5和冷却装置6。在加热装置5和冷却装置6之间设有导丝器9。加热装置5做成这样，使长丝加热到180℃至200℃范围内的温度。为此加热装置可以具有载热液体，它具有与长丝接触的热表面。但是加热装置也可以用电加热到长丝材料熔化温度以上的温度。在这种情况下长丝离加热表面一定距离输送。
冷却装置6连接在加热装置5的后面，通过冷却装置长丝冷却到约80°至100℃的温度。冷却的长丝穿过假捻器7，然后长丝4通过第二输送辊3以抽丝速度w2从假捻区中抽出。但是在假捻区内的后续拉伸是有限的，并且不超过抽丝速度和送丝速度w2/w1＝1.1的速度比，最好在w2/w1＝1.03至1.06的范围内。
为了制造高弹卷曲丝长丝可以在第二输送辊3之后直接在卷绕装置10内卷绕成卷筒。在图1中所示的装置中设有长丝4的后处理工序。为此在第二输送辊3后面连接第二个加热装置8。在加热装置8内长丝得到后续热处理以平衡张力或者作收缩处理。长丝4由第三输送辊14从加热装置8中抽出，在上油装置11中上油以后在卷绕装置10中卷绕成卷筒。为此卷筒12通过驱动辊13以均匀的圆周速度驱动。卷筒12含有按本发明的卷曲丝。
在制造卷曲丝时在喂丝辊17和第一输送辊2之间的拉伸区内这样地调整导丝器，使得在喂丝辊17和拉伸销18之间的长丝段内建立非常小的长丝拉力F1，它在5cN的范围内。相反在可调导丝器19和第一输送辊2之间的长丝段内作用长丝全拉力，它在0.5cN/dtex至1.2cN/dtex范围内。通过按本发明的这种调整达到长丝4在拉伸销18上的非均匀拉伸和热负荷。送丝速度w1相对于喂丝速度w1.1按比例w1/w1.1＝1.5至1.7调整，因此长丝4受到拉伸。在假捻区内在卷曲丝定型期间进行较小的后续拉伸。为此第二输送辊3的抽丝速度w2调整得稍高于第一输送辊2的送丝速度w1。这里速度比为w2/w1＝1.03至1.06。按本发明的方法适合于由聚酯、聚酰胺或聚丙烯制造高弹丝(纱)或定捻丝(纱)(Set-Garn)。这里可以以1.5至5单丝旦数喂给50至200dtex范围内的纺出的预取向丝。
图2中表示按本发明的卷曲丝的视图。卷曲丝由许多单丝构成。合成单丝关于长丝长度相互不均匀地缠绕，使得交替地存在膨松的和紧密的长丝横截面，它们在假捻卷曲变形后由于单丝束内结晶度的不同而形成。在图2中长丝横截面以符号d1，d2和d3表示。所属的长丝段在图2中以长度L1，L2和L3标注。在长丝段L1内单丝形成具有长丝横截面d1的比较膨松的单丝束。在接着的长丝段L2中单丝缠绕成具有较小长丝横截面d2的紧密单丝束。重复这种更替，使得与长丝段L2相邻的长丝段L3具有带长丝横截面d3的较膨松的单丝束。根据长丝张力、拉伸销上的包角、长丝速度的调整和在拉伸销上及加热装置内温度调整的不同长丝段L1、L2和L3可以在几毫米至几十毫米的长度上延伸。长丝横截面的大小和长度分布是不规则的、使卷曲丝具有不均匀的表面结构，它类似于一种粗一细花式纱线。因此按本发明的卷曲丝特别适合于产生具有颜色结构的平面构型织物。
在图3中示意表示按本发明的方法制造复丝的装置的一个实施例。该装置基本上与图1中所示的装置相同。在这方面参照前面的说明，在这里仅仅说明按图3的装置的区别。
在图3中所示的装置中两股长丝4.1和4.2通过喂丝辊17分别从喂给筒子1.1和1.2中拉出。长丝4.1和4.2相互并排地平行引入拉伸区。在拉伸区内长丝4.1和4.2借助一个可加热的拉伸销18拉伸。为了调整长丝在拉伸销18上的包角在拉伸销18之后设有一个导丝器19，它在导轨20内可以基本上平行于拉伸销调整。长丝4.1和4.2通过连接在后面的输送辊2从拉伸区内抽出，并引入假捻区。假捻区包含一个加热装置5、一个冷却装置6以及一个假捻器7。这里假捻区内的假捻器做成双假捻器，使长丝4.1和4.2平行地相互并排地卷曲变形。然后长丝4.1和4.2通过输送辊3.1从假捻区内抽出。接着长丝4.1和4.2相互结合成复合丝(纱)线22。为此长丝4.1和4.2引入一个喷气变形喷嘴21，并用基本上垂直对准的压缩空气吹气。
复合丝线通过连接在喷气变形喷嘴21后面的输送辊3.2引入后处理区。这时复合丝线22在加热装置8内加热，以便这样地平衡内部张力。复合丝线22由另一个输送辊14从加热装置8中抽出，并在上油装置11中上油以后在卷绕装置10中卷绕成卷筒12。
这里用于拉伸和假捻卷曲变形的导丝器与图1中所述的装置相同。在这方面图3的方法步骤和设备调整参照前面对图1的说明。
与前面的实施例不同按图3的装置适合于多股长丝同时卷曲变形，并接着合并成复丝。这里图3中的长丝数量是举例性的。也存在这样的可能性，这样地制造复合丝线，长丝之一直接引入假捻区。这种情况在图3中用虚线画出。这里长丝4.2通过输送辊2从喂给筒子1.2中抽出，并引入假捻区，相反第一股长丝4.1在卷曲变形前先引入拉伸区。
