RU2082840C1

RU2082840C1 - Filament treatment method

Info

Publication number: RU2082840C1
Application number: SU905053163A
Authority: RU
Inventors: П.Кук Поль
Original assignee: П.Кук Поль
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1997-06-27
Also published as: AU5726390A; DE69029095D1; AU648255B2

Abstract

FIELD: textile industry. SUBSTANCE: method involves twisting continuous bundle of filaments of uniform thickness relative to filament longitudinal axis and simultaneously stretching filaments in zone between pairs of feeding and stretching rollers without relative shift of filaments in bundle by twisting them; stretching each filament at stress less than ultimate tensile strength of filament and exceeding yield stress. EFFECT: increased efficiency, improved quality by providing residual plastic deformation and change in molecular structure. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается способа обработки растягиванием непрерывных волокон и волокон конечной длины, как натуральных, так и синтетических волокон. The invention relates to the textile industry and relates to a method for processing by stretching continuous fibers and fibers of finite length, both natural and synthetic fibers.

Известен способ обработки волокон, заключающийся в скручивании непрерывного пучка волокон равномерной толщины и растягивании каждого отдельного волокна в пучке в зоне между расположенными на расстоянии одна от другой питающей и вытяжной парами валиков с напряжением, меньшим предела прочности волокна на разрыв, и без относительного сдвига волокон в пучке за счет его крутки [1]
Однако данный способ не обеспечивает повышение прочности и равномерности волокон.A known method of processing fibers, which consists in twisting a continuous bundle of fibers of uniform thickness and stretching each individual fiber in the bundle in the area between the feed and exhaust pairs of rollers located at a distance from one another with a voltage less than the tensile strength of the fiber and without a relative shift of the fibers in beam due to its twist [1]
However, this method does not provide increased strength and uniformity of the fibers.

Задача изобретения создание способа обработки волокон, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в повышении прочности и равномерности непрерывных волокон и волокон конечной длины. The objective of the invention is the creation of a method of processing fibers, providing a technical result, consisting in increasing the strength and uniformity of continuous fibers and fibers of finite length.

Технический результат в способе обработки волокон, заключающемся в скручивании непрерывного пучка волокон равномерной толщины и растягивании каждого отдельного волокна в пучке в зоне между расположенными на расстоянии одна от другой питающей и вытяжной парами валиков с напряжением, меньшим предела прочности волокна на разрыв, и без относительного сдвига волокон в пучке за счет его крутки, достигается тем, что для повышения прочности и равномерности непрерывных волокон и волокон конечной длины скручивание пучка волокон осуществляют одновременно с их растягиванием в зоне между питающей и вытяжной парами валиков путем вращения вытяжной пары валиков относительно продольной оси пучка волокон, при этом каждое волокно растягивают с напряжением, превышающим предел текучести волокна и обеспечивающим его остаточную пластическую деформацию и изменение молекулярно структуры, причем расстояние между питающей и вытяжной парами валиков выбирают превышающей наибольшую величину конечной длины волокон. The technical result in a method for processing fibers, which consists in twisting a continuous bundle of fibers of uniform thickness and stretching each individual fiber in the bundle in the area between the feed and exhaust pairs of rollers located at a distance from one another with a voltage lower than the tensile strength of the fiber and without relative shear fibers in the bundle due to its twist, is achieved by the fact that to increase the strength and uniformity of continuous fibers and fibers of finite length, the fiber bundle is twisted simultaneously stretching them in the area between the feed and exhaust pairs of rollers by rotating the exhaust pair of rollers relative to the longitudinal axis of the fiber bundle, each fiber being stretched with a voltage exceeding the yield strength of the fiber and providing its residual plastic deformation and molecular structure change, and the distance between the feeding and exhaust pairs of rollers choose exceeding the largest value of the final fiber length.

Выходящий из вытяжной пары вращающихся валиков пучок растянутых волокон непрерывно проводят через регулируемую по длине зону временно снятия с волокон растягивающего усилия и подают в следующую зону скручивания пучка волокон и растягивания каждого волокна между питающей и вытяжной парами валиков. The bundle of stretched fibers emerging from the exhaust pair of rotating rollers is continuously conducted through a length-adjustable zone of temporarily removing tensile forces from the fibers and is fed into the next zone of twisting the fiber bundle and stretching each fiber between the feed and exhaust pairs of rollers.

Выходящий из вытяжной пары валиков пучок растянутых волокон временно накапливают на намоточном средстве для снятия с волокон растягивающего усилия в течение неограниченного периода времени с последующим после его истечения осуществлением скручивания пучка волокон и растягивания каждого волокна между питающей и вытяжной парами вращающихся валиков. A bundle of stretched fibers emerging from the exhaust pair of rollers is temporarily accumulated on the winding means to remove the tensile force from the fibers for an unlimited period of time, followed by twisting the fiber bundle and stretching each fiber between the feed and exhaust pairs of the rotating rollers.

Выходящий из вытяжной пары валиков пучок растянутых волокон непрерывно проводят через следующую зону скручивания пучка волокон и растягивания каждого волокна без снятия с них растягивающего усилия, при этом вытяжную пару валиков предыдущей зоны кручения и растягивания волокон используют в качестве питающей пары валиков в последующей зоне скручивания пучка волокон и растягивания каждого волокна. The bundle of stretched fibers emerging from the exhaust pair of rollers is continuously passed through the next twisting zone of the fiber bundle and stretching each fiber without removing the tensile force from them, while the exhaust pair of rollers of the previous twisting and stretching fiber zone is used as the feed pair of rollers in the subsequent twisting zone of the fiber bundle and stretching each fiber.

