CN115094549A - 一种超细纤维的梳理装置及梳理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超细纤维的梳理装置及梳理方法，具体涉及纺织设备领域。所述梳理装置包括支架、梳针区、气孔及驱动装置，所述支架内部中空并保持负压，所述支架的上表面呈球面状；所述梳针区设置在所述支架的上表面；所述气孔设置在所述梳针区并与所述支架的内部连通；所述驱动装置与所述支架连接。其中，当所述驱动装置驱动所述支架转动时，超细纤维在离心力和负压吸力的作用下穿过所述梳针区被梳理。采用本发明的梳理装置梳理超细纤维可减少纤维的损伤，提高纺纱质量。
Description
技术领域
本发明涉及纺纱技术领域，具体涉及一种超细纤维的梳理装置及梳理方法。
背景技术
熔喷等方法制备的超细纤维直径可达到微纳米级别，比表面积很大，具有独特的性能优势，而且产量高，满足工业化纺纱生产的需求，具备极大的应用前景。但是，也正因为超细纤维的直径比较小，导致其强力很低，使用常规的梳理部件和方法进行梳理对纤维损伤大，限制了其在纺纱领域的应用。因此，解决超细纤维的梳理损伤过大的问题，对扩展超细纤维的市场前景，意义重大。
目前，研究人员在此领域进行了大量的研究，例如，公开号为CN114411290A的专利公开了一种超细纤维梳理用金属针布，完成超细纤维的分梳、除杂、转移过程。公开号为CN201056597Y的专利公开了一种用于纺纱梳理机械的纤维梳理金属针布，公开号为CN112458575A的专利公开了一种单齿体多齿尖锡林针布，将针齿部设计成主齿和副齿部相结合的形式，提高针齿部的齿密度，副齿部具有辅助梳理的作用，提高对纤维的梳理度，对天然纤维和人造纤维均具有较好的梳理作用，提高了锡林针布的适应性。上述专利梳理均在梳理针齿、针布等方面进行创新，无法避免梳理过程中两梳理针齿对纤维束进行撕扯，梳理过程仍对超细纤维损伤明显，限制了成纱质量的提升。
因此，亟需开发一种新的超细纤维的梳理装置及梳理方法，以解决上述问题。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种超细纤维的梳理装置及梳理方法，以改善超细纤维梳理过程中损伤过大的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种超细纤维的梳理装置，所述梳理装置包括支架、梳针区、气孔及驱动装置，所述支架内部中空并保持负压，所述支架的上表面呈球面状；所述梳针区设置在所述支架的上表面；所述气孔设置在所述梳针区并与所述支架的内部连通；所述驱动装置与所述支架连接。其中，当所述驱动装置驱动所述支架转动时，超细纤维在离心力和负压吸力的作用下穿过所述梳针区被梳理。
在本发明一示例中，所述梳针区包括呈环形圈排布的若干梳针圈，所述若干梳针圈沿所述支架的上表面的径向依次排布。
在本发明一示例中，所述梳针区的若干梳针圈的梳针密度由内至外逐步递增，即所述梳针区内圈的梳针排列相对稀疏，外圈的梳针排列相对紧密。
在本发明一示例中，所述梳针区的若干梳针圈对应位置上的梳针在梳针圈的径向方向上呈弧形排布。
在本发明一示例中，所述弧形在起始点的切线与所述起始点所在圆在所述起始点的切线的夹角为5°～160°。
在本发明一示例中，所述气孔设置在所述梳针区的相邻所述梳针圈之间。
在本发明一示例中，所述梳针区梳针的针长为2～15mm，针角为3°～150°，针密为200～1500针/英寸2。
在本发明一示例中，所述梳理装置还包括用于缓冲纤维运动的环形圈，所述环形圈设在所述支架的边缘位置。
在本发明一示例中，所述环形圈包括斜面和弧面，所述斜面安装在所述支架上，所述弧面与所述斜面相连。
本发明另一方面提供一种超细纤维的梳理方法，所述梳理方法采用本发明的梳理装置。
在本发明一示例中，所述梳理方法包括：选择梳理装置，设定参数；启动驱动装置，所述驱动装置带动所述支架高速旋转，超细纤维倾斜喷到所述支架的上表面，超细纤维在离心力的作用下向四周移动进入梳针区，在气孔的负压吸力下“横穿”梳针区，完成梳理工作。
在本发明一示例中，所述超细纤维进入所述支架时，纤维端部与所述支架表面切线的夹角为0°～90°。
本发明超细纤维的梳理装置，在一支架的球形面上设置梳针区和负压气孔，使得支架在高速旋转时，超细纤维在离心力和负压吸力的双重作用下沿着球形面进入梳针区，并通过合理布置梳针区的梳针，使得超细纤维在移动过程中被逐步梳理，梳理过程柔和、纤维损伤小，有利于提高纺纱的质量。在支架的外边缘设置环形圈，利用环形圈的弧面改变纤维移动方向，减少纤维弯钩的产生，提高成纱质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明超细纤维的梳理装置于一实施例中的结构示意图；
