CN1225071A - 丝束 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种丝束(68)、一种织物(78)、一种纱卷装装(19)、一种收集丝束的方法和一种在喷气织机中引入纬纱的方法。

Description

丝束

本发明涉及在纱线的卷装、分发和编织过程中生产玻璃纤维丝束以便用作加强材料或装饰材料。

矿质纤维被用于各种产品。纤维可在产品如塑料基体、加强纸和强化带以及机织产品中被用作加强材料。在形成和收集纤维的过程中，将许多纤维捆扎成一股丝束。若干丝束可聚合成一个用于加强塑料基体以便给象模塑件这样的产品提供结构支承的粗纱。丝束也可被织成织物或可以无规花样被收集成织物。各丝束是通过收集玻璃纤维形成的或可以由其它材料的纤维如其它矿质材料或有机聚合物材料的纤维构成的。将保护性涂层或浸润剂涂抹到纤维上，这允许纤维在收集纤维以便形成单个丝束时相对移动而不会断裂。浸润剂的保护作用允许在各种加工过程中如在编织过程中操纵丝束。当纤维被用于工业用途时，浸润剂改善了丝束和塑料基体间的连接。浸润剂还可以含有允许纤维粘在一起而形成一整股丝束的粘结剂。

连续的纤维如玻璃纤维一般是通过机械装置从熔融玻璃的加料器中拉出的。加料器具有一块无论在那里都有200～10000个喷丝孔的底板或一个套筒。在成型过程中，丝束被缠绕在一个转动滚筒上或一个夹头上以形成一个卷装。所形成的卷装是由单个长丝束构成的。最好以可以简单地展开或放出丝束的方式缠绕卷装。人们发现，由在夹头上的一系列螺旋形线圈横列构成的缠绕花样形成了一种可易于开卷的卷装。如果丝束由于涂敷了浸润剂材料而仍是湿润的，则这样的螺旋花样防止了相邻丝束圈或丝束绕丝粘结在一起。在开始形成卷装时，使螺旋形线圈横列缠绕在夹头上。使连续的线圈横列位于卷装的外表面上，这连续地增大了卷装直径，直到完成卷绕工作并从夹头中取出卷装为止。

丝束往复抖动器纵向地引导丝束来回经过卷装的外表面，从而铺设每个连续的线圈横列。一种已知的丝束往复抖动器是螺线型丝束振荡器。它由一个装有两根大致成螺旋形的外侧丝线的转动轴构成。螺线撞击前进的丝束并使其沿卷装的外表面来回移动。也可以使轴纵向移动，从而使转动的螺线横向经过卷装表面以将丝束铺放到卷装表面上。当形成卷装时，螺线型丝束振荡器不接触卷装表面。尽管螺线型丝束振荡器产生了一个可易于开卷的卷装，但是卷装不具有直角边。具有直角边的卷装可以具有比有圆角边的卷装更大的直径。另外，直角边卷装可以在装运过程中堆叠。形成具有直角边和较大直径的圆柱形卷装是理想的。

一种形成直角边圆柱形卷装的已知卷装往复抖动器包括一个带有一螺旋槽的凸轮、一个安装在螺旋槽内的凸轮随动件和一个固定在凸轮随动件上的丝束导向件。当凸轮转动时，凸轮随动件和丝束导向件使丝束纵向地来回经过转动的卷装的外表面，从而形成每个连续的线圈横列。当正在形成卷装时，一个可转动的圆柱形构件或辊子夹紧箍接触卷装的外表面，从而在丝束导向件换向时将最新的一横列保持在卷装边部的适当位置上。辊子夹紧箍和转动的卷装表面之间的接触造成辊子夹紧箍转动，辊子夹紧箍表面的转速通常等于卷装表面的速度。一个替换方案使丝束导向件本身接触卷装并瞬时将丝束压在卷装的边部上。

为了提高生产率，在单个夹头上同时形成若干卷装。每个卷装是由一个独立的丝束形成的，并且一个单独的丝束往复抖动器使每个丝束振荡以便同时形成卷装。丝束往复抖动器安装在一个使丝束往复抖动器在卷装半径增大时保持辊子夹紧箍与卷装表面接触地离开夹头的臂杆上。控制包括套筒温度在内的纤维成型工艺以使纤维直径在整个收集过程中保持不变并使每个卷装的卷装半径以相似的速度增大。

但是，确实发生了生产过程不稳定的现象，这造成卷装尺寸在收集过程中沿夹头略微变化。在夹头上的卷装的相对半径的差异使辊子夹紧箍偶尔离开卷装的表面。当辊子夹紧箍不与卷装表面接触时，辊子夹紧箍的转速开始降低。当辊子夹紧箍的表面又与卷装表面接触时，辊子夹紧箍的转速增高直到辊子夹紧箍的表面以与卷装表面相同的速度运行时为止。由于轴承摩擦力和辊子夹紧箍的惯量，辊子夹紧箍需要时间重新增速。当辊子夹紧箍正重新增速旋转时，卷装表面和辊子夹紧箍表面之间的速度差造成辊子夹紧箍相对卷装表面滑移。如果惯量过高，则滑移的辊子夹紧箍产生了可能破坏丝束中的纤维的摩擦力。另外，当提高夹头的转速时，滑移可能出现在起始阶段。在丝束缠绕到卷装上和转动的辊子夹紧箍上时，断裂的丝束纤维会脱离丝束，这造成可能毁坏整个卷装的纱线扭结。

