CN1143986A - 包芯纱 - Google Patents

Abstract

一种新的能抗剥落的包芯线，它能以约为10°的进入一走出角度，在100克的张力和100米/分的速率下通过针织针而不会产生任何明显的剥落和起毛。

Description

包芯纱

本申请为93.02.25入档的SN022,207申请的后续部，后一申请是90.10.26入档的SN07/603,504申请的后续部，后一申请又是SN366,702申请的后续部，这个后一申请已经得到美国颁布的编号为4,976,096的专利。

本发明涉及纺纱的生产，更具体点说涉及包芯纱的生产。

已知包芯纱或芯部被包卷的细纱可用将纤维鞘包卷在连续长纤维芯上的方法制出。或者，也可将连续长纤维包卷在切段纤维芯上制出。另外，在芯内和包卷层或鞘层内部可含有切段纤维材料，或都可有连续长纤维材料。迄今为止，在用切段纤维生产环锭纺的包芯纱时，包卷工步都是在环锭纺纱之前进行，那就是说，在从纱条制成粗纱从而生产出包芯粗纱时，随后必须在环锭纺纱的工步内精纺成细纱；或者在拉伸过程中从而生产出同心的包芯纱条时，随后必须粗纺成粗纱并在环锭工步内精纺成细纱。迄今为止，还没有开发出可以在环锭精纺机上从多股未经包卷的粗纱直接生产出包芯纱的实际可行的系统。

下面的定义适用于在说明书和权利要求书出现的若干术语：

梳理应用梳理机使纤维整齐、清洁和伸直，并去除极短的纤维和细小的杂质，来制出纱条。

并条通常是在被称为并条机或拉伸机的并条设备的头、二、三道内进行，用来使纱条纤维平行和伸直从而提高直线密度的均匀性。在通过并条机的每一道内，都有好几股纱条被结合成为单股纱条。

拉伸使纤维束如纱条或粗纱在长度上延伸从而使纤维束的直线密度降低和纤维的平行度提高的过程。在梳理、并条、粗纺和环锭精纺中采用到各种形式的拉伸。

纱条由梳理或并条制出的产品，即一种基本上不带捻度的极其粗糙的纤维束。

粗纺过程用拉伸将纱条转变为一条被称为粗纱的较细的纱束，只有小量的捻度(通常为每英寸1-2转)被施加到这股纱束上。这个工步只是结合随后要进行的环锭精纺才进行的。目前还没有其他型式的精纺需要在精纺之前进行粗纺。

环锭精纺过程这里所应用的是一种拉伸粗纱并利用环锭细纱机上的钢领和移动的钢丝圈赋予捻度从而将粗纱转变成为细纱的操作。只有百分比很小的一部分环锭细纱机可不需要在事前制成粗纱，但也不是将纱条直接转变成为细纱，而是在纱条即将进入通过环锭精纺上常用的拉伸辊/皮圈的通道之前先使它通过装在环锭细纱机上的另增的拉伸设备。

本发明所提供的一种新的系统能够从多股未经包卷的粗纱直接制出包芯纱的新产品。概括地说，制造过程包括将一股芯部纱束和至少一股分开的包卷纱束从一对拉伸辊的辊隙中直接输送到下游上紧靠辊隙的一个固定的纱束支承装置上。多股包卷纱束就在支承装置上的一条敞开的沟道内与芯部纱束汇合，并包卷在芯部纱束上，从而形成包芯纱。

这种新产品可以达到前所未有的包卷覆盖度。芯部的99％以上都被覆盖，即只有小于1％的芯部未被覆盖，而现有技术的包芯纱能达到的覆盖度不高于90％，即10％的芯部未被覆盖。