Когда множество волокон эффективно и однородно вытягивается, каждое отдельное волокно внутри такого пучка подвергается существенному действию скручивающих, сжимающих и вытягивающих сил. Эти силы динамически передаются через каждое отдельное волокно от одного конца до другого волокна конечной длины или от одной точки вытягивания до другой точки непрерывного волокна и от каждого отдельного волокна к соседнему волокну, с которым оно находится в контакте, через точно контролируемое индуцированное сцепление между ними, получаемое за счет их фрикционных характеристик поверхности и сжимающих усилий. Отдельные волокна растягиваются, но пучок по существу, не вытягивается. Внутренняя молекулярная структура каждого отдельного волокна ориентирована в направлении его оси для существенного увеличения его прочностных свойств и требуемого улучшения качественных характеристик. When a plurality of fibers is effectively and uniformly drawn, each individual fiber within such a bundle is subjected to a substantial amount of torsional, compressive and tensile forces. These forces are dynamically transmitted through each individual fiber from one end to another fiber of finite length or from one drawing point to the other point of a continuous fiber and from each individual fiber to the adjacent fiber with which it is in contact through precisely controlled induced coupling between them, obtained due to their frictional surface characteristics and compressive forces. Individual fibers are stretched, but the bundle is essentially not stretched. The internal molecular structure of each individual fiber is oriented in the direction of its axis to significantly increase its strength properties and the required improvement in quality characteristics.

Волокно в таком пучке обязательно одновременно растягивается и скручивается до степени, которая является оптимальной. Если отношение скручивания к растяжению слишком велико (слишком велико индуцированное сцепление), то ползучесть волокна или увеличение длины волокна, допускаемое устройством натяжения, слишком мало, что препятствует наиболее эффективной и равномерной обработке нити растягивания. Если это отношение слишком мало (слишком мало сцепление волокон), то появляется слишком большое проскальзывание волокон или допустимое вытягивание, в результате чего происходит неэффективная и неравномерная обработка пучка растягивания. The fiber in such a bundle necessarily simultaneously stretches and twists to the extent that is optimal. If the ratio of twisting to stretching is too large (induced adhesion is too large), then the creep of the fiber or the increase in fiber length allowed by the tensioning device is too small, which prevents the most efficient and uniform processing of the stretching thread. If this ratio is too small (fiber cohesion is too small), then too much fiber slippage or acceptable stretching occurs, resulting in ineffective and uneven processing of the stretching beam.

Способ обеспечивает максимально эффективное и равномерное растягивание каждого отдельного волокна при отсутствии нежелательного вытягивания пучка волокон. Тянущие силы сконцентрированы на растягивании отдельного волокна, в то же время увеличение их длины выбирают средством натяжения и предотвращают потери при вытягивании. The method provides the most effective and uniform stretching of each individual fiber in the absence of undesirable stretching of the fiber bundle. The pulling forces are concentrated on stretching a single fiber, at the same time, increasing their length is chosen by means of tension and prevents losses during stretching.

Максимально эффективное растягивание отдельного волокна требует существенной величины усилия вытяжки, чтобы только слегка преодолеть одновременно приложенное существенное сжимающее усилие сцепления за счет скручивания. The maximum effective stretching of an individual fiber requires a substantial amount of drawing force, in order to only slightly overcome at the same time the substantial compressive adhesive force exerted by twisting.

При обычном вытягивании при одновременном скручивании пучка штапельных волокон, где целью является максимально эффективное и равномерное вытягивание пучка, а не эффективный и равномерный процесс вытяжки отдельного волокна, требуется относительно малая величина текущей или вытягивающей силы и относительно малая величина одновременного скручивания. Результирующим эффектом является относительно малое индивидуальное сопротивление штапельного волокна его продольному вытягиванию или протягиванию среди и со стороны соседних волокон, но в то же время достаточное сопротивление из-за относительно небольшого скручивания, осуществленного для контроля волокон с соответствующим проскальзыванием. In ordinary stretching while twisting a bundle of staple fibers, where the goal is to maximize the most efficient and uniform stretching of the bundle rather than the efficient and uniform process of drawing a single fiber, a relatively small amount of current or pulling force and a relatively small amount of simultaneous twisting are required. The resulting effect is the relatively small individual resistance of the staple fiber to its longitudinal pulling or pulling among and from adjacent fibers, but at the same time, sufficient resistance due to the relatively small twisting carried out to control the fibers with corresponding slippage.

Максимально эффективная и равномерная обработка пучка непрерывных филаментарных волокон согласно данному способу по изобретению требует усилия вытяжки существенной величины, чтобы только едва преодолеть одновременно создаваемое сжимающее сопротивление сцепления, возникающее за счет скручивания, без существенного обрыва волокон. The most effective and uniform processing of a bundle of continuous filament fibers according to this method according to the invention requires a drawing force of a substantial magnitude in order to barely overcome the simultaneously created compressive adhesion due to twisting, without significant breakage of the fibers.

