CN86107922A - 一种用于纤维纺的方法和装置 - Google Patents

Abstract

纺纱的纤维原料以纱条的形式喂入并条机(2)，在并条机中，它受到预牵伸和主牵伸。在牵伸时，纱条(10)凝聚到最小宽度，至少约为纺纱杯直径的1.5倍。在凝聚后的加捻之前，纱条保持上述的直径时，不再凝聚。主牵伸区前面的凝聚器(24)的宽度，至少约为纺纱杯(9)直径的1.5倍。纺纱杯中的喷射器部分(3)和加捻部分(4)以其进口的开口处，至出口开口处，具有相同的直径。成品纱线(11)象环锭纺纱线一样起绒和柔软。

Description

此发明涉及一种纺纱条的方法。这种方法需在并条机中经过预牵伸和主牵伸，并随后在纺纱杯中纺成纱线。它也涉及到了完成这种纺纱方法的一种装置。

在已知的设备中，需要纺的纱条是通过并条机把纱条牵伸到所要求的粗度，然后通过纺纱杯纺成纱线（US-PS4124972和US-PS4565063）。这种设备纺成的纱线松密度差。它不具有环锭纺纱线的拉伸强度或均匀度。因此，它仅适用于一定的应用范围。

本发明的目的就是要提供上述的方法和装置，以便于生产出与环锭纺纱线相似的，膨松柔软的纱线。

为此目的，按照此发明，在牵伸时加工成的纱条其最小宽度至少是纺纱杯直径的1.5倍。凝聚后的纱条在加捻之前，不再凝聚而保持上述的直径。已证实，这种方法可以在随后的加捻过程中控制缠绕纱芯的表面纤维的伸展。因此，当错捻的纱芯退捻时，纱线表面的纤维只是部分地固定在纱芯中，而不是全部均等地紧绕在纱芯上。结果，就产生了与环锭纺纱线相似的起绒，膨松纱线。更可取的是，在主牵伸之前的预牵伸过程中，纱条即可被立刻凝聚成最小宽度。

其最小宽度不应超过纺纱杯直径约2.5倍，以便能得以实现高速纺纱。现已证实，在纤维束纱的生产过程中，进入纺纱杯加捻的纱条的数量是关键的。为了保持所需要的比率，在进入预牵伸区前的纱条要凝聚成的宽度仅需要大于它进入主牵伸区之前被凝聚成的宽度，以作为进入纺纱杯的准备。现已断定，如果纱条在进入预牵伸区之前凝聚成的宽度约是它进入主牵伸之前宽度的1.3倍时，则特别有利。为了改进操作控制，在将纱条凝聚成所需要的最小宽度时，牵伸应小。然而，为了获得显著的总牵伸，预牵伸要分成几步。第一预牵伸要大于第二预牵伸。对于第二预牵伸来说，牵伸比在1∶1.1和1∶1.5之间，被认为是特别有利的。

从离开并条机的纱条中伸展出来的纤维趋向于滞留粘附在并条机输出锡林的顶部罗拉上。通常，在锡林上通常包有橡胶。现已断定，如果离开并条机的纤维原料从它原来的输送面上转向顶部罗拉，那么，这些纤维甚至能够直接输送到纺纱杯中。

按照本发明，前述的操作过程是利用这样一个装置完成的：在其主牵伸区前，纱条凝聚的宽度至少约是纺纱杯直径的1.5倍。纺纱杯的注入部分和加捻部分以进口的开口处到出口的开口处的直径约相同。这个特点提供了一个简易的，也可生产所期望的与环锭纺纱线相似的膨松纱线装置。重要的是，在纺纱时，要使纺纱杯与并条机的输送锡林的夹持线在指定的距离。因此，纺纱杯进口的开口处被排列在并条机的一对输送锡林的夹持处。其更可取的是，这个进口处的开口位于与输送锡林相切的平面上的。