支承装置为芯部纱束和包卷纱束提供了一个向外向下伸展的弯曲的支承表面，其上有一沿着该表面延伸的敞开的沟道。纱束的汇合和包卷就在这个沟道内进行。

包卷的细纱然后被送到环锭精纺组合件的常用的钢领、钢丝圈和卷绕锭子上。这样，未经包卷的粗纱就可在连续的过程中被转变为包芯纱。

本发明的一个目的就是要制出一种新的包芯纱，它比以前的产品具有下列的优点和特点：

它在实际上是全部被覆盖的，而以前的包芯纱产品只有比这小得多的覆盖百分比。

芯纤维沿着细纱的长度取向并且位在横截面的中心。

由于包覆纤维的独特的交织方式(由两股分设在芯部材料两侧的拉伸过的粗纱实现的)，细纱鞘肯定不会从芯部上剥落。另外，在沿着细纱的两个方向上都有同等良好的抗剥落能力。

用高韧性的切段纤维制出的切段纤维芯部被棉纱包卷的包芯纱比等同的100％的棉细纱或等同的按常规均匀混纺的细纱具有显然较高的强度。

本装置能够制出较细的纱(例如，达到40/1棉纱支数或更细的纱)。

芯部和包覆纤维部能对本系统制出的包芯纱的机械性能产生影响；用这种纱制出的织物的机械性能如抗撕裂强度、抗拉强度和耐磨抗力均有显著的提高。

本发明的由切段纤维芯部精纺出来的细纱比现有的以单根长纤维为芯部的细纱更为经济，主要是因为切段纤维的费用比单根长纤维低。

品质低的棉、毛、人造纤维或任何其他纤维都可用在芯部内，而高级纤维可用在包覆层内，这样可制出具有高级纤维外观的产品。

许多种新颖的细纱和织物如绉纹状的、兰色粗斜纹布状的及具有不同染色效果的，都能用本发明的精纺技术制出。

比起早先报道的精纺技术，本发明的精纺技术更容易在精纺时修补断头。

以切段纤维为芯部的包芯纱对生产高强度和棉质表面部需要及/或是关键的纺织产品极为有用，这些产品如显然为棉质的、强力的、容易维护而舒适的服装，某些军用织物如帐篷，条纹布的衬衫，工作制服，具有绝热棉覆盖层的强力的缝纫线，及强力的防弹的织物。

本发明的其他一些目的和优点可从下面的结合附图的详细说明中看到。在附图中：

图1为本发明整个系统的透视图。

图2为图1中棒20的部分透视图。

图2a为图2的一个可替代的实施例。

图3为图1中装置的一部分侧视图。

图3a为一个可替代的实施例的侧视图。

图4一般地示出在有多个并排设置的精纺系统装在同一机架上时棒20的应用。

图5为本发明的产品的横截面的照片。

图6为用来试验包芯纱的抗剥落能力的装置的示意图。

图7为本发明的另一个实施例在操作位置上的透视图。

图8为本发明的另一个实施例在修补用的第二位置上的透视图。

一般环锭精纺设备用的零件在实施本发明时都可应用。它们在图1中被示出的有：后拉伸辊1，拉伸皮圈2，前拉伸辊3，猪尾形导纱沟4，和细纱筒管6。此后，上述这些零件的组合被称为单个精纺系统。

另外，有三个筒管位在后拉伸辊1的上游。其中两个将包卷的粗纱9和10如棉粗纱输送到后辊1上，而另一筒管则将芯粗纱12如聚酯粗纱输送到后辊上。

为了实施本发明而开始使用的材料如棉粗纱和聚酯粗纱可用通常惯用的方式制备。在三个筒管和后辊1之间设有一个通常惯用的粗纱会聚器14以便用来保持各股粗纱之间的间隔。另外，在拉伸辊1和皮圈2之间还设有另一个会聚器15以便为从前辊3的辊隙中出来的各股粗纱之间提供非惯用的间隔。那就是说，后面这一个会聚器的尺寸是这样制定的，使各股粗纱在从前辊3的辊隙中出来时，从中间的芯部纱束到两侧中每一侧的包卷纱束的间距是不等的。换句话说，在这些纱束从前辊3的辊隙中出来的那个点上，在包卷纱束9和芯部纱束12之间的间距与在包卷纱束10和芯部纱束12之间的间距是不同的。更具体点说，在纱束9和12之间的间距在细纱形成时进行“Z”字形加捻的情况下(图2)略小于在纱束10和12之间的间距，而在进行“S：字形加捻的情况下(图2a)则反之。一般地说，各该纱束的中心线之间的较小的间距约为较大的间距的70％-80％。

就包卷纱束与芯部纱束之间的较小间距而言，其具体尺寸取决于被加工纤维的长度，因此取决于精纺设备的大小(即用于短的、中等的还是长的切段纤维的精纺设备)。对于一个通常惯用的棉(短切段纤维)精纺系统来说，在包卷纱束与芯部纱束之间的较小间距可约为3/32时到5/32时。对于长的切段纤维如羊毛，这个尺寸可从约1/4时变化到5/8时。

再看图1，设在猪尾形导纱沟4与前辊3之间为一圆筒形的、空心或实心的棒20。该棒为芯部和包卷纱束提供一个向外、向下导向的支承表面。该棒的作用是作为这些纱束的支承并作为包芯纱形成的发生地点。

如从图2或2a可以看到，在棒20上开有一条凹槽21，该凹槽构成支承面上必需有的敞开的沟道，芯部纱束就在其内通过，而包卷纱束则在其内包卷在芯部纱束上。位在一个与前辊辊隙平面垂直的平面上的凹槽21是这样定位的，使芯部纱束12能够从辊隙直接来到凹槽内，而包卷纱束9和10则在进入槽内之前，首先与邻近凹槽的棒20的表面接触。