Способ обработки существенно улучшает равномерность непрерывных волокон по всей их длине. The processing method significantly improves the uniformity of continuous fibers along their entire length.

Известно, что прочность и качественные характеристики наиболее, по существу, однородных непрерывных волокон могут быть улучшены посредством первого воздействия на сформованное волокно процессом вытяжки, в котором молекулы его внутренней структуры ориентируются в направлении его продольной оси. Такое подвергнутое вытяжке волокно имеет равномерные изменения в толщине и площади поперечного сечения по всей длине. Более толстые участки волокон вытянуты в меньшей степени, чем более тонкие части, что приводит к неравномерности в его плотности (вес на единицу длины) по длине. Такие неравномерности и потери его первоначальной однородности дополнительно усугубляются, когда степень вытяжки увеличивается или делаются попытки многих вытяжек. It is known that the strength and quality characteristics of the most essentially homogeneous continuous fibers can be improved by first exposing the formed fiber to a drawing process in which the molecules of its internal structure are oriented in the direction of its longitudinal axis. Such a stretched fiber has uniform changes in thickness and cross-sectional area over the entire length. The thicker sections of the fibers are elongated to a lesser extent than the thinner parts, which leads to unevenness in its density (weight per unit length) along the length. Such irregularities and the loss of its initial uniformity are further exacerbated when the degree of stretching increases or attempts are made many hoods.

Тканые или трикотажные материалы, изготавливаемые из такого филаментарного волокна, дают неровности в тканом или трикотажном материалах. Поскольку, кроме того, части, подвергнутые вытяжке в меньшей степени, поглощают меньшее количество краски, когда такие тканые или трикотажные материалы окрашивают, чем части, которые подвергнуты более сильной вытяжке, текстильные материалы, полученные таким образом, часто непригодны для использования. Woven or knitted materials made from such filament fibers produce bumps in woven or knitted materials. Since, in addition, the parts subjected to drawing to a lesser extent absorb less paint when such woven or knitted materials are dyed than the parts that are subjected to more drawing, the textile materials thus obtained are often unsuitable for use.

Кроме этих дефектов, в таких подвергнутых вытяжке непрерывных волокон было обнаружено явление гофрирования, когда они впоследствии подвергались обработке, при которой приобретали разную усадку. При обработке непрерывных волокон заявленным способом скручивающие и вытягивающие силы поровну распределяются по каждому волокну. Эти силы равномерно передаются от каждого волокна ко всем соседним волокнам, с которыми они находятся в сжатом сцеплении. In addition to these defects, corrugation was detected in such continuous stretched fibers, when they were subsequently subjected to a process in which they acquired different shrinkage. When processing continuous fibers of the claimed method, the twisting and pulling forces are equally distributed over each fiber. These forces are uniformly transmitted from each fiber to all adjacent fibers with which they are in a tight grip.

Последовательная многократная обработка непрерывных волокон согласно данному способу дает существенное улучшение их максимальных прочностных качеств благодаря использованию последовательной нарастающей обработки, а не одиночной общей обработки, в то же время, по меньше мере, сохраняя их первоначальную входную существенную однородность. The sequential multiple processing of continuous fibers according to this method gives a significant improvement in their maximum strength due to the use of sequential progressive processing, rather than a single general processing, at the same time, at least, maintaining their original input substantial uniformity.

Прочностные свойства волокон подобны прочностным свойствам металлической проволоки в том, что когда они в сухих условиях окружающей среды вытягиваются до предела их эластичности или предела пластичности, но не до точки разрыва или конечного предела прочности, они никогда не возвращаются к первоначальной форме или размерам и принимают другую конфигурацию, когда усилие вытяжки снимают, даже если они до некоторой степени спружинят обратно от их полностью деформированного состояния. После этого точка предела текучести и точка разрыва передвигаются на более высокий уровень. The strength properties of fibers are similar to the strength properties of a metal wire in that when they are stretched under dry environmental conditions to the limit of their elasticity or limit of plasticity, but not to the point of rupture or ultimate tensile strength, they never return to their original shape or size and take a different configuration, when the drawing force is removed, even if they spring back to some extent from their fully deformed state. After this, the yield point and the break point are moved to a higher level.

Когда последующая или последовательная обработка процессом вытяжки в сухих условиях окружающей среды такого ранее обработанного волокна или металлической проволоки применяется к ним обоим до того, как они достигнут их новых пределов текучести, но меньше, чем до новых их точек (пределов) разрушения, обе точки и предел текучести и предел прочности снова продвигаются на более высокий уровень. До тех пор, пока предел прочности не достигнут, возможно несколько многократных или последовательных вытяжек такого волокна или металлической проволоки в сухих условиях окружающей среды, пока в конце концов их предел прочности нельзя будет передвинуть вперед без разрушения, благодаря чему существенно улучшаются их прочностные свойства и другие качественные характеристики. Чем меньше наращиваемое продвижение этих точек при меньших величинах усилия вытяжки, тем соответственно больше многократных или последовательных вытяжек и тем больше возможность получения максимальных результатов. Однако, имеется практическое ограничение на число наращиваемых обработок, поскольку время и соответствующие затраты могут быть не оправданы полученными результатами обработки вытяжкой. When the subsequent or sequential processing by the drawing process in dry environmental conditions of such a previously treated fiber or metal wire is applied to both of them before they reach their new yield strengths, but less than to their new fracture points (limits), both points and the yield strength and tensile strength are again advanced to a higher level. Until the ultimate strength is reached, several multiple or sequential extracts of such a fiber or metal wire are possible in dry environmental conditions, until in the end their ultimate strength cannot be moved forward without breaking, thereby significantly improving their strength properties and other quality characteristics. The smaller the progressive advancement of these points with lower values of the pulling force, the correspondingly more multiple or consecutive hoods and the greater the possibility of obtaining maximum results. However, there is a practical limitation on the number of stackable treatments, since the time and associated costs may not be justified by the results of the hood treatment.