于是希望生产出一种具有改善的成卷性能、分发性能和编织性能的丝束。

根据本发明，提供了一种由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和带有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长。具有周期扁平部的丝束产生了可用于卷装丝束以便装运出货的独特性能。另外，丝束在随后的加工过程中如在织造过程中表现出了优势。

纬纱的基本横截面形状的纵横比最好约为1∶1～6∶1，扁平横截面形状的纵横比优选地大于大约6∶1。扁平横截面形状的纵横比大于约20∶1最佳。扁平横截面形状的纵横比最佳地约为6∶1～50∶1。在本发明的一个优选实施例中，扁平部的宽度最好约是基本横截面形状的宽度的5～20倍。

在本发明的一个具体的实施例中，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m，并且周期扁平部的间隔优选地约为0.5m～3m。

在本发明的另一个优选实施例中，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm，并且周期扁平部的长度最好约为1cm～5cm。

为了获得理想的丝束质量，现在已经设想出了一种生产具有周期扁平部的丝束并控制生产过程的改进方法。本发明的方法包括：驱动一个夹头转动以将丝束缠绕成一个卷装；使丝束在卷装的两端之间横移，从而以螺旋花样将丝束缠绕到卷装上；使卷装在卷装每端的边部与一个辊子夹紧箍接触；用辊子夹紧箍压迫卷装，由此当在边部缠绕丝束时压平丝束，从而形成一个具有周期地出现的扁平部的丝束；以及通过控制辊子夹紧箍对卷装的压力来控制丝束的压平。

在本发明的一个具体实施例中，在缠绕丝束的过程中使辊子夹紧箍离开夹头以便适应卷装直径的增大。由每个辊子施加给卷装的压力优选地在约2磅～10磅(0.91kg～4.5kg)的范围内，最好约为3磅～6磅(1.4kg～2.7kg)。

在本发明的另一个实施例中，通过控制丝束横移的速度来控制丝束的压平情况。控制丝束的横移速度可用于决定当丝束处于边部时缠绕到卷装上的丝束的长度，由此控制了扁平部的长度。丝束的横移速度在缠绕过程中可以变化以便控制扁平部的间隔。在本发明的一个具体实施例中，为了形成通常不变的扁平部之间的间隔，可控制丝束的横移速度。

在本发明的另一个实施例中，通过一个被安装成可沿一条在一个转动凸轮上的螺旋槽移动的丝束往复抖动器的往复运动使丝束横向移动，所述螺旋槽在凸轮的每个端部具有弧形端部，其中丝束的横移速度是通过形成螺旋槽的弧形端形状来控制的。

我们还已设想出了一种在喷气织机编织过程中引入一根纬纱的改进方法。利用至少一股喷气从织机的引入侧将一根纬纱投向织机的出口侧。该纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长，所述扁平部提供了增大的用于由喷气引纬的阻力。

在本发明的一个具体实施例中，使扁平部的间隔与喷气织机所需的纬纱长度协调。可以使扁平部是协调的，从而一个扁平部在将纬纱引过喷气织机的初始阶段经过喷气，由此更易于经过织机引纬。这将使织机能在总喷气压力较低的情况下工作。

还已提出了一种通过在其整个范围内于各个位置具有变异长丝而产生了独特外观的织物。该织物是由经纱和纬纱构成的，其中纬纱是一个由单个长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长，其中扁平部的作用是形成在织物中的变异纬纱。在本发明的一个具体实施例中，变异纬纱的颜色比纬纱的其余部分更浅。在本发明的另一个实施例中，变异纬纱比纬纱的其余部分更反光。

希望变异纬纱比纬纱的其余部分宽，并且变异纬纱的平均宽度最好约为纬纱的其余部分的平均宽度的125％～300％。变异纬纱的平均宽度约为纬纱的其余部分的平均宽度的125％～175％更好。

在本发明的一个优选实施例中，变异纬纱的平均长度约为0.5cm～10cm且最好约为1cm～5cm。

在本发明的一个具体实施例中，变异纬纱通常在整个织物中无规律地间隔开。

在本发明的另一个实施例中，变异纬纱通常对准特定的经纱，从而沿织物的长度方向形成一纵向花纹。

在本发明的又一个实施例中，变异纬纱在织物中形成了一个重复图案。

我们还已设想出了一种改进的纱卷装装，它具有改善的稳定性并能够通过抽纱不使卷装倒塌地放出纱线。所述纱卷装装是自支承的且由螺旋缠绕而形成，卷装中的纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长。卷装具有轴向位于卷装端部的边部，并且扁平部位于卷装的边部中。以螺旋形线圈横列的方式缠绕卷装，并将浸润剂涂敷到纱线上，浸润剂使每个线圈横列与相邻的线圈横列粘在一起，其中扁平部在具有基本横截面形状的纱线部分上显示出加强的粘结性能。从卷装中放出纱线所需的预期平均作用力约为5g～100g。卷装的轴向长度最好约为8cm～40cm，而且卷装的直径最好约为20cm～50cm。