棒20和凹槽21的壁最好予以抛光，至少与包卷纱束和芯部纱束直接接触的元件应这样做。

棒20的直径取决于纤维长度，特别是包卷纤维的长度。对于一个典型的长为1.5时的聚酯切段纤维芯部和长度为1时的棉质包卷纤维来说，棒的直径可约为3/8时到3/4时。对于一个长为3时的长切段纤维来说，棒的直径可放大到2时。

从前辊辊隙出来的纤维束由于尚未加捻，性质脆弱，只有靠纤维间粘聚力和棒20的支承才能保持完整并连续流动而不破裂或中断。

棒20与前辊辊隙之间的距离应使芯部纱束在这两个点之间基本上没有拉伸。因此沿着芯部纱束量出的、在棒20上的包卷纱束与前辊辊隙之间的距离应小于芯部纱束中大多数纤维的长度。由于避免拉伸，在棒20的上游的芯部纱束内就可保持完整的细纱张力。这个张力如果不足将会使棒20的上游的纱过度“加捻”，并会生成理发店门前转动杆那样的花纹，随后芯部纱束的被包卷纱束完全包覆就要打折扣。

另外，棒20离开前辊辊隙的距离应使在包卷纱束的最长纤维(即棉纤维，所谓“2.5％跨长”的纤维)没有拉伸，而其中某些较短的纤维有拉伸，换句话说，沿着每一股包卷纱束从每一股包卷纱束在前辊辊隙上的出现点到棒20上的细纱形成点的距离只是比其中最短纤维的长度大出约为“切段纤维”长度的50-80％。在采用棉包卷纤维的情况下，沿着包卷纱束量出的从前辊辊隙到细纱形成点的典型距离约为1/2时到7/8时。

这样，在本发明的实际操作中，纤维在从前辊辊隙出来后就一直处在松弛状态，没有捻度将它们扭在一起，在从辊隙到棒的行程中只有极少的加捻施加在芯部纱束纤维上。而该棒在将纤维从辊隙运送到棒上的细纱形成点时起到导引作用。

现在继续来看棒的定位，其纵向轴线一般可与两个前辊的轴线平行并大致保持相等的距离，如图3所示。正确位置应这样设定，使纤维从前辊辊隙到棒上的接触点有一条合适的路径如上所述，同时仍能使该棒与每一前辊之间留出间隙。在该棒与上前之间的间隙应大到足够的程度使拉伸纱束的最厚段也不能在它们的表面被夹住，否则就会产生不好的后果，包卷纤维的侧向运动将被限制，纤维的流动将会中断。在该棒与下前辊之间的间隙也应大到足够的程度，使在细纱断烈的情况下用精纺系统的真空系统来清除纤维时该棒不会干扰清除工作。采用一个横截面形状为半圆形而不是全圆形的棒可使棒的定位更靠近辊隙和下前辊如图3a所示。

考虑到上述这些因素，在前辊辊隙与棒上最接近表面之间的标准间距，对棉/聚酯的包卷层/芯部来说约为1/4时到7/16时，对羊毛/聚酯的包卷层/芯部来说约为1时或2时。

再请参看图2或图2a，在棒20内的凹槽21可以是“V”形的、长方形的、椭圆形的、圆形的或其他任何内凹形状的。其宽度应略宽于芯部纱束的直径，即约为芯部纱束直径的1.5到2倍。凹槽的深度大致与宽度相同，最好约为槽宽的75-150％，视凹槽形状而定。平(长方形)槽的深度可大于宽度，而“V”形槽可具有一个比其最大宽度大的最大深度。

在从前辊辊隙出来后，芯部和包卷纱束便会变成扁平的形状，但芯部纱束的横截面却趋向变成圆筒形，这是因为一方面芯部纱束是被拉入到凹槽21内的，另一方面由于来自下游的力有一些捻度和张力施加在芯部纱束上。所有这些力趋向于使芯部纱束会聚并集结成为一个圆或椭圆的横截面形状。

当纱束从辊隙出来时它们在凹槽21内合并成为所谓“夹馅面包”的形状，芯部纱束在中间，而在包卷区内，一股包卷纱束位在芯部纱束的上面，另一股包卷纱束位在芯部纱束的下面，如图2或2a的两个可替代的实施例所示。此后两股包卷纱束就以螺旋形卷绕在芯部纱束上。

如图1-3所示，在棒20的紧下游非常接近的地方设有一个“L”形的细纱控制导架25，它用螺纹或其他方法连结在棒上。导架25的作用是能够防止来自上游的过多的细纱捻度通过导架。