Число обычно используемых многократных обработок вытяжкой металлической проволоки зависит от вида ее сплава и может обычно изменяться от 3 до 12. Широкое изменение всех типов волокон по их составу и характеристикам также определяет изменение оптимального числа многократных или последовательных обработок в широких пределах. The number of commonly used multiple treatments by drawing metal wire depends on the type of alloy and can usually vary from 3 to 12. The wide variation in all types of fibers in their composition and characteristics also determines the change in the optimal number of multiple or sequential treatments over a wide range.

В эффективной и равномерной обработке любого типа волокна имеется четыре основных фактора, которые необходимо принимать во внимание, чтобы достигнуть максимальной практической эффективности и равномерности. In efficient and uniform processing of any type of fiber, there are four main factors that must be taken into account in order to achieve maximum practical efficiency and uniformity.

Во-первых, каждое отдельное волокно вне зависимости от его длины должно равномерно обрабатываться по всей его длине до максимальной целесообразной степени. При обработке штапельного волокна каждое отдельное волокон должно быть обработано вытяжкой от одного конца до другого, в то время как непрерывное филаментарное волокно должно обрабатываться вытяжкой от одной выбранной точки вытяжки до другой. Firstly, each individual fiber, regardless of its length, should be uniformly processed along its entire length to the maximum practical degree. When processing staple fibers, each individual fiber must be drawn from one end to the other, while continuous filament fiber must be drawn from one selected drawing point to the other.

Во-вторых, оптимальная продолжительность непрерывного приложения усилия растягивания обеспечивает существенно более эффективную и равномерную обработку отдельного волокна, чем быстрые рывки небольшой длительности. Secondly, the optimal duration of continuous application of the tensile force provides a significantly more efficient and uniform treatment of a single fiber than fast jerks of short duration.

В-третьих, многократная последовательная обработка является более эффективной и равномерной, чем одиночная обработка пучка волокон. Third, multiple sequential processing is more efficient and uniform than single processing of a fiber bundle.

В-четвертых, оптимальное время снижения усилия растягивания между обработками пучка волокон обеспечивает, по существу, более эффективную и равномерную обработку отдельных волокон, чем в случае отсутствия снижения усилия между такими обработками. Fourth, the optimal time to reduce the tensile force between the fiber bundle treatments provides a substantially more efficient and uniform treatment of the individual fibers than if there is no reduction in the force between such treatments.

В соответствии с изобретением каждое отдельное (элементарное) волокно любого типа, которое на входе имеет равномерную толщину, эффективно и равномерно обрабатывают посредством растягивания. Посредством этого каждое отдельное (элементарное) волокон перемещают внутри зоны обработки между двумя точками вытяжки, расстояние между которыми устанавливают, по меньшей мере больше, чем наиболее длинное штапельное волокно, для достижения минимального требуемого времен длительности нагрузки, для достижения требуемой производительности, позволяющей такое время длительности нагрузки, и для достижения необходимой степени равномерности обработки пучок волокон одновременно подвергают существенному усилию растягивания и существенному скручиванию для создания сжимающих сил сцепления на каждом волокне для его надлежащей вытяжки при одновременной обработке скручиванием в прецезионно правильных относительных величинах по отношению друг к другу. In accordance with the invention, each individual (elementary) fiber of any type that has a uniform thickness at the inlet is processed efficiently and uniformly by stretching. By means of this, each individual (elementary) fiber is moved inside the processing zone between two drawing points, the distance between which is set at least greater than the longest staple fiber, in order to achieve the minimum required load duration times, in order to achieve the required performance allowing such a duration time load, and to achieve the required degree of uniformity of processing, the fiber bundle is simultaneously subjected to a substantial tensile force and substantially from twisting to generate compressive forces of cohesion on each fiber for its proper extraction with simultaneous processing of precision twist in the correct relative values with respect to each other.

Данные зоны обработки между двумя точками растягивания могут быть свыше 2540 мм без ухудшения эффективности обработки. Чем больше это расстояние, тем лучше равномерность растягивания. Это расстояние можно регулировать для изменения производительности способа и достижения минимального времени длительности приложения нагрузки без ухудшения равномерности обработки. The data of the processing zone between the two points of stretching can be more than 2540 mm without compromising the processing efficiency. The greater this distance, the better the uniformity of stretching. This distance can be adjusted to change the performance of the method and achieve a minimum time duration of the application of the load without compromising the uniformity of processing.