图1是根据本发明的原理用于形成、收集并缠绕由纤维组成的丝束的装置的示意立面图。

图2是图1所示丝束往复抖动器的放大的示意立面图。

图3是图2所示装置沿3-3线的横截面示意图。

图4是图1的辊子夹紧箍机构的局部的侧视图。

图5是表示其中同时缠绕几个卷装的一个本发明实施例的视图。

图6是本发明长丝的平面示意图。

图7是本发明长丝的示意立面图。

图8是沿图7的8-8线的长丝的横截面示意图。

图9是沿图7的9-9线的长丝的横截面示意图。

图10是本发明的卷装的示意立面图。

图11是与本发明方法联用的喷气织机的示意立面图。

图12是图11所示织机的喷气嘴的详图。

图13是本发明织物的示意图，其中不同的纬纱在织物中形成了重复图案。

图14是本发明另一个织物的示意图，其中不同的纬纱在织物中形成了重复图案。

图15是本发明织物的示意图，其中不同的纬纱通常对准特定的经纱，从而在织物中形成了纵向图案。

图16是本发明织物的示意图，其中不同的纬纱通常无规律地分布在整个织物中。

图1、2示出了用于形成、收集并卷取丝束的装置，其中从套筒12的许多小孔11中拉出纤维10并通过一个集束件16集合成一股丝束14。可以通过任何适当的装置，如浸润器18将一种适合于涂覆纤维的浸润剂涂在纤维上。使丝束缠绕在一个转动的夹头22上，从而形成了一个圆柱形的卷装19。由单个长丝束形成的卷装具有一个带直角边部20a和中心部20b的径向外表面20。直角边部20a通常与卷装端部20c成直角。圆柱形卷装的外表面最好长约10cm～40cm，但也可以根据适用情况而更长或稍短一些。夹头适于通过任何适当的装置如电动机24而绕一个转动轴线23转动。可以将任何适用的卷芯材料如纸粕筒管26放置在夹头上以便接收丝束卷装。

现在参见图2，丝束往复抖动器30引导丝束14在整个卷装表面20上横向地来回移动，从而将丝束14按横列44铺放在卷装表面上。该丝束往复抖动器包括一个具有一螺旋槽34的圆柱形凸轮32。为了转动而设置该凸轮，所述凸轮最好由硬质材料如不锈钢制成的，但它也可以是由其它任何适当的材料制成的。丝束往复抖动器还包括一个安装在槽34内的凸轮随动件36。凸轮随动件从凸轮起向外伸出且将一个丝束导向件38安装在其端部上。凸轮随动件最好是由塑料或尼龙制成的，但也可以采用任何适当的材料。为了容纳丝束14，在丝束导向件上形成一个凹口40。凸轮的转动造成凸轮随动件沿螺旋槽运动，由此使丝束导向件横向移过卷装表面。

参见图2、3，为了在丝束导向件38换向时使丝束横列44在卷装表面20的直角边部20a处固定就位，丝束往复抖动器还包括一个辊子夹紧箍机构42。辊子夹紧箍机构42包括一对间隔的或分开的辊子46。该辊子具有通常呈圆柱形的边缘端46a和锥形内端46b。圆柱形边缘端在卷装表面的边部20a与卷装表面接触。锥形内端从边缘端起伸向卷装表面的中心部20b。辊子在卷装表面的中心部20b不与卷装表面接触。通过固定件48独立地安装每个辊子46以便转动。在辊子夹紧箍和固定件之间布置一个或多个轴承(未示出)，从而允许辊子夹紧箍通过减小摩擦而自由转动。尽管如图所示，辊子夹紧箍安装在边缘端和内端上，但是辊子夹紧箍也可以是悬臂的，即只在一端被安装。每个辊子是由硬质材料如不锈钢制成的，但也可以采用任何合适的材料。每个辊子最好重约50R，但也可以根据其尺寸和使用情况而更重或稍轻一些。为了减轻重量和惯量，它们最好是空心的，但它们也可以是实心的。每个辊子最好长约2cm，但也可以根据使用情况而使辊子更长或稍短一些。

尽管辊子夹紧箍可以采用任何适当的取向，但分开的辊子夹紧箍最好是同轴的，它们沿线段52接触卷装表面，所述线段通常平行于卷装的转动轴线23。当使用的是2cm长的辊子夹紧箍时，辊子夹紧箍和典型的卷装表面之间的接触长度约为卷装外表面长度的10％～50％。根据应用情况，也可以采用更长或更短一些的辊子夹紧箍和卷装表面间的接触长度。

如图4中的线53所示，卷装在卷绕过程中转动。当形成卷装时，半径54增大。为了适应增大的卷装半径，将丝束往复抖动器30安装在一个臂杆56上。为了适应增大的卷装半径，所述臂杆沿线63移离夹头以保持正确的辊子表面与卷装表面间的恰当接触并防止丝束横列44a被拉离卷装表面的边部20b。

如图5所示，可以在夹头上同时形成几个卷装。每个卷装是通过将独立的丝束14拉出独立的套筒部分而形成的。丝束被缠绕在单个夹头22上以构成了多个卷装19。一个包括凸轮32、凸轮随动件36、丝束导向件38和辊子夹紧箍机构42在内的独立的丝束往复抖动器被用于形成各卷装。卷装沿夹头间隔排列且丝束往复抖动器以相似的方式沿臂杆56间隔设置以便对齐卷装。

卷绕装置的工作方式如下。当将丝束铺放在卷装的外表面上时，丝束往复抖动器30引导丝束14。丝束由丝束导向件38上的凹口40夹持并卷绕到转动的夹头22上或一个环绕夹头设置的卷芯26上。使凸轮32在卷装附近取向并绕一个通常平行于卷装的转动轴线23的轴线33转动。凸轮随动件设置在凸轮槽34中，但它不会随凸轮转动。当凸轮转动时，凸轮随动件通过螺旋槽沿一个通常平行于卷装的转动轴线23的方向横移。螺旋槽是连续的，它的弧形端34a使凸轮随动件移向卷装端部并接着反向。丝束导向件被固定在凸轮随动件上且它横经卷装的外表面并在两端之间来回移动。