另外，导架25可使纤维与棒20之间的接触区稳定。更具体点说，芯部纱束与两个包卷纱束的每一个纱束的初始接触点并不互相重合。包卷纱束与芯部下侧的初始接触点一般为纱束间的第一接触点，在图3中标为点C，而另一个包卷纱束再在C点下游的第二接触点“重叠包卷”。CD弧为包卷区。在任何纤维之间进行初步接触之前，所有这三股纱束首先应与棒20的表面沿着在C点上游的一条公用线进行接触，为的是使包卷在棒20上进行，而不是在棒20与前辊辊隙之间进行。这条公用接触线，在图3中将其一端标为“A”，是由与上前辊3和棒20相切的平面确定的。在图3中的B点为包卷细纱与棒的最后接触点，这个点是由从棒20到导架25的表面的切线确定的。

图3中的AB弧限定着在纤维纱束与棒之间的直接接触区。在操作时，包卷区CD应该稳定和一定，并应落在AB内，尽管在精纺操作中动力学的变化会使在纤维纱束与棒之间的接触的综合性质发生常规的波动仍应这样做。否则本来可以做到的包卷纱束对芯部纱束的最大程度的包覆便要打折扣。由于这个原因，在操作时应有沿芯部纱束测量约为30°-90°的弧保持与棒20接触。

在导架25定位时需考虑的一些因素如下：在细纱产品的卷绕中当猪尾形导纱沟4随着钢领轨5而上下移动时，从棒20上出来绕过导架25导向猪尾形导纱沟4(在图3中未示出)的细纱在所有时间内都应保持一个正的偏转角(图3中的标号40)。但这个偏转角应尽可能地小，以便防止“截留”过多的捻度，即防止这样的情况，没有足够的捻度向上游流动来保持细纱的完整性或在AB弧内完成包卷的操作。这一点能够通过导架25的设定来做到，只要在形成包装的运动中当猪尾形导纱沟和钢领轨处在其最低点时将导架25略微偏离细纱从2棒20到猪尾形导纱沟4的路径即可。对于标准的棉精纺机，一个约为10°到15°的最小偏转角便已足够。而最大的偏转角将发生在当猪尾形导纱沟和钢领轨处于最大的向上位置时，此时该偏转角将比初始(最小)设定典型地大出约9°。

有一简单的方法可用来使导架25定位，那就是用螺钉把导架固紧在棒20上，然后将棒20的两端这样安装在精纺机上使该棒能环绕自身的轴线进行旋转调节(即在棒的轴线上用螺钉把棒连接在一个支架上再将该支架固定在精纺系统的机架上)。在这种布置中，任何时候只要松开轴线上的螺钉转动该棒都可使棒的位置改变，导架25也可用类似方法按顺时针向或反时针向环绕该棒重新定位。

在精纺操作中，如果有过多的捻度开始向上游流回，以致例如包卷区CD向线A的上游移动，从而产生具有理发店门前转动标杆那样花纹的细纱，那么导架25就可重新定位(在图3中环绕棒20按顺时针向旋转)，借以增大最小偏转角并从而增大麻擦的阻力，截留较多的捻度，重新调节包卷区的位置使它返回到棒20上的AB弧内。这个调节能够在精纺操作中方便地进行，如果如上所述将导架25连结在棒20上，只要略微转动该棒，同时观察包卷区CD的变化，便可使CD区适宜地位在AB弧内的中间。

当猪尾形导纱沟移动时最好还能使偏转角的变化降为最小。为此，导臻5应尽可能靠近棒20以便使这种变化减小。在另一方面，应有足够大的间隙以便使修补工作容易进行。一般地说，在导架25和棒20之间有一约为1/2时到3/4时的距离便可足以应付上述两项目的。在一可替代的实施例中，导架25可用弹簧加载而抵压在棒20的表面上，从而能轻轻地夹持细纱使它在棒和导架之间通过。

在本发明的较优的实际操作中，可用一根连续的棒来适应好几个并排排列的精纺系统，如图4所示，因此只有一条单独的敞开的沟道或凹槽21与每一个精纺系统内的每一对前辊邻接。该棒的两端可在其轴线上用螺钉连接到支架上，而支架再固紧到精纺系统的总机架上。

就本发明的系统的运转速率而言，本发明可在所用粗纱具有相同的总体的混合组成和相同的由三股纱束(两股包卷加一股芯部)组合的直线密度的条件下，与以通常的方式精纺具有给定的直线密度和捻度系数的细纱一样采用相同的锭子转速。在这种情况下，相同的加捻齿轮比和拉伸齿轮比将被使用，并生产出具有相同直线密度的细纱。在本发明中，按位置分装三个筒子架的三股粗纱在制备时每股粗纱的直线密度平均只有通常惯用的粗纱的直线密度的1/3。