Каждое отдельное элементарное волокон независимо от его длины эффективно и равномерно обрабатывают путем его растягивания с одновременным скручиванием пучка волокон и предотвращением вытяжки пучка. Благодаря этому осуществляется точно контролируемое сцепление волокон в пучке, а передача растягивающих сил их внутренним молекулярным структурам. Each individual elementary fiber, regardless of its length, is effectively and uniformly processed by stretching it while twisting the fiber bundle and preventing the bundle from being drawn. Due to this, precisely controlled adhesion of the fibers in the bundle is carried out, and the transmission of tensile forces to their internal molecular structures.

Существенно, что все натуральные волокна до сих пор не использовали до их максимальных практических и легко доступных возможностей. Огромные возможности по обработке отдельных волокон оставались незадействованными, бесполезными или лежащими на полке с тех пор, как человечество начало использовать их. It is significant that all natural fibers have not yet been used up to their maximum practical and easily accessible capabilities. The tremendous possibilities for processing individual fibers remained unused, useless or lying on the shelf since mankind began to use them.

Например, редко можно найти хлопковое волокно независимо от его вида или специальных условий наращивания с пределом прочности при растяжении свыше 40 г/текс. Он обычно находится в диапазоне 20 и 30 г/текс. Хорошо известно, как переводить прочность волокна непосредственно в прочность пряжи, однако существенно улучшенная ткань и конечные изделия из нее через увеличенную прочность волокна являются основными целями. For example, it is rarely possible to find cotton fiber regardless of its type or special growing conditions with a tensile strength of more than 40 g / tex. It is usually in the range of 20 and 30 g / tex. It is well known how to translate the strength of the fiber directly into the strength of the yarn, however, significantly improved fabric and end products from it through increased fiber strength are the main goals.

Изобретение использовано для увеличения предела прочности на растяжение хлопка до более чем 60 г/текс через простую сухую механическую обработку волокна. Из такого обработанного волокна производят слегка улучшенную пряжу, но существенно улучшенные ткани теперь могут изготавливаться из нее в больших количествах. Подвергнутое сухой механической обработке растягиванием такое волокно не ухудшается впоследствии при использовании мокрых процессов обработки, включая термические, химические или другие усовершенствования окончательной обработки. Такие сухие и мокрые процессы обработки являются дополнением в их усовершенствованиях и они дополняют друг друга с малым риском ухудшения или отсутствием такового. Изобретение пригодно для введения в обычные процессы производства пряжи. Оно может использоваться как для сухой, так и для мокрой обработки, но для извлечения выгоды от дополнительных улучшений, связанных с обоими, требуется независимая сухая и мокрая обработка. The invention was used to increase the tensile strength of cotton to more than 60 g / tex through simple dry fiber machining. Slightly improved yarn is produced from such processed fiber, but significantly improved fabrics can now be made from it in large quantities. Subjected to dry stretching machining, such a fiber does not subsequently deteriorate when using wet processing processes, including thermal, chemical or other finishing improvements. Such dry and wet processing processes are complementary to their improvements and they complement each other with little risk of deterioration or lack thereof. The invention is suitable for incorporation into conventional yarn manufacturing processes. It can be used for both dry and wet processing, but independent dry and wet processing is required to capitalize on the additional improvements associated with both.

Установлено, что хлопковое волокно, которое подвергалось сухой механической обработке растяжением согласно способу по изобретению, существенно прочнее, плотнее, жестче и более эластично и упруго и, кроме того, оно становится несколько длиннее, более однородной длины, несколько тоньше, мягче и светлее, и больше похоже на шелк. It has been found that a cotton fiber that has undergone dry tensile machining according to the method of the invention is substantially stronger, denser, tougher and more elastic and resilient and, in addition, it becomes somewhat longer, more uniform in length, somewhat thinner, softer and lighter, and more like silk.

Волокно любого типа, эффективно и равномерно обработанное данным способом, может использоваться для производства значительно улучшенных тканей и изделий из них с существенными преимуществами в стоимости производства. Например, хлопковое волокно конкретного количества и качества, используемое в настоящее время для изготовления 9-ти 100% хлопковых простыней, как ожидается, может быть использовано для изготовления 120 или более таких простыней, если такое волокно эффективно и равномерно обработано данным способом перед тем, как из него сформируют пряжу или ткань, а требуемые изменения в структуре такой простынной ткани (меньше основных и уточных нитей) и весе на квадратный ярд (легче) являются приемлемыми до тех пор, пока требование к прочности ткани остается постоянным. Уменьшение уточных нитей и основных нитей на дюйм должно существенно уменьшить стоимость производства, а значительно более легкая простынь должна быть более желательной во многих аспектах, пока требования к прочности ткани удовлетворяются. Fiber of any type, effectively and evenly processed by this method, can be used to produce significantly improved fabrics and products from them with significant advantages in cost of production. For example, a cotton fiber of a specific quantity and quality currently used to make 9 100% cotton sheets is expected to be used to produce 120 or more such sheets if such a fiber is effectively and uniformly processed by this method before yarn or fabric will be formed from it, and the required changes in the structure of such a sheet fabric (fewer warp and weft threads) and weight per square yard (lighter) are acceptable as long as the requirement for fabric strength remains constant. Reducing weft yarns and warp yarns per inch should significantly reduce production costs, and a significantly lighter sheet should be more desirable in many aspects as long as the fabric strength requirements are met.