各丝束线圈横列44的螺旋卷绕型式是通过在转动卷装时使丝束往复横向经过卷装表面而形成的。当丝束导向件接近卷装边部20a时，丝束被铺放到在辊子锥形内端46b下方的卷装表面上。丝束导向件继续移向卷装的端部20c，如在44a处的虚线所示的那样，丝束线圈横列在卷装表面和接触卷装表面的辊子圆柱形边缘端之间移动。当凸轮随动件经过槽34的弧形端34a时，丝束导向件38换向并离开卷装边缘而移向卷装的中心部20b。辊子夹紧箍和卷装表面之间的接触在丝束导向件换向时在卷装表面的边部20a处将丝束线圈横列44a固定到位。由于在丝束导向件移回到卷装中心20b时防止了丝束线圈横列44a离开卷装边部20a，所以形成一个具有直角边的圆柱形卷装。

辊子和转动的卷装表面间的滚动接触使辊子转动。辊子表面的速度通常等于卷装表面的速度和丝束的速度。当速度相等时，丝束和辊子夹紧箍之间几乎没有摩擦力。

在多卷装成型操作中，为了以相似的速度形成所有卷装并使卷装半径增大，控制成丝过程。但是，由于每个卷装的丝束直径不能总是一样的，所以在卷绕过程中出现了卷装半径差。套筒温度的波动和材料性能的不一致性都可以逐卷地改变纤维的直径并由此改变丝束的直径。所以，一个卷装半径可以暂时不同于其它卷装半径，直到进行过程修正时为止。有时采用喷流的方式来调节套筒温度以便控制丝束直径。卷装的半径差可能造成辊子夹紧箍偶尔离开卷装表面。当辊子不与卷装表面接触时，辊子的转速开始降低。随后，当辊子的表面又与卷装表面接触时，辊子的转速增大直到辊子表面以与卷装表面相同的速度运动时为止。由于剖分式辊子夹紧箍的惯量较低，辊子夹紧箍以高于单个现有的较重辊子夹紧箍的速度旋转，所述现有的辊子夹紧箍从一端到另一端地接触卷装表面。由于分开的辊子夹紧箍具有小惯量，所以它们不易滑移且对丝束产生很低的摩擦力，由此不易于断裂丝束中的任何一根纤维。另外，当在起始阶段内使夹头加速时，在分开的辊子夹紧箍加速的情况下，辊子夹紧箍几乎不对丝束产生摩擦力并因此几乎不损伤纤维。

断裂的丝束纤维会在丝束被卷绕到卷装上且缠绕在转动的辊子夹紧箍上时脱离丝束，这造成可能毁坏卷装的纱线扭结。分开的辊子提供了切断断裂的缠结纤维的断裂面。该辊子包括形成抵靠卷装表面20的边部20a的接触面的圆柱形部分46a和不接触卷装表面的锥形部分46b。锥形表面从接触面伸向卷装表面的中心部20b。锥形表面46b的端部46c形成了断裂面。当丝束导向件使丝束从辊子46移向卷装表面20的中心部20b时，任何已开始缠绕在辊子上的断纤维将被切离丝束14。由于丝束不再在卷装的整个中心部分上与辊子接触，所以断纤维因上述浸润剂的缘故粘到丝束的主体上且整个丝束被缠绕在卷装上。在丝束到达在相对的卷装边缘处的另一个辊子时，断纤维已与丝束连接成一整体并且已使丝束缠绕在卷装上。断纤维不缠绕另一个辊子。尽管示出了具有一个边缘46c的锥形面46b，但是断裂表面也可以包括在辊子上的任何表面不连续结构如槽或凸肩。在辊子表面上的不连续结构或突变将不允许纤维继续卷绕到辊子上；纤维将因丝束移经整个不连续结构而断裂。另外，可以将一个刀刃或与辊子表面分开布置的类似突出部用作断裂面。尽管丝束最好不在缠结纤维已被切掉之后马上与辊子表面接触，但是这不是必需的。

如图6、7所示，由本发明的卷绕装置形成的纱线或丝束68具有周期性出现的扁平部70，这些扁平部是通过将辊子46压在卷装20上而形成的。当将卷装铺放到转动的卷装上时，长丝仍然是湿的且其上由浸润器18涂覆有浸润剂。在浸润剂干燥后，丝束的受压部分保留了如图6、7所示扁平部那样的扁平形状。

通常至少具有50且最好至少具有200根玻璃纤维长丝的丝束具有一个基本横截面形状72，此横截面形状之间间隔有周期的扁平部70。基本横截面形状取决于几个因素，其中包括浸润剂的数量和黏性、卷绕过程的张力和丝束中长丝的数量和旦。典型的纤维直径约为2.5微米～13微米，码数一般约为2.7tex～270tex(克/千米)(180000码/磅～1800码/磅)。在正常的工作条件下，丝束的卷绕将产生一个略微扁平的或略加长的(如图8所示)丝束的基本横截面形状。基本横截面形状是扁平部之间的丝束形状且基本横截面形状最好具有一个约为1∶1～6∶1的纵横比。纵横比是长尺寸或长度L与短尺寸l的比。如图9所示，扁平部明显比有基本横截面形状的区域扁平且最好具有一个纵横比大于约6∶1的扁平横截面形状。扁平部的纵横比是长尺寸或长度L’与短尺寸l’的比。扁平横截面形状的纵横比最好超过20∶1。优选的扁平横截面形状的纵横比范围约为6∶1～50∶1。如图6所示，扁平部70的宽度明显大于有基本横截面形状的区域宽度。尽管其它比例也是可行的，但期望扁平部的宽度大约是基本横截面形状宽度的5～20倍。