图2为本发明超细纤维的梳理装置于一实施例中的俯视示意图；
图3为本发明超细纤维的梳理装置于一实施例中环形圈的结构示意图；
元件标号说明
100、支架；110、梳针区；111、第一梳针圈；112、第二梳针圈；113、第三梳针圈；114、第四梳针圈；115、第五梳针圈；116、气孔；120、驱动杆；130、环形圈；131、斜面；132、弧面；200、超细纤维。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种超细纤维的梳理装置及梳理方法，可以减小梳理过程中对超细纤维的损伤，提高梳理效果。
请参阅图1和图2，本发明超细纤维的梳理装置包括支架100、梳针区110、气孔115及驱动装置，支架100内部中空并保持负压，支架100的上表面呈球面状；梳针区110设置在支架100的上表面；气孔115设置在梳针区110并与支架100的内部中空连通；驱动装置与支架100连接。当驱动装置驱动支架100旋转时，超细纤维200在离心力和负压吸力的作用下穿过梳针区110被梳理，使得纤维更加平行、伸直。梳理后的平行伸直的纤维在高速旋转的作用力下被加捻形成具有一定强度的纱线，纱线在引纱的牵引下被拉出梳理装置进入纺纱工序。其中，引纱在牵引装置例如牵引罗拉组件的牵引下将梳理后的纱线拉出梳理装置。
请参阅图1，驱动装置用于驱动支架100转动，其可以为一切能驱动支架旋转的结构。作为示例，驱动装置包括驱动杆120及带动驱动杆120旋转的电机(图中未示出)，驱动杆120的一端与支架100的底部相连，另一端与电机的输出端相连，电机通过驱动杆120带动支架100快速旋转。驱动杆120为中空圆筒结构，其内部与支架100的内腔连通，驱动杆120内还连通外部负压源(图中未示出)，通过外部负压源可以抽取驱动杆120及支架100内部的空气，以确保支架100内部负压稳定。较佳的，驱动杆120安装在支架100底部的中心，即驱动杆120的旋转轴线为贯穿支架100球面状上表面的中心和球面所在球的球心的直线。
请参阅图1，在一实施例中，支架100呈“蘑菇头状”，其内部中空且保持负压状态，支架100上表面的中部向上拱起，且从中部至边缘呈弧形面过渡向下延伸。较佳的，支架100上表面的中部区域光滑，周围区域设置若干梳理针形成梳针区110，超细纤维200从支架100上表面的中部进入支架100，随着支架100的快速旋转，超细纤维200在离心力的作用下进入梳针区110，经梳针区110梳理后输出。将上表面的中部区域设置成光滑界面有助于超细纤维向梳针区110移动。
请参阅图1和图2，梳针区110包括呈环形圈分布的若干梳针圈，若干梳针圈沿支架100上表面的径向由内至外依次排布，且梳针圈的梳针密度由内向外逐步增大，即内圈的梳针排列相对稀疏，外圈的梳针排列相对紧密。例如梳针区110包括第一梳针圈111、第二梳针圈112、第三梳针圈113、第四梳针圈114及第五梳针圈115，第一梳针圈111为靠近支架100上表面的中心的内圈，第二梳针圈112、第三梳针圈113、第四梳针圈114及第五梳针圈115呈环形同心嵌套的方式依次排布在第一梳针圈111外侧，且第一梳针圈111的梳针排列相对稀疏，第二梳针圈112的梳针排列相较于第一梳针圈111紧密，第三梳针圈113的梳针排列相较于第二梳针圈112更紧密，第四梳针圈114的梳针排列相较于第三梳针圈113更紧密，第五梳针圈115的梳针排列相较于第四梳针圈114更紧密，依次类推，使得梳针区110的梳针密度由内向外逐步递增。超细纤维200在由内向外移动的过程中被逐步梳理，减小梳针对纤维的损伤。
梳针区110的针长、针角、针密、针圈数等都是影响梳针区110梳理效果的重要参数，针长可选则2～15mm，优选为4～9mm，例如针长可选择为4mm、6mm、9mm等；针角可选3°～150°，优选为30°～50°，例如针角可选择为30°、40°、50°等；针密可选200～1500针/英寸2，即每平方英寸内设有200～1500个梳理针，优选为500～900针/英寸2，例如针密可选择500针/英寸2、700针/英寸2、900针/英寸2等；梳针区110的梳针圈数可选择为5～100圈，例如，5圈、20圈、50圈、70圈、100圈等；进一步的，梳针区110的梳针圈为10～50圈，例如，10圈、30圈、40圈或50圈等。
请参阅图1和图2，梳针区110的若干梳针圈对应位置上的梳针在梳针圈的径向方向(由内至外)呈弧形排布(如图2所示)，弧形的形状与支架100的旋转速度有关。弧形起始点的切线与起始点所在圆的切线之间的夹角为5°～160°，例如5°、50°、100°160°等；进一步地，弧形起始点的切线与起始点所在圆的切线之间的夹角为30°～120°，例如30°、60°、90°、120°等。