为了束紧滞留粘附在橡胶包住的并条机上部输出罗拉上的纤维，纺纱杯进口的开口朝着与纤维原料输送面相关的顶部罗拉移动是有利的。

现已断定，如果在纺纱杯的进口开槽口，那么，纱线的强度就能改善;依照本发明的最佳实施例，在内齿环中，槽口即齿距。

现已断定，通过调整喷射器部分的压缩空气通道的倾斜角度，使之适应于纺纱杯，则可以影响起绒效果。因此，按照本发明，倾斜角度可以随着主牵伸区前纱条凝聚的宽度而任意地反向选择变化。

现已断定，如果把应用于喷射器部分的压力管道中的压力由纺纱的速度来控制，即速度高时压力较低。这对生产柔软起绒的纱线是有利的。

现已断定，如果喷射器部分的压缩空气通道与加捻部分的压缩空气通道的距离在30至40毫米之间，则可以获得最佳纺纱效果。它也有利于选择纺纱杯，以便于当纺纱速度较低的时候，与加捻喷嘴部分的进口相比，喷射器嘴的出口部分有相应地减小。前者是受加捻部分的压缩空气通道到中间间隔的距离限制的，而后者是受喷射器部分的压缩空气通道到喷射器与加捻部分之间间隔的距离限制的。根据纺纱速度，喷射器喷嘴出口部分与加捻部分进口部分的长度比以1∶4和3∶1为宜。

根据本发明另一特点所述，既使在纺纱杯应用低超压时，为了获得最佳效率，远离并条机的加捻装置的端面呈刃形，并且在靠近加捻装置孔的地方是垂直的。

实际上具有与环锭纺纱线相似的有柔软手感和起绒外观的纱线是需要的。但是迄今为止，还不可能利用一种纺纱杯这样的纺纱设备生产出这种纱来。根据本发明所述的方法和装置，就可以消除这种不利。因此，将有许多方法对膨松度产生影响，而不影响纱线的强度或增加它的消耗。

现将详细描述关于牵伸部分的实施例，其中：

图1是根据本发明所述的纺纱装置的平面视图。

图2是根据本发明所述的加捻装置纵向的剖面图。

图3是图1所示装置不同部分视图。

图4是装有一个孔眼的凝聚器的前视图。此孔位置是紧靠着主牵伸区的预牵伸区上的。

图5是另一凝聚器的前视图。

图6是贯穿根据本发明所述在图1中所示的并条装置的纵向剖面图。

图7是贯穿根据本发明所述构成的加捻装置进口开口的纵向剖面图。

图8是纤维原料以纱条形式喂入到纺成纱线的平面视图。

关于图1中最初所描述的纺纱装置的主要部件是并条装置2，纺纱杯装置是9，引出装置5和络筒装置6。

如图1所示，并条装置包括四对罗拉，即20和200，21和210，22和220及输出锡林23和230，罗拉22，220分别与皮制锭带221和222在主牵伸区Ⅲ的开始部分相联（也参见图6）。压缩机201，211是分置的，如果纱线在罗拉21和210之前断头，就用粗纱夹持装置202，212来止动纤维原料，它是装在预牵伸区Ⅰ和Ⅱ的罗拉20，200和21，210前面的。如图5的放大图所示，具有C型截面的压缩器安装在罗拉21，210和22，220之间的Ⅱ区域中。

如图2和图3所示，在纺纱杯9有一个喷射器部分3和一个加捻部分4。在3和4部分上分别带有纺纱孔眼33和43。这些孔眼具有相同连续的园柱形内径d_I和d_D。3和4部分是用已知的方法与压缩空气通道30和40分别沿切向安装的，管道沿引出方向倾斜。如图2所示，喷射部分3和加捻部分4装在有环形管道70和71的支架7上，通道70与压缩空气通道30相连，而71则与40相连。通道70和71则靠管路700和710与（未示出的）负压源相连。

如图1所示，常规方式的引出装置5，包括一个主动引出罗拉50和一个具有回弹力，可止动罗拉50的压辊51。

络筒装置6包括一个可以驱动络筒61的主动络筒罗拉60，它是用已知的方式安装的。

为了简单，并条机省略了诸如交叉卷绕装置，用于补偿纱线张力的夹头以及碰撞式自停装置等其他常规手段。

在不受干扰的纺纱中，纱条1输送给并条机2。在牵伸时，纤维条通过罗拉200和210施加压力，在罗拉20，200和21，210之间牵伸。图8即是图示法表示的过程。K₂₀表示罗拉20和200的夹持线，K₂₁表示罗拉21和210的夹持线，K₂₂表示罗拉22和220的夹持线，K₂₃表示输出锡林23和230的夹持线而K₅则表示引出装置的夹持线。