或者，另外一种办法，采用三股粗纱，每一股都具有与通常惯用的单股粗纱相同的直线密度。但在这种情况下，拉伸齿轮就须重新选定，使拉伸增加到三倍，因为多到三倍的粗纱(三股粗纱对一股粗纱)要在拉伸区内并合。而相同的加捻齿轮和锭子转速仍可采用，这样便可像通常惯用的单股粗纱那样制出相同的细纱直线密度和捻度系数。

还有第三种办法是将粗纱直线密度的改变与拉伸齿轮装置的改变结合起来。一种结合办法是将粗纱的直线密度降为1/2，而将拉伸增加到1.5倍。例如，如果1亨克的粗纱被正规地用来进行28倍的拉伸以惯常使用的方式生产出Ne28的细纱，那么本发明就可用三个2亨克的粗纱(用于一个芯部和两个具有不同成分的包卷部)进行42倍的拉伸来生产出Ne28的包芯纱。再次说明一下，机械的锭子转速和加捻齿轮比都可与生成的捻度系数一样与原来的数值相同。

显然，对本行业的行家来说，还可有许多其他的实用的操作参数的组合。而捻度系数、生产率和细纱支数的改变可用纯粹是传统的管理方法处理各个变数如粗纱的直线密度、锭子转速、加捻和拉伸用的齿轮装置、钢丝圈重量等对纺织的关系来完成的。另外，基本的环锭精纺的规律还是要遵守的。例如在棉纱的环锭精纺中，一般要求将拉伸量保持在50以下，并将粗纱支数保持在3亨克以下。

下面是用本发明的系统生产出来的28特的67％为棉、33％为聚酯切段纤维的包芯线的一般精纺参数：

聚酯粗纱(1股)＝2亨克(1.5时；1.2旦尼尔；6克/旦尼尔)

棉粗纱(2股)＝各为2亨克(1¹/16时切段；美国爱字棉)

粗纱结合的亨克数＝0.67

总拉伸量＝42

锭子转速(转/分)＝9100

捻度系数＝4.00

钢丝圈＝#6(重1.6格令)

相对湿度＝51

温度(℃)＝20

本发明可用来将纤维材料包卷在连续的单根长纤维的芯部材料如连续的单根长纤维的聚酯的周围，也可包卷在切段的芯部材料的周围。当这种连续的长纤维材料被用作芯部线束时，它不再通过后罗拉引入到拉伸系统内而是被送入到紧跟在前辊后的拉伸系统内并与棒20内的凹槽21对准。拉伸区和锭子的运转速率与采用具有相同的直线密度的切段芯部材料的类似系统相同。由连续的聚酯长纤维为芯部纱束、棉纱为包卷层制出的产品令人十分吃警的是与以切段材料为芯部的包芯纱一样具有同样良好的抗剥落能力。

本发明能够生产出现有技术从未能达到的包覆程度。在这方面，现有技术的程序最好用美国专利4,541,231号作为例子。用所说的现有技术程序和其他现有技术程序由连续的长纤维包芯纱制出的织物会呈现“闪光现象”，这就是说芯部的色彩会被透露出来，因为存在着相当多的未被包覆的芯部点。作为比较，对本发明所产出的包芯纱和由此而制成的织物进行目视检查，完全看不到这种“闪光”，说明芯部基本上完全被鞘层包覆。

对用本发明和用最好的现有技术所生产出来的连续长纤维的包芯纱的随机试样进行计算机的图像分析试验，每一试样都取10厘米长的细纱，试验结果表明：本发明所生产的包芯纱能提供99％以上的鞘层包覆(即只有小1％的芯部是未被包覆的或暴露的)，而现有技术所生产的包芯纱，包覆率不大于约90％，或者说10％的纤维是暴露的。这就是说，在本发明制出的包芯线中所暴露出来的纤维还不到现有技术的1/10。

用本发明完成的包覆形式可显著地减少并可基本消除包芯纱在后续加工过程中容易发生的鞘层剥落现象，这些后续加工过程例如织造、针织或细纱的处理；从而可以提高细纱的可加工性和终极产品的质量。

这个不寻常的高度的鞘层包覆率能够带来另一个优点。在用玻璃纤维的连续长纤维作为芯部、棉纱作为包卷层的包芯纱中，它可显著地减少纤维的断裂(由于芯部材料暴露后的磨损)并因此减少断裂的玻璃纤维碎片的排除。这将有助于消除由于断裂的碎片及/或任何断裂的个别纤维(在暴露的纤维中)而引起的腐蚀问题，这个问题在用现有技术生产的玻璃纤维长纤维的包芯纱制成的织物中常可遇到。