При существенном увеличении прочностных свойств хлопкового волокна может быть использовано без смешивания с полиэфирными или другими высокопрочными волокнами для изготовления тканей и изделий из нее. Можно также ожидать, что такое высокопрочное хлопковое волокно, используемое без смешивания с другими волокнами, мерсеризации и для изготовления тканей не подвергаемых химическим обработкам, будет существенно прочнее после таких обработок, чем могло быть достигнуто прежде. Ожидается, что высокопрочное хлопковое волокно с прочностью волокна в 80 г/текс. может быть получено путем обработки способом согласно изобретению и выращивания хлопкового волокна для специальной эффективной обработки. Хлопок может конкурировать с высокопрочными искусственными волокнами. With a significant increase in the strength properties of cotton fiber, it can be used without mixing with polyester or other high-strength fibers for the manufacture of fabrics and products from it. You can also expect that such a high-strength cotton fiber, used without mixing with other fibers, mercerization and for the manufacture of fabrics not subjected to chemical treatments, will be significantly stronger after such treatments than could be achieved before. High-strength cotton fiber with a fiber strength of 80 g / tex is expected. can be obtained by processing the method according to the invention and growing cotton fiber for special effective processing. Cotton can compete with high-strength man-made fibers.

На фиг. 1 изображено в изометрии устройство для осуществления способа с непрерывной последовательной многократной обработкой пучка волокон без временного снижения в нем напряжения; на фиг. 2 то же, с прерывистой многократной обработкой пучка волокон при неограниченном времени снижения напряжения; на фиг. 3 то же, с непрерывной последовательной многократной обработкой пучка волокон при ограниченном времени снижения напряжения. In FIG. 1 is an isometric view of a device for implementing a method with continuous sequential multiple processing of a fiber bundle without temporarily lowering the voltage therein; in FIG. 2 the same, with intermittent multiple processing of the fiber bundle with unlimited time of voltage reduction; in FIG. 3 the same, with continuous sequential multiple processing of the fiber bundle with a limited voltage reduction time.

Как указано выше, непрерывная последовательная или прерывистая обработка пучка волокон является более эффективной и равномерной, чем одноразовая обработка растягиванием. Оптимальное время снижения напряжения между многократными стадиями обработки обеспечивает существенно более эффективную и равномерную обработку отдельного волокна, чем в случае отсутствия снижения напряжения между этими этапами обработки. Эти два основных фактора подчинены первым двум (обработка каждого отдельного волокна и время длительности нагрузки). Принимается, что основные варианты осуществления способа обработки удовлетворяют необходимым, как условие, требованиям первых двух основных факторов обработки волокон растягиванием. As indicated above, continuous sequential or intermittent processing of a fiber bundle is more efficient and uniform than a single stretch treatment. The optimal time for voltage reduction between multiple processing stages provides a significantly more efficient and uniform processing of a single fiber than in the absence of voltage reduction between these processing stages. These two main factors are subordinated to the first two (processing of each individual fiber and the duration of the load). It is assumed that the main embodiments of the processing method satisfy the necessary, as a condition, requirements of the first two main factors for processing the fibers by stretching.

Требования всех четырех основных факторов удовлетворяют три типа операции обработки:
А. непрерывная последовательная многократная обработка без временного снижения напряжения (НЕТ) (фиг. 1);
Б. непрерывная последовательная многократная обработка, время снижения напряжения ограничено (ОГР) (фиг. 3) и
В. прерывистая многократная обработка, время снижения напряжения не ограничено (МАКС) (фиг. 2).The requirements of all four main factors satisfy three types of processing operations:
A. continuous sequential multiple processing without temporary voltage reduction (NO) (Fig. 1);
B. continuous sequential multiple processing, the voltage reduction time is limited (OGR) (Fig. 3) and
B. intermittent multiple processing, voltage reduction time is unlimited (MAX) (Fig. 2).

Таким образом, обеспечивается время снижения напряжения: от его отсутствия до максимально возможного. Это время можно выбирать, устанавливать и использовать в желаемой степени или не использовать между зонами последовательной обработки растягиванием. Оно может изменяться от одной области (ОБЛ) обработки до другой и в любой необходимой последовательности. Три типа операций могут использоваться в любой комбинации и в любом порядке. Thus, the time for voltage reduction is provided: from its absence to the maximum possible. This time can be selected, set and used to the desired degree or not used between successive stretch processing zones. It can vary from one area (OBL) of processing to another and in any necessary sequence. Three types of operations can be used in any combination and in any order.

Режимы приводимых элементов каждой зоны обработки должны точно контролироваться друг относительно друга. Скорость подачи пучка 1 волокон в первую зону 2 регулируется настройкой ведущих элементов фиксированного входного подающего блока 3. The modes of the driven elements of each treatment zone must be precisely controlled relative to each other. The feed speed of the fiber bundle 1 into the first zone 2 is controlled by adjusting the driving elements of the fixed input feed unit 3.

Скорость вывода пучка из зоны обработки по существу становится скоростью входа пучка в последующую зону при непрерывной многократной обработке. Скорости скручивания и растягивания в последующих зонах обработки волокон устанавливают и регулируют с учетом того, что обрабатываемый пучок 1 до некоторой степени уменьшается по площади поперечного сечения по всей длине (изменение плотности) благодаря такой обработке в предыдущих зонах. Режим скручивания и растягивания может меняться от зоны к зоне любым желаемым образом. The speed at which the beam leaves the treatment zone essentially becomes the speed at which the beam enters the subsequent zone during continuous multiple processing. The twisting and stretching speeds in subsequent fiber treatment zones are set and adjusted, taking into account that the beam 1 to be processed is to some extent reduced in cross-sectional area over the entire length (density change) due to such processing in previous zones. The twisting and stretching mode may vary from zone to zone in any desired manner.