凝聚器201和211把纱条1凝聚成B₁的宽度并使之大于宽度B₂。B₂是纤维原料10在紧靠主牵伸Ⅲ前的预牵伸区Ⅱ中凝聚成的宽度。宽度B₁和B₂是有选择的，以便于凝聚器211凝聚的纱条宽度B₁仅仅是宽度B₂的1.3倍。

在牵伸的同时，当纤维原料10到达凝聚器24时，其宽度大于凝聚器内的宽度W。这样，原料10就试图以凝聚器24所施的压力下脱离而趋向于纱条的中间。在这个过程中，原料沿着凝聚器24的内壁，顺箭头240和241的方向移动，并且向上、向中心弯曲成折边。这样，原料10得到了两个截面厚度大于中央部分100的边缘区101和102。

离开凝聚器24之后，在主牵伸区Ⅲ内的原料10经过罗拉22，220和输出锡林23，230之间的主牵伸，被皮制锭带221和222阻止了伸展。因此，被牵伸的纤维原料10在离开装置2的出口罗拉23，230时具有一个最小宽度B₃（图3所示）。它实际上是由凝聚器24的内宽（B₂-见图4和图5）决定的。

离开牵伸装置2以后，纤维原料被输送给纺纱杯的进口300处。牵伸纤维原料的边缘区域101和102被引至输出锡林23，230与进口开口300之间，这样可把外部纤维端以条子10上散开。这些喷射的纤维端12在结合成一体时，可增加细纱11的强度，因而它们与加工纱线11的相应位置决定了夹持点。

纺纱杯9给纱芯110造成的假捻必须随时大量地消除。当造成和消除假捻时，纤维端12已与纱芯110结成一个整体，形成线圈121，并且给予细纱11以需要的强度（见图8）。绕着纱芯110的线圈121的紧密度是变化的。这是因为扭转是在装置9没改变直径d_I＝d_D时施加的。因此，线圈121不能承受任何压缩。另外，边缘或类于边缘的部分，将反向把纤维端12压向纱芯110，并与它们紧紧地结合在一起。线圈121变化的尺寸，以及自由纤维端120就产生了具有柔软手感的、膨松起绒的纱线11。

为了达到说明的目的，气圈13，纤维端120、线圈121等都在图8中以夸大的形式表示出来。

为了在凝聚时给予纤维以足够的时间，为了控制加工过程，罗拉22和220的转速要低于罗拉21和210转速5倍。

此外，如图1所示，纤维材料10在到达带有凝聚器24的罗拉21，210和22，220之间的预牵伸区之前，受到了罗拉20，200和21，210附加的预牵伸。

由于这种双预牵伸的结果，在凝聚器24中的预牵伸可以进一步减小，而不影响罗拉22，220和23，230之间的主牵伸。第一预牵伸要小于第二预牵伸，其给定的值例如在1∶1.1和1∶1.5之间。

根据本发明所述，本文阐述的方法和所描述的装置可以有许多改进方法，例如，根据替换各别部分的特点，利用等效物或其他形式的结合物替代。如，对于凝聚器24来说，不一定要求具有C形横截面，根据纤维原料的性质和密度，凝聚器24使用的材料以及输送器开口的高度等，可以有其他的横截面。例如，凝聚器可以有一个连续呈矩形的截面。纤维条子外边缘可以象前述那样凝聚，但是牵伸张力防止它们向纤维条的中间滑脱。因此，就象前面那样边缘区101和102比中间部分100稍厚。对于凝聚器24来说，也不一定要从上部开口。如果压缩机24把牵伸纤维材料10分成许多部分交联的须条，那么，也可以获得在横截面内的纤维原料的不均匀分布。如前所述，这样就造成了比中间部分100厚些的边缘区101和102。