当丝束被用于或加入不同的产品或不同的加工过程中时，具有周期性出现的扁平部的本发明的丝束或纱线导致形成某些独特的性能。扁平部通常在某些方面是明显的，如可明显地看到，由此在与纱线的其余部分相比时为扁平部提供了明显的特征。因此，扁平部在它们出现的地方产生了一根不同的或有区别的纱线，由此形成了一根“变异”长丝。例如，被用于制造织物的纱线中的扁平部在织物中可比纬纱的其余部位更反光，因此扁平部的作用是形成区别于其它丝线的丝线。

具有周期的扁平部的丝束或纱线可有许多用途。一种可能的用途是作为被用作印刷电路板强化布类的织物的纬纱。本发明的纱线可被有利地用于许多工业领域，其中扁平部的较大面积区将显示出与树脂基体的较强粘结性。工业带材将需要少量粘结剂来保证玻璃纤维加强物与树脂间的相同的粘结情况。可以使依靠交联纤维层的连接的多轴非织造纱布变得更坚固或具有较少的粘结剂含量。本发明的纱线可被用作短丝束垫制造设备的原材料。此纱线也可被用于整经操作。总而言之，纱线的周期性扁平部在需要使纱线和其它物质连接的场合中具有潜在的价值。

扁平部中心之间的间隔长度P可通过控制缠绕在卷装中心部20b上的丝束长度来控制，所述中心部位于边部20a之间。这可以通过调节卷绕速度和丝束在卷装上的铺放角度来实现。较小的卷绕或铺设角度导致了在端部之间的许多卷装圈并由此造成扁平部之间的大间隔P。在传统的丝束卷装中，尽管其它角度也是可行的，但卷绕角一般大致保持在4度～9度之间。稳定的卷装和良好开卷所需的卷绕角将是丝束种类、丝束重量以及纤维上的浸润剂数量和类型的函数。更小或更大的卷绕角造成丝束在两端之间快速移动，这导致扁平部之间有短的间隔。卷绕角也受丝束导向件38在卷装的两端之间往复移动的速度的影响。因此，可以通过控制丝束移动的速度来控制丝束的平坦程度。在本发明的一个具体实施例中，随着卷装直径的增大而控制丝束的横移速度，以提供扁平部之间固定不变的间隔P。

当将丝束缠绕在卷装上时，卷装直径增大了。这也将影响扁平部之间的间隔P，因为丝束围绕卷装的移动距离将超出时间地增大。尽管更高的速度也是可行的，但典型的纱线移动速度约为100m/min～1000m/min。一种确保稳定间隔的方法是在形成卷装时调节卷绕角以补偿增大的卷装直径。在本发明的一个优选实施例中，周期的扁平部的间隔约为0.2m～6m，且最佳地约为0.5m～3m。

扁平部的长度D多少是由使丝束卷绕在边部20a、20c上的停留时间长短决定的。这可以通过选择更长或更短的辊子46的圆柱形边缘端46a的接触面积并通过提供更长或更短的凸轮32的槽34中的弧形端通路34a来进行控制。总而言之，凸轮32的低转速造成丝束更长时间地停留在边部20a、20c上。周期扁平部的长度最好约为0.5cm～10cm，且最佳为1cm～5cm。

可以通过调节辊子46对卷装的压力来控制扁平部的宽度L’。端部20a、20c所受的较大压力将造成较大的扁平部。在正常工作中，使辊子46离开夹头22以适应增大的卷装尺寸。由辊子施加给卷装的压力的值可以通过增大由辊子所施加的初始压力和在整个卷装过程中维持压力而增大。另外，可以在卷装过程中通过减少由臂杆56在卷装时产生的后退量来增大压力。应该理解的是，可以使用各种方法来控制辊子夹紧箍对卷装的压力，其中包括根据预定方案用计算机控制电动机驱动安装臂杆56。可以控制辊子的压力以产生理想的扁平部的平坦度。

如图10所示，卷装19靠在其一端上且从卷装中放出具有周期性地出现的扁平部的丝束68。卷装是独立式的，即它能够在开卷过程中不倒塌地支承自身。

卷装的外表面20是由通常成弧形的中心部20b和两个通过辊子46的压平作用而在端部20a、20c形成的环形平坦段74构成的。与在卷装中心部20b的和缓弯曲的斜面相比，平坦段通常平行于卷装的纵轴76。由辊子施加的压力值将影响平坦段的宽度。由各辊子施加给卷装的压力一般约为2磅～10磅(0.91kg～4.5kg)，且最佳地约为3磅～6磅(1.4kg～2.7kg)。

丝束中的扁平部70只位于卷装的端部20a、20c。增大的扁平部的表面积通过产生增强的在任何特定丝束线圈横列和其相邻的丝束横列之间的粘结接触或连接而影响卷装的结构。连接强度大于具有基本横截面形状的丝束部分的强度。增强的连接性能可能需要调节涂敷到丝束上的浸润剂的数量或者浸润剂的粘附质量。如果丝束的连接太强，则将不可能轻松地从卷装中放出丝束68。如果连接太松，则将很容易地放出未卷绕上的丝束且丝束可能隆起(balloon out)或者否则变得十分凌乱。释放或放出丝束所需的平均张力或作用力的优选值希望为大约5g～100g。