本发明还有另外一个优点是它能提供一个较大程度的色彩控制和对后处理织物的化学后处理的较多的适应性，因为不需要在细纱或织物表面出现的连续长纤维的芯部大多数具有与鞘层不同程度的染色能力和化学亲和性或兼容性，会造成麻烦，而现在由于鞘层很牢固，芯部的暴露就基本上被消除了。并且，本发明所提供的实际完善的芯部包覆在某些情况下可只对包卷层或鞘层染色，比起现有技术鞘层和芯部都要染色的情况，费用可以节省。

另外，本发明所达到的不寻常高度的鞘层包覆能够消除由暴露的或断裂的芯部长纤维偶而引起的擦毛、起球或其他类似缺陷。

本发明所达到的芯部包覆并能显著地改善对芯部的保护，如对缝纫线可保护它免受热的影响，对光敏芯部材料可保护它免受光的影响，对用于特殊用途的细纱可保护它免受电和化学不平衡的影响。

图5为本发明的产品的横截面的照相，其中连续的长纤维芯部为聚酯(在横截面上各个纱束成为白色圆圈，而鞘层或包卷层为棉纱)(在横截面上各个纱束成为变形虫状或深色斑点)。包卷层的全面包覆十分明显。本发明的产品基本上可在细纱的整个长度的横截面上都呈现这种全面包覆。

本发明所用的连续长纤维芯部材料，不管这个材料是玻璃纤维、聚酯、聚乙烯、尼龙或类似物，通常都具有小于20％的延伸而不断裂的能力。

如果芯部材料是高度可拉伸的(弹性体的)，以致它能被延伸至少60％而不断裂，那么非常重要的是在芯部分被拉伸的情况下将芯部包卷起来。例如，如果一个特殊的芯部材料具有一个断裂点在约250-300％或甚至300-500％延伸上，那么很重要的一点是芯部可在包卷点上拉伸到至少100％的延伸。尽管在包卷后芯部材料将会部分收缩，但被包卷的产品在包卷后、在细纱的整个加工过程及/或使用中，仍然会停留在基本上为拉伸的状态。换句话说，即使是在被包卷的细纱没有外部张力的情况下，包卷也可防止芯部返回到完全未被拉伸时的状态。这样，在实施本发明时就可将任何能够被拉伸的芯部材料，例如能够延伸60％而不断烈的材料在拉伸状态下将它包卷起来，这样，它就可在预定被包卷的状态下停留在基本上为拉伸的状态，例如20％或更多的延伸。

如上所述，由本发明的装置生产的包芯纱具有现有技术的包芯纱以前未能达到的抗剥落能力。在现有技术中，虽然想把切段纤维的合乎需要的性能赋予较强但较少合乎需要的连续长纤维，但生成的切段纤维的抗剥落能力始终成为包芯纱的一个严重问题。在现有技术中，没有一种以连续长纤维为芯部、切段纤维为包卷层的包卷纱是能抗剥落的。这种现有技术的包芯纱的切段纤维包卷层在各种加工过程中如卷绕、包卷、针织或织选总是伴随着剥落和起毛的问题。

本发明的以连续长纤维为芯部、切段纤维为包卷层的包芯纱能够经受后面将要说明的严厉的抗剥落能力试验的考验，没有一种现有技术的、具有可比直线密度的、属于这一种型式的包芯纱能够这样做。

图6示出试验所用装置。装置的主体是一台修改过的Rothschild细纱磨擦试验机，设有一根合适的针织针，装在细纱经过的路径上。标号100指出发自筒管102的细纱。细纱绕过导引和张力装置104来到第二张力装置106，然后来到一个张力传感器108，通过针织针110上的孔眼，来到一个卷取滚筒114，最后来到一个卷线架116上。细纱的速率由一个控制卷取滚筒114转速的细纱速率装置控制。

细纱进入和走出针织针孔眼所形成的角度约为10°。所用针织针的大小从线规18号54号，为的是模拟通常在细纱加工中所用针织针的型号。该针用一夹紧装置122保持固定。

整个装置的运行速率和施加的张力均模拟在细纱加工如针织或织造中经常遇到的典型的速率、张力和磨损。本发明制成的细纱能以300米/分的速率、在0.5克/旦尼尔直线密度的张力下通过这台机械而不呈现任何剥落或起毛现象。另外，尽管有磨损，包芯纱的芯部仍能基本上完全被包覆，即具有超过99％的切段纤维包覆，从而芯部没有裸露点。

在另一方面，用传统的方法(例如采用单股包卷的粗纱在本发明的装置上生产，但是设有零件20和25)生产出的以聚酯为芯部、棉纱为包卷层的包芯纱在以与上述相同的操作条件通过图6装置后切段纤维包卷层出现许多小的剥落，形成起毛的外观。