请参阅图1和图3，气孔116分布在梳针区110内相邻两个梳针圈之间，气孔116与支架100的内部连通，在内部负压的吸附作用下，可控制超细纤维横穿梳针区。且由于负压吸力，超细纤维在移动过程中不会发生纤维漂离梳针区110的现象和飞花现象，提高梳针区110的梳理效果。另外，气孔116的负压还可以吸附排除尘杂。在一实施例中，梳理装置还包括环形圈130，用于改变梳理之后的纤维移动方向，使其进入纺纱工序。作为示例，环形圈130包括斜面131和弧面132，斜面131安装在支架100的边缘位置，弧面132与斜面131相连，弧面132向上弯折，用于缓冲纤维的运动，改变纤维的运动方向，保持纤维处于伸直状态，减少纤维弯钩的产生。
需要说明的是，牵引罗拉组件及后续的纺纱工序为本领域常规的技术选择，在此不再赘述。
请参阅图1，本发明还提供一种超细纤维的梳理方法，该梳理方法采用本发明的梳理装置执行。
本发明的梳理方法具体包括：确定梳理装置的参数，启动梳理装置，将超细纤维200倾斜喷到支架100的上表面(图1中的箭头代表超细纤维的移动方向)，超细纤维200在离心力的作用下沿着支架100的上表面移动进入梳针区110，由于梳针区110上设有与支架100内腔负压连通的气孔116，在负压吸力的作用下，超细纤维200横穿梳针区110，使其逐步进行梳理，直至离开梳针区110完成梳理；在离开梳针区后，经环形圈130缓冲，改变梳理后纤维的移动方向，进入纺纱工序。
其中，调整超细纤维200喷射的倾斜角度，可以控制纤维头端碰触到支架100表面时与该表面切线的夹角α，夹角α控制在0°～90°，优选为0°～30°，例如，10°、20°、30°等，纤维头端与支架100上表面接触点的切线夹角不易过大，太大了容易造成纤维弯钩含量增大。
在一具体实施例中，采用本发明的梳理装置梳理PET超细纤维原料。本实施例中，梳理装置梳针区110采用的梳理针齿的型号如下：梳理针长7.4mm、倾斜角度42°、置针圈数40、置针密度850针/英寸2；设定梳理装置气孔116处负压气体压强为0.02Kpa，支架100的转速为8000转/分钟；设定完上述参数后，打开电源，支架100在驱动装置的带动下开始高速旋转，将超细纤维200以4.8g/min的进入速度进入支架100的上表面，开始梳理纤维，梳理过程稳定，梳理结果纤维平行顺直度高，纤维损伤小，落杂少。
本发明超细纤维的梳理装置，在一支架的球形面上设置梳针区和负压气孔，使得支架在高速旋转时，超细纤维在离心力和负压吸力的双重作用下沿着球形面进入梳针区，并通过合理布置梳针区的梳针，使得超细纤维在移动过程中被逐步梳理，梳理过程柔和、纤维损伤小，有利于提高纺纱的质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种超细纤维的梳理装置，其特征在于，包括：
支架，其内部中空且保持负压，所述支架的上表面呈球面状；
梳针区，设置在所述支架的上表面；
气孔，设置在所述梳针区并与所述支架的内部连通；及
驱动装置，与所述支架相连；
其中，当所述驱动装置驱动所述支架转动时，超细纤维在离心力和负压吸力的作用下穿过所述梳针区被梳理。
2.根据权利要求1所述的梳理装置，其特征在于，所述梳针区包括呈环形圈排布的若干梳针圈，所述若干梳针圈沿所述支架的上表面的径向由内至外依次排布。
3.根据权利要求2所述的梳理装置，其特征在于，所述梳针区的若干梳针圈的梳针密度由内至外逐步递增。
4.根据权利要求2所述的梳理装置，其特征在于，所述梳针区的若干梳针圈对应位置上的梳针在梳针圈的径向方向上呈弧形排布。
5.根据权利要求4所述的梳理装置，其特征在于，所述弧形在起始点的切线与所述起始点所在圆在所述起始点的切线的夹角为5°～160°。
6.根据权利要求2所述的梳理装置，其特征在于，所述气孔设置在所述梳针区的相邻所述梳针圈之间。
7.根据权利要求1所述的梳理装置，其特征在于，所述梳针区梳针的针长为2～15mm，针角为3°～150°，针密为200～1500针/英寸2。
8.根据权利要求1所述的梳理装置，其特征在于，所述梳理装置还包括用于缓冲纤维运动的环形圈，所述环形圈设在所述支架的边缘位置。
9.根据权利要求8所述的梳理装置，其特征在于，所述环形圈包括斜面和弧面，所述斜面安装在所述支架上，所述弧面与所述斜面相连。
10.一种超细纤维梳理方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一所述的梳理装置梳理。
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