如图11、12所示，本发明的纱线或丝束68可被用于在织机80中编织织物78。织机可以如图所示的那样是喷气织机或者是其它任何类型的织机。向织机供应经纱84、86且将本发明的丝束68作为纬纱插入织物中。织机织造织物的工作在本领域中是众所周知的。喷气嘴82使纬纱或丝束68在上、下经纱84、86的梭口之间横穿过织机。筘88打纬，使纬线和经纱一起形成织物，所述织物可以由任何适当的装置如滚筒90卷绕或传送。如图12所示，可给喷气装置供应两根纬纱68并为喷气装置配有独立的进气管路92，从而可以交替地从喷嘴94送出纬纱。筘88配有一系列有助于使纬纱横穿过织机的喷气嘴(未示出)。

在喷气织机中使用本发明的纱线即具有周期扁平部的纱线使得织机能更高效地工作，这是因为扁平部在受到来自喷气装置和筘上的喷气嘴的气流作用时产生了提高的或增大的空气阻力。在本发明的一个具体实施例中，使扁平部同步，从而它们在穿过织机投纬的初始阶段经过空气射流。应该理解的是，这种同步不是绝对必要的。尽管织物或织造过程显示出了将本发明的纱线用作纬纱，但本发明的纱线也可被用作经纱。

本发明卷绕装置的一个特点是辊子夹紧箍接触卷装使得可以制造出较大直径的卷装。另外，可以提高卷装直径与轴向长度之比。卷装的轴向长度可以是任何理想长度，但优选地为8cm～40cm。直径优选地为大约20cm～50cm。在卷装端部增强的丝束粘结形成了更稳定的卷装，这个卷装更易于以较短的轴向长度和较大的直径进行卷绕。这在丝束的制造过程中是有利的，因为它本身造成制造许多个仍然包括大码数的卷装。

如图13所示，织物78包括经纱84、86。纬纱包括如96所示的是纱线中的扁平部的部分，作为与纬纱的其余部分98有区别的纱线。变异纱线可以按如图所示的图案被制成织物。变异纱线与纱线的其余部分的主要差异在于其外观。例如，变异纱线的颜色可以比纱线的其余部分更浅或更深。变异纱线可能能够比纱线的其它部分反射更多的光线。变异纱线可能比纱线的其余部分更宽并可能具有约为纱线的其余部分的平均宽度的125％～300％且最好约为纬纱的其余部分的平均宽度的125％～175％的平均宽度。变异纬纱的平均长度最好约是0.5cm～10cm，且约为1cm～5cm最佳。

如图14所示，变异纬纱可以形成织物中的装饰花纹。如图15所示，可以使变异纬纱通常对准特定的经纱100，以便沿织物的长度方向形成纵向花纹。如图16所示，变异纱线可以通常无规律地分布在整个织物中。

已经在本发明的优选实施例中描述了本发明的工作原理和工作方式。但是，应该注意的是，可以在不脱离本发明范围的前提下采用除以上具体描述和示出的方式外的方式实现本发明。

本发明可用于用作加强材料的纱线的卷装、分发和编织。

Claims (100)

1．一种由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有一扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长。

2．如权利要求1所述的丝束，其特征在于，基本横截面形状的纵横比约为1∶1～6∶1，扁平横截面形状的纵横比大于大约6∶1。

3．如权利要求2所述的丝束，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比大于约20∶1。

4．如权利要求2所述的丝束，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比约为6∶1～50∶1。

5．如权利要求1所述的丝束，其特征在于，扁平部的宽度约等于基本横截面形状的宽度的5～20倍。

6．如权利要求1所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m。

7．如权利要求6所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.5m～3m。

8．如权利要求1所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

9．如权利要求8所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的长度约为1cm～5cm。

10．一种由单独长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长，其中周期扁平部的间隔约为0.2m～6m，基本横截面形状的纵横比约为1∶1～6∶1，扁平横截面形状的纵横比大于大约6∶1。

11．如权利要求10所述的丝束，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比大于大约20∶1。

12．如权利要求10所述的丝束，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比约为6∶1～50∶1。

13．如权利要求10所述的丝束，其特征在于，扁平部的宽度约等于基本横截面形状的宽度的5～20倍。

14．如权利要求10所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.5m～3m。

15．如权利要求10所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

16．如权利要求15所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的长度约为1cm～5cm。

17．一种含有至少50根玻璃纤维长丝的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长。

18．如权利要求17所述的丝束，其特征在于，基本横截面形状的纵横比约为1∶1～6∶1，扁平横截面形状的纵横比大于大约6∶1。

19．如权利要求17所述的丝束，其特征在于，扁平部的宽度约等于基本横截面形状的宽度的5～20倍，并且周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

20．如权利要求17所述的丝束，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m。

21．收集丝束的方法，所述方法包括：驱动一个夹头转动以将丝束卷绕成一个卷装；使丝束在卷装的两端之间横移，从而以螺旋形花样将丝束卷绕到卷装上；使卷装在位于卷装每端的边部处与一个辊子夹紧箍接触；用辊子夹紧箍压靠卷装，由此当在边部卷绕丝束时压平丝束，从而形成一个具有周期性地出现的扁平部的丝束；以及通过控制辊子夹紧箍对卷装的压力来控制丝束的压平情况。