Только при простом непрерывном и одновременном осуществлении единственного существенного динамического усилия растягивания пучка волокон и единственной существенной динамической силы скручивания, которые точно и правильно регулируют относительно друг друга и относительно скорости входа пучка, каждая зона обеспечивает эффективную и равномерную обработку волокон их растягиванием. Only with the simple continuous and simultaneous implementation of the only significant dynamic tensile force of the fiber bundle and the only substantial dynamic twisting force, which precisely and correctly regulate relative to each other and relative to the speed of entry of the bundle, each zone provides effective and uniform processing of the fibers by stretching them.

Фиксированный входной подающий блок 3 в сборке, используемый в этих трех вариантах осуществления способа (фиг. 1 3) содержит питающую пару с приводным входным подающим роликом 4 и с прижатием к нему роликом 5. Этот блок может перемещаться вверх или вниз вдоль линии 6, параллельно вертикальной оси (возможно расположение этой оси и не вертикально), для изменения расстояния между парами валиков 4 и 5, 7 и 8 и, соответственно длины зоны 3 обработки волокон. Сила 9 прижима валика 5 к приводному валику 4 может регулироваться. Блок 10 для растягивания волокон и скручивания пучка содержит вытяжную пару валиков 7 и 8, установленных на корпусе 11 и с возможностью вращения относительно продольной оси пучка 1. Валик 7 прижат с усилием 9 к приводному валику 8 блока 10 и обеспечивает вместе с ним растягивание волокон за счет скорости вращения, большей скорости вращения валиков 4, 5 блока 3, одновременно со скручиванием пучка 1 в зоне 2 (фиг. 1). The fixed input feed unit 3 in the assembly used in these three embodiments of the method (Fig. 1 3) contains a supply pair with a drive input feed roller 4 and with a roller 5 pressed to it. This unit can move up or down along line 6, in parallel the vertical axis (it is possible to arrange this axis and not vertically), to change the distance between the pairs of rollers 4 and 5, 7 and 8 and, accordingly, the length of the fiber processing zone 3. The force 9 of the pressure of the roller 5 to the drive roller 4 can be adjusted. The block 10 for stretching the fibers and twisting the bundle contains an exhaust pair of rollers 7 and 8 mounted on the housing 11 and can rotate relative to the longitudinal axis of the beam 1. The roller 7 is pressed with a force of 9 to the drive roller 8 of the block 10 and provides with it the stretching of the fibers for due to the rotation speed greater than the rotation speed of the rollers 4, 5 of block 3, simultaneously with the twisting of the beam 1 in zone 2 (Fig. 1).

Блок 10 может перемещаться вверх и вниз для регулирования расстояния 12 между двумя блоками 10. Block 10 can be moved up and down to adjust the distance 12 between the two blocks 10.

Путем регулирования расстояний 6 и 12 изменяют расстояние между каждыми двумя парами валиков 4, 5 и 7, 8; 7, 8 и 7, 13, в первой зоне 2 и второй зоне 14. By adjusting the distances 6 and 12, the distance between each two pairs of rollers 4, 5 and 7, 8 is changed; 7, 8 and 7, 13, in the first zone 2 and the second zone 14.

Крутильный орган 15 блока 6 вместе с валиками 7 и 8 и, соответственно с валиками 7 и 13 может вращаться по часовой стрелке Z или против часовой стрелки S. The torsion element 15 of the block 6 together with the rollers 7 and 8 and, respectively, with the rollers 7 and 13 can rotate clockwise Z or counterclockwise S.

Непрерывная многократная последовательная обработка (фиг. 1):
НЕТ этот вариант осуществления способа не предусматривает временного снижения напряжения и использует одиночный закрепленный входной подающий блок 3 и два блока 10 для многократного растягивания и скручивания.Continuous multiple sequential processing (Fig. 1):
NO this embodiment of the method does not provide for a temporary voltage reduction and uses a single, fixed input supply unit 3 and two units 10 for multiple stretching and twisting.

Пучок 1 волокон подают парой валиков 4 и 5 в первую зону 2, где пучок скручивают крутильным органом 15 блока 10 и одновременно растягивают волокна в этой зоне 2 вытяжной парой валиков 7 и 8, которые подают пучок волокон во вторую зону 14, где вновь его скручивают крутильным органом 15 второго блока 10 и одновременно растягивают волокна его вытяжной парой валиков 7 и 13. Выход первой зоны 2 является входом второй зоны 14. Последующая зона образуется между вторым блоком 10 и третьим блоком 10. The fiber bundle 1 is fed by a pair of rollers 4 and 5 into the first zone 2, where the bundle is twisted by a torsional body 15 of the block 10 and at the same time the fibers are stretched in this zone 2 by an exhaust pair of rollers 7 and 8, which feed the fiber bundle into the second zone 14, where it is twisted again torsion body 15 of the second block 10 and at the same time stretch the fibers with its exhaust pair of rollers 7 and 13. The output of the first zone 2 is the input of the second zone 14. The next zone is formed between the second block 10 and the third block 10.