用于完成上述加工过程的装置是在图3和图4中示出的。为此，压缩机24有一个孔眼242，它把牵伸的纤维原料分成了两个厚的边缘区101，102和一个较薄的中间部分100，它们之间若接若离。如果需要的话，压缩机24可以有一个以上的孔眼242，以便于除了两个厚的边缘区101和102外，牵伸的纤维原料10至少有另一个通过较薄部分以其他厚的部分分离出的加厚部分，就象边缘区101和102一样。

如图3所示，为了保证原料10具有所需的最小厚度B₂，另外一个凝聚器231可以配置在主牵伸区Ⅲ内。也就是设在皮制锭带221，222和输出锡林23及230之间。

离开装置2的纤维原料2的边缘区101，102需要相应地朝喷射器喷嘴3的方向强制转向，以便于纤维端12最大量地伸展。另一方面，当进入喷射器嘴3时，超宽的纤维原料喂入可能产生困难。为了保证有足够数量的纤维端12得到伸展而不影响纺纱，现已确认，最有利的是如果以装置2输出的纤维原料10具有一个最小的宽度B₃。而且B₃不小于纺纱杯9的喷射器部分3的1.5倍，不大于3的内径d_I的2.5倍。（相当于加捻部分4的内径d_D的大小）。由于这个缘故，凝聚器231和24的内宽为内径d_I的2.5倍。因此，纤维原料10在紧连主牵伸区Ⅲ前的预牵伸区Ⅱ中被凝聚成最小宽度B₃。

为了保证纤维端12能够充分伸展，同时也保证成品纱11具有高强度，现已确信，纺纱孔33和43的内径d_I＝d_D，而且其值居于2.3至2.8毫米之间特别有利。当直径D＝d_I＝d_D时获得最佳效果。

把图1和图3相比较说明了，对于加工过程来说不一定需要四对罗拉20和200，21和210，22和220，23和230依次相连。三对罗拉21和210，22和220以及23和230也许就足够了，但要取决于进料的种类。然而，当供给装置2是原纱条1或一个以上的纱条1时，带有三对以上罗拉的并条机是特别适宜的。随着纤维原料，纺纱速度等的不同，皮制锭带221和222也可能省略。

现已断定，当装置2上的可升降罗拉230（即顶端出口罗拉）按常规方式包着橡胶时，纤维常常滞留粘附在罗拉上，其结果造成了不希望产生的损失。如图6所示，为了避免这样的损失，纤维原料10离开装置2时，从前输送面E向输出锡林230的方向倾斜。而E面是由罗拉（20和200）、21和210、22和220以及23和230的夹持线确定的。如图3所示，为此目的，喷射器部分3以及其进口开口300是朝着与纤维原料10的输送面E相关的输送锡林230（即顶端罗拉）的方向位移的。现已断定，移距V大于1毫米将是有利的。

如果纺纱杯9的进口开口300配置在装置2的输送锡林23和230的夹持区，亦可取得相同的效果，则大量的自由纤维端101得以伸展。如图6所示，纺纱杯9的进口开口300实际上是在与输出锡林23和230相切的平面T上。

现在也已断定，如果加捻是以装置9向装置2均匀分布的，那么，纱的强度就受到损伤。为了影响从装置9到装置2的加捻分布，如图2和图3所示，在喷射器部分3的出口开口处300开一些槽口310。由于有了这些槽口310的缘故，在进口开口处300的边缘区，加捻是朝着并条装置2的方向非均匀分布的。

槽口310可以许多方式构成。图7中，槽口310是内齿环31的齿距。内齿环31的内径相当于喷射器3的内径d_I，使得纺纱杯9的内径d_I仍如前面所述保持均匀。

在喷射器部分3的压缩空气通道30与部分3的轴A的倾角一般为α（通常角度在30度至60度之间）。然而，已经说明的是，如果通道30和轴A之间的倾角α适合于离开装置2的纤维原料的宽度，则纱线的起绒和强度能够得到改善。因此，如果宽度B₃大些，倾角α就应小些，而如果宽度B₃小些，倾角α就大些。由于宽度B₃是靠选择主牵伸区Ⅲ前面的凝聚器24的宽度B₂而确定的，所以倾角可以通过更换喷射器部分3来调整。