22．如权利要求21所述的方法，其特征在于，在卷绕丝束的过程中使辊子夹紧箍离开夹头，以便适应卷装直径的增大。

23．如权利要求21所述的方法，其特征在于，由每个辊子施加给卷装的压力约为2磅～10磅(0.91kg～4.5kg)。

24．如权利要求23所述的方法，其特征在于，由每个辊子施加给卷装的压力约为3磅～6磅(1.4kg～2.7kg)。

25．收集丝束的方法，所述方法包括：驱动一个夹头转动以将丝束卷绕成一个卷装；使丝束在卷装的两端之间横移，从而以螺旋形花样将丝束卷绕到卷装上；使卷装在位于卷装每端的边部处与一个辊子夹紧箍接触；用辊子夹紧箍压靠卷装，由此当在边部卷绕丝束时压平丝束，从而形成一个具有周期地出现的扁平部的丝束；以及通过控制丝束的横移速度来控制丝束的压平情况。

26．如权利要求25所述的方法，其特征在于，控制丝束的横移速度决定了当丝束处于边部时缠绕到卷装上的丝束的长度，由此控制了扁平部的长度。

27．如权利要求25所述的方法，其特征在于，使丝束的横移速度在卷绕过程中改变，以便控制扁平部的间隔。

28．如权利要求25所述的方法，其特征在于，控制丝束的横移速度，以在扁平部之间产生通常恒定不变的间隔。

29．如权利要求26所述的方法，其特征在于，改变在卷绕过程中丝束的横移速度，以控制扁平部的间隔。

30．如权利要求26所述的方法，其特征在于，控制丝束的横移速度，以在扁平部之间产生通常恒定的间隔。

31．如权利要求25所述的方法，其特征在于，通过一个被安装成沿一条在一个转动凸轮上的螺旋槽移动的丝束往复抖动器的往复运动使丝束横向移动，所述螺旋槽在凸轮的每个端部具有弧形的端部，其中丝束的横移速度是通过形成螺旋槽弧形端部的形状来控制的。

32．如权利要求31所述的方法，其特征在于，改变在卷绕过程中丝束的横移速度，以控制扁平部的间隔。

33．如权利要求31所述的方法，其特征在于，控制丝束的横移速度，以在扁平部之间产生通常恒定的间隔。

34．如权利要求32所述的方法，其特征在于，控制丝束的横移速度，以在扁平部之间产生通常恒定的间隔。

35．收集丝束的方法，所述方法包括：驱动一个夹头转动以将丝束卷绕成一个卷装；使丝束在卷装的两端之间横移，从而以螺旋形花样将丝束卷绕到卷装上；使卷装在位于卷装每端的边部处与一个辊子夹紧箍接触；用辊子夹紧箍压靠卷装，由此当在边部卷绕丝束时压平丝束，从而形成一个具有周期地出现的扁平部的丝束；以及通过控制丝束的横移速度和通过控制辊子夹紧箍施加给卷装的压力来控制丝束的压平情况。

36．如权利要求35所述的方法，其特征在于，由每个辊子施加给卷装的压力约为2磅～10磅(0.91kg～4.5kg)。

37．如权利要求35所述的方法，其特征在于，改变在卷绕过程中丝束的横移速度，以控制扁平部的间隔。

38．如权利要求36所述的方法，其特征在于，改变在卷绕过程中丝束的横移速度，以控制扁平部的间隔。

39．如权利要求35所述的方法，其特征在于，控制丝束的横移速度，在扁平部之间产生通常恒定的间隔。

40．如权利要求35所述的方法，其特征在于，在卷绕丝束的过程中使辊子夹紧箍离开夹头，以适应卷装直径的增大。

41．在一台喷气织机中引入一根纬纱的方法，它包括：利用至少一股空气射流从织机的引入侧将一根纬纱投向织机的出口侧，其中纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长，所述扁平部提供了增强的用于由喷气进行投纬的阻力。

42．如权利要求41所述的方法，其特征在于，扁平部的间隔与喷气织机所需的纬纱的长度是协调的。

43．如权利要求42所述的方法，其特征在于，使扁平部协调，从而一个扁平部在推过喷气织机的投纬开始阶段内通过空气射流。

44．如权利要求41所述的方法，其特征在于，基本横截面形状的纵横比约为1∶1～6∶1，扁平横截面形状的纵横比大于大约6∶1。

45．如权利要求44所述的方法，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比大于约20∶1。

46．如权利要求44所述的方法，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比约为6∶1～50∶1。

47．如权利要求41所述的方法，其特征在于，扁平部的宽度约等于基本横截面形状的宽度的5～20倍。

48．如权利要求41所述的方法，其特征在于，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

49．如权利要求48所述的方法，其特征在于，周期扁平部的长度约为1cm～5cm。

50．如权利要求41所述的方法，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m。

51．如权利要求50所述的方法，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.5m～3m。

52．在一台喷气织机中引入一根纬纱的方法，它包括：利用至少一股空气射流从织机的引入侧将一根纬纱投向织机的出口侧，其中纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个其纵横比约为1∶1～6∶1的基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状的纵横比大于大约6∶1，所述扁平部提供了增强的用于由空气射流投纬的阻力。

53．如权利要求52所述的方法，其特征在于，扁平部的间隔与喷气织机所需的纬纱的长度是协调的。

54．如权利要求53所述的方法，其特征在于，使扁平部协调，从而一个扁平部在经过喷气织机的投纬初始阶段通过空气射流。

55．如权利要求52所述的方法，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比大于约20∶1。

56．如权利要求54所述的方法，其特征在于，扁平横截面形状的纵横比约为6∶1～50∶1。

57．如权利要求52所述的方法，其特征在于，扁平部的宽度约等于基本横截面形状的宽度的5～20倍。

58．如权利要求52所述的方法，其特征在于，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

59．如权利要求52所述的方法，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m。

60．在一台喷气织机中加入一根纬纱的方法，它包括：利用至少一股空气射流从织机的引入侧将一根纬纱投向织机的出口侧，其中纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个其纵横比约为1∶1～6∶1的基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状的纵横比大约为6∶1～50∶1，扁平部的宽度约等于基本横截面形状的宽度的5～20倍，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m，所述扁平部提供了增强的用于由空气射流进行投纬的阻力。