在另一个试验中，用传统方法生产的玻璃纤维芯部、棉纱包卷层的265旦尼尔的包芯纱在以200米/分的速率和60克的张力通过图6的机械后，在切段纤维包卷层上出现一条较大的剥落，造成细纱在该处的断裂，还出现许多小的剥落形成起毛现象。

在还有另外一外试验中，用传统方法生产的、具有玻璃纤维芯部和棉纱包卷层的265旦尼尔的包芯纱在以120米/分的速率和40克的张力通过图6的机械后在切段纤维包卷层上呈现许多小的剥落，形成起毛的外观。

在后面这两个试验中，剥落已严重到造成机械加工困难的地步，并生产出劣等的不合格的产品。

下列细纱直线密度和相应的针织针大小说明本发明的具有这些直线密度的以切段纤维为包卷层的包芯纱能够在以这些针作为部件的上述试验(图6)中进行试验而不会在细纱上造成剥落或起毛现象，也不会有芯部材料的可见(用肉眼)斑点出现在细纱上：1500-500旦的细纱，线规18号的针；1000-300旦的纱，24号的针；850-250旦的纱，36号的针；550-150旦的纱，46号的针；400-100旦的纱，54号的针。

在现有技术中还设有一种具有相同直线密度和相应针号的以切段纤维为包卷层的包芯纱能够经受这种试验而不引起到落或起毛现象。换句话说，以直线密度范围为1500-500作为例子，具有这样一个直线密度的任何一种现有技术的包芯纱如用18号针以上面列出的参数进行试验，都曾出现显而易见的剥落和起毛。另外，试验还常在现有技术的包芯纱上造成明显可见的芯部材料的斑点。

本发明的另一个实施例在图7和8中示出。在按照这个实施例的系统中，棒20的一个端部138装在杆140的第一端上，棒20的另一端具有一个锥形尖142。棒20具有梢度，因此其端部138的直径大于与槽21邻接部分146的直径。带梢部分146最好具有1/4时到1/16时的宽度。另外，棒20上邻接锥形尖142的部分144的直径也大于部分146的直径。部分138和144的直径最好都要比部分146的直径大出至少1/4时。本行业的行家会认识到本实施例的棒20的横截面也可做成半圆形，为的是能在棒20和拉伸辊3之间留出适当的间隙。

细纱控制导架25用一销钉154可移动地连结在杆140中部制续出的槽152内，杆140的第二端则可旋转地通过一个螺栓150连结在精纺机的机架148上。移动在槽152内的销钉154可使细纱导架环绕棒20转动。杆140的操作位置如图7所示，因此，棒20和细纱导架25的操作位置被一从机架148上突起的档止销156限制着，该销可阻止杆140转动到所需操作位置之外。有一弹簧160连结在杆140和机架148之间，它能靠弹性返回使杆140保持在与档止销156对接的操作位置上。在这个操作位置上，棒20和细纱导架25最好按上一实施例所说的那样来定位。细纱导架25可在槽152内运动，因此可以得到所需的对棒20的角度定向。在操作时，本实施例的精纺机所有的功能基本上与上一实施例相似，不同之处在于，当包卷层粗纱9和10与芯部粗纱10离开前拉伸辊3时，它们是沿着具有梢度的表面与棒20接触的，因此被引入槽20内。按照本实施例精纺机还可方便修补操作。当细纱断开时，操作工可摆动杆140，并因此使棒20和细纱导架25转到操作位置之外而进入到图8所示出的修补位置。本行业的行家当可知道在进行修补操作时如何把杆140锁定在修补位置上，这样操作工就可完成“传统的”修补操作。具体点说，当杆140处在修补位置，而棒20和细纱导架25已被转离前辊3的附近，修补操作就可在前辊3之前进行，纤维可进行1/4时或更短的搭接。当修补操作完成时，操作工将杆140从修补位置上移开，并允许弹簧将它返回到操作位置。当棒20接近细纱时，锥形尖142就移动到细纱之下，使细纱滑过锥形尖的142的表面并走下棒20的带梢度的表面而进入到槽21之内。本行业的行家当可知道，任何具有适当角度的斜面都可使棒20的前端移动到细纱的下面使细纱顺利地被导向槽21，并且这个端尖并不一定需要是锥形的。

与此相反，在上一实施例中，由于棒20与前辊靠近，需要操作工从前辊的后面送入细纱来进行修补。这样做法，纤维搭接的长度可达2时或更多，并且所费时间也要比“传统”操作略为多一些。

本行业的行家当可知道，在按照本实际例的系统中，槽21的几何形状也是可像上一实施例那样随需要而设计的。另外，按照本实施例的棒20可以沿纵向切成一半使具有半圆形的横截面，就像上一实施例所说的那样。