Непрерывная последовательная многократная обработка, время снижения напряжения ограничено (фиг. 3):
ОГР этот вариант осуществления способа предусматривает ограниченное время снижения напряжения (от менее одной секунды до нескольких минут):
первая зона 2 образована первой группой блоков 3 и 10, на заданном расстоянии от которой расположена вторая группа блоков 3 и 10, образующая вторую зону 14. После растягивания волокон в первой зоне 2 пучок в течение времени, выбираемого от менее одной секунды до нескольких минут, перемещают ко второй зоне 14 в области снижения напряжения на волокне, после чего волокна вновь растягивают в зоне 14.Continuous sequential multiple processing, voltage reduction time is limited (Fig. 3):
OGR this embodiment of the method provides for a limited time of voltage reduction (from less than one second to several minutes):
the first zone 2 is formed by the first group of blocks 3 and 10, at a predetermined distance from which the second group of blocks 3 and 10 is located, forming the second zone 14. After stretching the fibers in the first zone 2, the bundle for a time selected from less than one second to several minutes, move to the second zone 14 in the field of reducing the voltage on the fiber, after which the fibers are again stretched in zone 14.

Выход зоны 2 является входом пучка в область снижения напряжения на волокна, а выход пучка из этой области определен входом зоны 14. The output of zone 2 is the input of the beam to the region of decreasing voltage on the fibers, and the output of the beam from this area is determined by the input of zone 14.

За зоной 14 может быть образована парой блоков 3 и 10 третья зона, в которую пучок подается из второй. Вход пучка во вторую область определен выходом пучка из второй зоны 14. Behind zone 14, a third zone may be formed by a pair of blocks 3 and 10, into which the beam is supplied from the second. The beam entrance to the second region is determined by the beam exit from the second zone 14.

Прерывистая индивидуальная многократная обработка, время не ограничено (фиг. 2). Intermittent individual multiple processing, time is not limited (Fig. 2).

МАКС этот вариант осуществления способа предусматривает неограниченное время снижения напряжения, после обработки пучка волокон в одиночном блоке 3 и одиночном блоке 10, при выходе пучка из блока 10 снижают напряжение на волокна в течение времени, которое может быть от нескольких минут до нескольких часов или более, после чего вновь обрабатывают пучок в зоне 2 между блоками 3 и 10. Такое чередование может быть осуществлено многократно. MAX this variant of the method provides an unlimited time for voltage reduction, after processing the fiber bundle in a single block 3 and a single block 10, when the beam exits the block 10, the voltage on the fibers is reduced for a time that can be from several minutes to several hours or more, after which the beam is again processed in zone 2 between blocks 3 and 10. This alternation can be carried out repeatedly.

Выбор варианта осуществления способа определяется видом и характеристиками обрабатываемых волокон и необходимыми результатами их обработки. The choice of an embodiment of the method is determined by the type and characteristics of the processed fibers and the necessary results of their processing.

Выбор времени описания напряжения от его отсутствия до практически максимального необходим для обработки любого волокна. Все волокна имеют широкий диапазон изменения характеристик, так же как и необходимые результаты обработки, но то и другое определяет требуемое время снижения напряжения. В связи с этим возможны различные сочетания вариантов осуществления способа. The choice of time for describing the voltage from its absence to almost maximum is necessary for processing any fiber. All fibers have a wide range of characteristics, as well as the necessary processing results, but both determine the required time for voltage reduction. In this regard, various combinations of embodiments of the method are possible.

Claims

1. The method of processing fibers, which consists in twisting a continuous bundle of fibers of uniform thickness and stretching each individual fiber in the bundle in the area between the feed and exhaust pairs of rollers located at a distance from one another with a voltage less than the tensile strength of the fiber and without relative shear of the fibers in the bundle due to its twist, characterized in that in order to increase the strength and uniformity of continuous fibers and fibers of finite length, the fiber bundle is twisted simultaneously with their stretching by pressing in the area between the feed and exhaust pairs of rollers by rotating the exhaust pair of rollers relative to the longitudinal axis of the fiber bundle, each fiber being stretched with a voltage exceeding the yield strength of the fiber and providing its residual plastic deformation and a change in molecular structure, and the distance between the supply and exhaust pairs rollers selected exceeding the largest value of the final length of the fibers.

2. The method according to claim 1, characterized in that the beam of stretched fibers emerging from the exhaust pair of rollers is continuously conducted through a length-adjustable zone of temporary removal of tensile forces from the fibers and is fed into the next zone of twisting of the fiber bundle and stretching of each fiber between the supply and exhaust pairs rollers.

3. The method according to claim 1, characterized in that the beam of stretched fibers emerging from the exhaust pair of rollers is temporarily accumulated on the winding means to remove the tensile force from the fibers for an unlimited period of time, followed by twisting the fiber bundle and stretching each fiber between supply and exhaust pairs of rollers.

4. The method according to claim 1, characterized in that the beam of stretched fibers emerging from the exhaust pair of rollers is continuously conducted through the next twisting zone of the fiber bundle and stretching each fiber without removing the tensile force from it, while the exhaust pair of rollers of the previous fiber twisting zone of the fiber bundle and stretching each fiber is used as a feed pair of rollers in the next zone of twisting the bundle of fibers and stretching each fiber.