这样制造出来的复丝具有比较小的粗—细花式。
                                参考符号1  喂给筒子2  输送辊3  输送辊4  长丝5  加热装置6  冷却装置7  假捻器8  加热装置9  导丝器10 卷绕装置11 上油装置12 卷筒13 驱动辊14 输送辊15 顶导丝器16 单丝17 喂丝辊18 拉伸销19 导丝器20 导轨21 喷气变形喷嘴22 复合丝线

Claims (15)

1.使合成长丝假捻卷曲变形的方法，具有以下步骤：
1.1长丝以喂丝速度w1.1和小的最大为5cN的绝对长丝张力F1喂给拉伸区内的可加热的拉伸销；
1.2长丝通过以α＜270°的包角缠绕拉伸销拉伸并以长丝张力F2抽出长丝，此长丝张力明显大于在拉伸销前的长丝张力F1；
1.3长丝以送丝速度w1输入假捻区，w1大于喂丝速度w1.1；
1.4具有假捻的长丝加热到温度T＞180℃，接着具有假捻的长丝在假捻区内冷却；
1.5长丝上的假捻通过假捻器开松；
1.6长丝以高于400米/分的抽丝速度w2从假捻区中抽出，为了长丝在假捻区内的后续拉伸，w2不大于送丝速度w1的1.1倍，也就是说400米/分＜w2＜1.1w1，和
1.7长丝卷绕成卷筒。
2.按权利要求1的方法，其特征在于：
将长丝从拉伸区内抽出的在输送辊之前的长丝张力F2在0.5cN/dtex至1.2cN/dtex范围内。
3.按权利要求1或2的方法，其特征在于：拉伸销加热到温度在80℃至160℃范围内，特别是100℃以上，长丝以至少90°范围内的包角部分缠绕拉伸销。
4.按权利要求3的方法，其特征在于：为了长丝在拉伸区内的预拉伸送丝速度w1和喂丝速度w1.1之间的速度比调整到w1/w1.1＞1.4，尤其是w1/w1.1＝1.5-1.7。
5.按权利要求1的方法，其特征在于：为了长丝在假捻区内的后续拉伸，拉丝速度w2和送丝速度w1之间的速度比调整在w2/w1＝1.03-1.06的范围内。
6.按权利要求1的方法，其特征在于：长丝上的假捻通过具有许多摩擦盘的假捻器产生。
7.按权利要求6的方法，其特征在于：长丝在产生假捻后卷绕成卷筒前通过加热得到后处理。
8.由许多合成单丝组成的、通过拉伸、加热和假捻卷曲变形制成的卷曲丝，其特征在于：合成单丝这样非均匀地相互缠绕，使得交替地存在具有膨松单丝束的长丝段和具有紧密单丝束的长丝段，其中膨松的单丝束具有比紧密单丝束大的长丝横截面。
9.按权利要求8的卷曲丝，其特征在于：长丝段在其次序和其大小方面的变化不规则地出现，长丝段具有几毫米至几十毫米的长度。
10.按权利要求8或9的卷曲丝，其特征在于：单丝组合可以通过以下步骤制造：
10.1长丝以喂给速度w1.1和小的最大为5cN的绝对长丝张力F1喂给拉伸区内的可加热的拉伸销；
10.2长丝通过以一个包角α＜270°缠绕拉伸销拉伸，并以长丝张力F2抽丝，它明显大于拉伸销之前的长丝张力F1。
10.3长丝以输送速度w1送入假捻区，输送速度大于喂丝速度w1.1；
10.4具有假捻的长丝加热到温度T＞180℃，接着在假捻区内冷却具有假捻的长丝；
10.5通过假捻器开松长丝上的假捻；
10.6以400米/分以上的抽丝速度w2将长丝从假捻区中抽出，为了长丝在假捻区内的后续拉伸，w2不大于送丝速度w1的1.1倍，也就是说400米/分＜w2＜1.1w1。
11.制造至少由两股喂给的长丝构成的复丝的方法，其中至少一股长丝在结合以前按权利要求1至7之任一项的方法假捻卷曲变形。
12.按权利要求11的方法，其特征在于：
长丝分别从一个喂给筒子中抽出后直接合扰，并在结合以前一起按权利要求1至7之任一项的方法假捻卷曲变形。
13.按权利要求11或12的方法，其特征在于：长丝在假捻卷曲变形后通过在喷气变形喷嘴内喷气变形直接结合。
14.用来使长丝(4)假捻卷曲变形的装置，具有一个喂丝辊(17)，它从喂给筒子(1)中抽出长丝(4)；具有一个在设置在喂丝辊(17)之后的拉伸区内的可加热拉伸销(18)，一个第一输送辊(2)、一个加热装置(5)、一个冷却装置(6)、一个假捻器(7)、一个第二输送辊(3)和一个卷绕装置(10)，其特征在于：导丝器(19)设置在长丝流程内拉伸销(18)之后，此导丝器做成可调的，以调整长丝(4)在拉伸销(18)上的规定的包角。
15.按权利要求14的装置，其特征在于：
导丝器(19)在导轨(20)内可调，此导轨形成一个导轨面，它到拉伸销(18)圆周的距离基本上保持不变。
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