纺纱不仅受通道30对轴A的倾角的影响，而且也受到供喷射器部分3的压力的影响。该压力通常在3到6巴的范围内。纺纱速度较高时，细纱11的张力就相应增加。它也增加了纤维原料进入喷射器部分3时的摩擦。因此，做为补偿，喷射器部分3的压缩空气通道30内的超压在较高速纺时比在较低速纺时低。由于这个缘故（见图1）需要给喷射器部分3提供一个节流阀80，为了达到控制的目的，要把它与控制装置8连接起来。装置8可以控制驱动机构25，进而控制罗拉20，21，22和23的速度。通道30也是通过阀80和管路800连结的，而加捻部分4，是由管路710与一个控制阀81相连的。阀81通过另一个控制装置82可以开启或关闭，这样，它就可以输送或切断通道30和40的超压。通道40里的超压与联在控制阀81上的输送管810内的相同。

就象要起绒和膨松一样，纱线11在生产时也必须经济。现已断定，在生产优质纱线时，如果保持确定的尺寸和比率，那么，空气的消耗量可以特别低。

现已断定，通道30和40之间的间隔a在30毫米到40毫米之间时最有利于纺纱。

如果喷射器部分3在压缩空气通道30和中间的间隔72之间那一部分称为喷射器出口部分32，并且它的长度是1_I。其中，中间间隔72位于喷射器部分3和加捻部分4之间。同时，如果加捻喷嘴4在压缩空气通道40和前述的中间间隔72之间那一部分称为纺纱杯的进口部分41，并且它的长度是1_D，则1_I与1_D的比率应当在1∶4和3∶1之间。现已断定，在低速纺纱时，喷射器部分的出口32处应小于加捻部分的进口处41。而在高速纺纱时41处要小于32处。在中速纺纱时，32和41处要给予相同的尺寸。实现纺纱速度的调整要靠更换喷射器部分3，或加捻部分4，或整个纺纱杯9。现已断定，纱线引出速度为130米/分时1_I∶1_D为1∶2最为有利，而比率颠倒为2∶1时纱线的引出速度以140米/分或更高为利。

为了以加捻喷射嘴3获得适宜的喷射效果，现已断定，如果远离装置2的加捻部分4的端面42为锐角并与纺纱孔43交成直角，则最有利。通过这种方式，在相对而言低的超压下，就可以获得所期望的加捻效果。

尽管上面描述的那些通过适当地选择喷射器部分3，或加捻部分4，或整个纺纱杯9等等，可以有许多的改进方法。但是，如果为上面提到的尺寸选择适宜的中间值，同样可以获得良好的纺纱效果。为了生产特殊粗度的纱线，并利用特殊原料，通常采用变化装置2中几对罗拉的速度和利用纺纱杯的超压就足够了。

下面用两组具体数值来说明本发明的实施例：

（a）如图1和图6所示的四锡林并条机：

罗拉20的线速度：大约1.2米/分

罗拉21的线速度：4.8米/分

罗拉22的线速度：6米/分

输出锡林23的线速度：150米/分

预牵伸区Ⅰ内牵伸：1∶4.224

预牵伸区Ⅱ内牵伸：1∶1.25

主牵伸区Ⅲ内牵伸：1∶25

总牵伸：1∶132

宽度B₁：7毫米

宽度B₂：5毫米

喷射器部分3：两个切向的压缩空气通道

30

倾角α：40°

纺纱杯4：三个切向的压缩空气通道

40

倾角α：55°

直径D：2.5毫米

压缩空气通道30的超压：3.5巴

压缩空气通道40的超压：4巴

原料：65/35聚酯/棉混纺

纱条重量：3.3克/米＝3.3千

特

股纱（线）：公制支数40

（b）如图3所示，三锡林并条机：

罗拉21的线速度：近似0.9米/分

罗拉22的线速度：近似5.3米/分

输出锡林23的线速度：160米/分

预牵伸区Ⅱ的牵伸：1∶1.583

主牵伸区Ⅲ的牵伸：1∶30

总牵伸：1∶175

宽度B₂：5毫米

喷射器部分3：两个切向的压缩空气通道30

倾角α：40°

纺纱杯4：叁个切向的压缩空气通道40

倾角α：55°

直径D：2.5毫米

压缩空气通道30的超压：3巴

压缩空气通道40的超压：4巴

原料：棉3.5克/米＝3.5千特

股纱：公制支数50。

Claims (22)