61．一种由经纱和纬纱构成的织物，其中纬纱包括一个由各长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长，其中扁平部的作用是在织物中的变异纬纱。

62．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱的颜色比纬纱的其余部分更浅。

63．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱比纬纱的其余部分更能反光。

64．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱比纬纱的其余部分更宽。

65．如权利要求64所述的织物，其特征在于，变异纬纱的平均宽度约等于纬纱的其余部分的平均宽度的125％～300％。

66．如权利要求65所述的织物，其特征在于，变异纬纱的平均宽度约等于纬纱的其余部分的平均宽度的125％～175％。

67．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱的平均长度约为0.5cm～10cm。

68．如权利要求67所述的织物，其特征在于，变异纬纱的长度约为1cm～5cm。

69．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱通常无规律地分布在整个织物中。

70．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱通常对准特定的经纱，从而沿织物的长度方向形成纵向花纹。

71．如权利要求61所述的织物，其特征在于，变异纬纱在织物中形成一个重复图案。

72．一种由经纱和纬纱构成的织物，其中纬纱包括一根由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状更细长，其中扁平部的影响是形成在织物中的变异纬纱，变异纬纱比纬纱的其余部分宽，并具有约为0.5cm～10cm的平均长度，变异纬纱的平均宽度约是纬纱其余部分的平均宽度的125％～300％。

73．如权利要求72所述的织物，其特征在于，变异纬纱比纬纱的其余部分更能反光。

74．如权利要求72所述的织物，其特征在于，变异纬纱通常无规律地分布在整个织物中。

75．一种由经纱和纬纱构成的织物，其中经纱包括一根由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状细长，其中扁平部的影响是形成在织物中的变异纬纱。

76．如权利要求75所述的织物，其特征在于，变异经纱的颜色比经纱的其余部分浅。

77．如权利要求75所述的织物，其特征在于，变异经纱比经纱的其余部分更能反光。

78．如权利要求75所述的织物，其特征在于，变异经纱的平均宽度约等于纬纱的其余部分的平均宽度的125％～300％。

79．如权利要求75所述的织物，其特征在于，变异经纱的平均长度约为0.5cm～10cm。

80．如权利要求75所述的织物，其特征在于，变异经纱通常无规律地分布在整个织物中。

81．一种自支承的螺旋形卷绕的纱卷装装，它适于通过不使卷装崩溃地抽出纱线的方式而放出纱线，其中纱线包括一根由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状细长，其中卷装具有沿轴向位于卷装端部的边部，并且扁平部位于卷装的边部中。

82．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，以螺旋形线圈横列缠绕卷装，将浸润剂涂敷到纱线上，浸润剂使每个线圈横列与相邻线圈横列粘在一起，其中扁平部在具有基本横截面形状的纱线部分上显示出加强的粘结性能。

83．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，卷装的轴向长度约为8cm～40cm。

84．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，卷装的直径约为20cm～50cm。

85．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，卷装的轴向长度约为8cm～40cm，卷装的直径约为20cm～50cm。

86．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，从卷装中放出纱线所需的平均作用力约为5g～100g。

87．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，纱线的直径约为2.5微米～13微米。

88．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m。

89．如权利要求88所述的卷装，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.5m～3m。

90．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

91．如权利要求90所述的卷装，其特征在于，周期扁平部的长度约为1cm～5cm。

92．一种自支承的螺旋形卷绕的纱卷装装，它适于通过不使卷装崩溃的抽出纱线的方式而不使卷装倒塌地放出纱线，其中纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状细长，其中卷装具有沿轴向位于卷装端部的边部，扁平部位于卷装的边部中，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm。

93．如权利要求92所述的卷装，其特征在于，以螺旋形线圈横列缠绕卷装，将浸润剂涂敷到纱线上，浸润剂使每个线圈横列与相邻线圈横列粘在一起，其中扁平部在具有基本横截面形状的纱线部分上显示出加强的粘结性能。

94．如权利要求92所述的卷装，其特征在于，卷装的轴向长度约为8cm～40cm。

95．如权利要求92所述的卷装，其特征在于，卷装的直径约为20cm～50cm。

96．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，卷装的轴向长度约为8cm～40cm，卷装的直径约为20cm～50cm。

97．如权利要求92所述的卷装，其特征在于，从卷装中放出纱线所需的平均作用力约为5g～100g。

98．如权利要求81所述的卷装，其特征在于，纱线的直径约为2.5微米～13微米。

99．如权利要求92所述的卷装，其特征在于，周期扁平部的间隔约为0.5m～3m，周期扁平部的长度约为1cm～5cm。

100．一种自支承的螺旋形卷绕的纱卷装装，它适于通过不使卷装崩溃的抽出纱线的方式而放出纱线，其中纱线包括一个由单独的长丝构成的丝束，此丝束具有一个基本横截面形状和具有扁平横截面形状的周期扁平部，所述扁平横截面形状比基本横截面形状细长，卷装具有沿轴向位于卷装端部的边部，扁平部位于卷装的边部中，周期扁平部的间隔约为0.2m～6m，周期扁平部的长度约为0.5cm～10cm，卷装的轴向长度约为8cm～40cm，卷装的直径约为20cm～50cm，从卷装中放出纱线所需的平均作用力约为5g～100g。

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