作为总结，现有技术的以切段纤维为包卷层的、1500-100旦尼尔的包芯线是不能用相应的针来通过上述试验的。

Claims (14)

1.一种用来制出包芯纱的环锭精纺装置具有：

一个机架；

一对在其间形成辊隙而装在机架上的拉伸辊；

一个用来将一股芯部纱束、一股第一包卷纱束和一股第二包卷纱束输送到辊隙的纱束输送装置，其时第一包卷纱束在芯部纱束的一侧进入辊隙，而第二包卷纱束在芯部纱束的另一反对侧进入辊隙；

一个弧形的支承表面具有一条基本上垂直于辊隙而延伸的沟道，其时该支承表面连结在机架上而可从辊隙紧下游的操作位置转动到与操作位置间隔开的第二位置，在该位置上，在支承在沟道内的条件下，第一和第二包卷纱束被包卷在芯部纱束的周围；

一个卷绕锭子；

一个在支承表面下游、连结在机架上的细纱导架用来将包卷的细纱导引到卷绕锭子上。

2.按照权利要求1的环锭精纺装置，其特征为，支承表面可旋转地连结在机架上。

3.按照权利要求2的环锭精纺装置，其特征为，支承表面从连结在机架上的第一端越过沟道伸展到第二端，其时第二端具有一个向弧形表面的中心收敛成为一点的端尖，当支承表面被转动到细纱所经路径内时，细纱可顺当地被支承表面接住并滑动到沟道内。

4.按照权利要求2的环锭精纺装置，其特征为，支承表面从连结在机架上的第一端越过沟道来到一个外部，然后伸展到第二端，弧形的支承表面形成一个至少包括一部分基本为圆弧的横截面，并且支承表面的第一部分带有梢度，以致基本为圆形横截面的直径从第一端逐渐减小到沟道，再从沟道逐渐增大到外部。

5.按照权利要求4的环锭精纺装置，其特征为，支承表面的第二端具有一个向基本为圆形横截面的中心收敛成为一点的端尖，当支承表面从第二位置被转动到细纱所经路径内时，细纱可顺当地被支承表面的第二端接住并沿着支承表面的带有梢度的第一部分滑动到沟道内。

6.按照权利要求5的环锭精纺装置，其特征为，支承表面的第二端呈圆锥形。

7.按照权利要求1的环锭精纺装置，其特征为，细纱导架这样连结在机架上使细纱导架相对于支承表面的角度取向可以改变。

8.按照权利要求7的环锭精纺装置，其特征为，细纱导架可环绕支承表面旋转。

9.按照权利要求7的环锭精纺装置，其特征为，细纱导架这样连结在机架上，使当支承表面从操作位置转动到第二位置上时，细纱导架可转出到细纱所经路径之外，而当支承表面从第二位置转动到操作位置时，细纱导架可转回到细纱所经路径内。

10.按照权利要求2的环锭精纺装置，其特征为还具有一个可借弹力返回的弹簧以便将支承表面保持在操作位置。

11.按照权利要求4的环锭精纺装置，其特征为，支承表面在第一端和在外部的基本上为圆弧的直径要比沟道附近基本上为圆弧的直径大出1/16时。

12.一种在环锭精纺装置上修补包芯线的方法，该装置具有一对在其间形成辊隙的拉伸辊，一个用来将一股芯部纱束、一股第一包卷纱束和一股第二包卷纱束输送到辊隙的纱束输送装置，和一个支承表面，在该表面上第一和第二包卷纱束在有支承的条件下被包卷到芯部纱束的周围，支承表面基本上与辊隙平行地延伸，修补方法包括下列步骤：

当细纱断裂时，将支承平面从在辊隙紧下游的支承表面操作位置转动到与支承表面操作位置间隔开的第二支承表面位置；

在支承表面从支承表面操作位置转出后，将断裂的包卷的细纱连接到在拉伸辊下游的芯部纱束、第一包卷纱束和第二包卷纱束上；

在断裂的包卷纱被连接到芯部纱束、第一包卷纱束和第二包卷纱束上后，将支承表面转回到支承表面操作位置上。

13.按照权利要求12的方法，其特征为，在断烈的包芯纱与芯部纱束、第一包卷纱束和第二包卷纱束之间的纤维搭接长度不超过1/4时。

14.按照权利要求12的方法，其特征为，环锭精纺装置还具有一个在支承表面下游的细纱导架用来将包芯线导引到卷绕锭子组合件上，修补方法还包括一个步骤，即当细纱断裂时，将细纱导架从在支承表面紧下游的细纱导架操作位置转出到与细纱导架操作位置间隔开的第二细纱导架位置。

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