1、在并条机中经过预牵伸和主牵伸，以及随后在纺纱杯中分离成单纤维的纱条的方法，其特征在于，在牵伸时，纱条凝聚的最小宽度(B₂)至少大约是纺纱杯直径(D)的1·5倍。在凝聚后加捻之前还同时保持前述直径(D)的前提下，纱条不再附加凝聚。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，凝聚到最小宽度（B₂），是在紧接主牵伸之前的预牵伸时进行的。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，最小宽度（B₂）不大于直径（D）的2.5倍。

4、根据权利要求书中1至3所述的一个或多个方法，其特征在于，纱条在预牵伸的凝聚宽度（B₁）大于主牵伸前的宽度。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在预牵伸前，纱条凝聚的宽度（B₁）大约是主牵伸前的1.3倍。

6、根据权利要求1至5所述的一个或多个方法，其特征在于，纱条受到双预牵伸。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一预牵伸比第二预牵伸大。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第二预牵伸在1∶1.1和1∶1.5之间。

9、根据权利要求所述的1至8中一个或多个方法，其特征在于，离开并条机的纱条以其前传送面偏移。

10、用于纺纱条的装置包括一个带有预牵伸区和一个主牵伸区的并条机，一个安装在主牵伸区前的凝聚器，同时还包括一个安装在紧靠并条机之后的纺纱杯，以及一个喷射器部分和一个加捻部分。根据权利要求1至9所述的一个或多个，尤其在用于操作时，其特征在于，主牵伸区（Ⅲ）前面的凝聚器的宽度（B₂）至少约是纺纱杯直径（D）的1.5倍。纺纱杯的喷射器部分和加捻部分从进口开口处到出口开口处，具有相同的直径（D）。

11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，纺纱杯的进口开口处是在并条机输出锡林的夹持区。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于，纺纱杯的进口开口大约是处于与输出锡林相切的平面（T）上。

13、根据权利要求10至12中所述的任一装置，其特征在于，纺纱杯的进口开口朝着与纤维原料输送面（E）相关的顶端罗拉方向位移。

14、根据权利要求10至13所述的一个或多个装置，其特征在于，在纺纱杯的进口处配有槽口。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在一个内齿环上，槽口由齿距形成。

16、根据权利要求10至15所述的任一装置，其特征在于，喷射器部分的压缩空气通道与纺纱杯的轴（A）之间的倾角（α），随主牵伸区（Ⅲ）前的凝聚器的宽度反向变化。

17、根据权利要求10至16中的任一所述装置，其特征在于，应用于喷射器部分压缩空气通道的压力，高速纺低于低速纺。

18、根据权利要求10至17所述的任一装置，其特征在于，纺纱杯的直径（D）在2.3至2.8毫米之间，最好约为2.5毫米。

19、根据权利要求10至18所述的任一装置，其特征在于，喷射器部分的压缩空气通道与纺纱杯加捻部分的压缩空气通道之间的距离（a）为30至40毫米。

20、根据权利要求10至19所述的，其具有一个在喷射器部分和加捻部分之间间隙的装置，其特征在于，当纺纱速度较低时，由喷射器部分压缩空气通道和中间间隔的距离所确定的喷射器部分的出口部分小于相应的，由纺纱杯加捻部分的压缩空气通道和中间间隔的距离所确定的加捻进口部分。

21、根据权利要求20所述的装置，其特征在于，喷射器出口部分与纺纱杯加捻进口部分的长度之比（1_I、1_D），取决于纺纱速度要在1∶4至3∶1之间。

22、根据权利要求10至21所述的任一装置，其特征在于，远离并条机的加捻装置的端面呈锐角，而与加捻孔垂直相连。

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