TW201509784A - 彈性紗進料之牽伸比控制方法 - Google Patents

彈性紗進料之牽伸比控制方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種用於退繞紗線之方法，其允許使該紗線之牽伸比最大化，同時監控張力。該方法包括提供包括彈性紗之紗線捲裝；選擇該彈性紗之所選牽伸比；以該所選牽伸比將該彈性紗自驅動輥筒自該紗線捲裝退繞至紗線加工設備，該所選牽伸比係藉由該紗線加工設備之該紗線之速度與該驅動輥筒之速度之比決定；量測該彈性紗之張力；及當該張力達到臨界程度時提供警報。

Description

彈性紗進料之牽伸比控制方法
本發明係關於一種在生產紡織品時藉由在彈性紗併入期間控制彈性紗之牽伸比使利用率最大化的方法。
紡織品諸如包括彈性紗之織品及非編織品，由於紗線在饋入紡織或紗線加工設備時張力不一致會使產品發生變化。已嘗試若干次藉由尋求在紗線自紗線捲裝退繞且饋入至紗線加工設備中之後改良紗線張力之一致性來提供具有均品質之紡織品。
舉例而言，張力變化之問題在Hartzheim之美國專利申請公開案第2007/0152093 A1號(「Hartzheim」)中得到解決。Hartzheim藉由引入張力控制器件解決此問題，該張力控制器件自彈性紗之退繞至紗線引入至紗線加工設備中降低紗線張力變化。此係藉由單迴路張力控制系統實現。
張力控制之另一實例可見於Barea之國際申請案WO 2007/00611 A1(「Barea」)中。Barea亦提供一種在紗線加工過程中控制張力之解決方案，其藉由提供用於提供恆定之紗線張力之雙迴路張力控制器件來改良張力控制。
雖然張力控制器件適用於維持彈性紗之張力一致性，但其不適 於在張力變化可提供商業上可接受之產品的情況下使用。對於諸如衛生用品及尿布之可包括織品或非編織品的某些紡織產品，最大化且維持彈性纖維之一致牽伸比使利用率及產量最大化，為同樣重要且在一些情況下更重要的目標。需要一種方法來達成以下目標：使彈性紗之牽伸比最大化同時亦減少或消除由於紗線張力不可接受之尖峰引起之斷裂所造成的紗線加工設備之停工。
當以所選牽伸比使用紗線時，紡織製造商有能力使紡織產品之產量達到最大。此允許各紗線捲裝之最有效使用。因此，當張力達到不可接受地低程度時，可提高紗線之牽伸比。
可在監控且調整張力尖峰時或在紗線張力達到臨界程度的同時藉由適用於紗線製程之自紗線捲裝退繞彈性紗使彈性紗之牽伸比最大化以提高產率，該退繞包括：(a)提供包括彈性紗之紗線捲裝；(b)選擇用於該彈性紗之所選牽伸比；(c)以所選牽伸比將該彈性紗自驅動輥筒自紗線捲裝退繞至紗線加工設備，該牽伸比係藉由紗線加工設備之該紗線之速度與該驅動輥筒之速度之比來決定；(d)量測該彈性紗之張力；(e)當該張力達到臨界程度時提供警報。
所選牽伸比可為所要最大牽伸比或待要由紗線加工設備產生之所要產物所需之其他牽伸比。警報可提供多種目的中的任一者，諸如通知操作者可能將發生紗線斷裂，通知操作人員應該降低紗線張力，及/或尤其提供將自動調整紗線張力之信號。
1‧‧‧線軸
2‧‧‧線軸
3‧‧‧導線器
4‧‧‧驅動輥筒
4A‧‧‧旋轉元件
4B‧‧‧電動馬達/旋轉元件馬達
5‧‧‧張力感測器
6‧‧‧微處理器/微處理器型控制電路或單元
7‧‧‧第二感測器
9A‧‧‧旋轉元件速度信號/速度信號
9B‧‧‧生產線速度信號
10‧‧‧器件
12‧‧‧控制迴路
F‧‧‧紗線
T‧‧‧紡織機
圖1為根據本發明之裝置的示意圖。
一種用於退繞彈性紗之方法包括：(a)提供包括彈性紗之紗線捲裝；(b)選擇用於該彈性紗之所選牽伸比；(c)以該所選牽伸比將該彈性紗自驅動輥筒自該紗線捲裝退繞至紗線加工設備，該所選牽伸比係藉由該紗線加工設備之該紗線之速度與該驅動輥筒之速度之比來決定；(d)量測該彈性紗之張力；(e)當該張力達到臨界程度時提供警報。此臨界程度可為臨界高張力程度或臨界低張力程度。
適用於紗線加工或紡織製造設備之此紗線退繞方法適用於各種不同的終端使用或應用。一種適合之退繞方法稱為軸向退繞(over end unwinding)，亦稱為軸向退紗(over end take-off；OETO)。在軸向退紗方法中，將線捲裝固定地安裝在退繞架上以使得捲裝之旋轉軸指向當線自捲裝拉出時線所穿過之路徑的總體方向。然而，在軸向退紗方法中，線捲裝不隨線自捲裝拉出而旋轉。實際上，線越過線軸末端脫離線軸。隨著線離開線軸，離開軌跡圍繞線軸之圓周旋轉，因此最初由線穿過之路徑本質上為旋轉的。在較低速度下，線恰好越過線軸上之12點鐘位置且落在6點鐘位置。在較高速度下，線旋轉作用體現向心力，該等向心力基本上垂直作用於線之總體行進方向，藉此線離開線軸看起來非常像迴路、跳繩或環或氣圈活動。所有此類活動意欲包括在稱為「脈動(loping)」活動之線活動中。此類脈動活動必須加以控制，減弱擺動程度，以使得可在受控制張力下且沿預定路徑之方向引導線，以待傳遞之方式，在受控制且一般恆定(但可變)之張力程度下饋入至製造過程中。在實現一般恆定之張力程度方面，在軸向分配此類黏性線時固有的張力尖峰及其他張力變化必須在退繞及進料機構內耗散。
因為線軸固定在位置中，所以操作者可將第一作用線軸之尾端繫至依序下一個儲備線軸之前端，以使得當作用線軸用完時，作用線軸之尾端自動將進料轉移至儲備線軸，藉此不需要為更換線軸而終止 製造過程。因此，軸向進料固有地避免以上所指出線供應量尚未完全用完的更換線軸上之線的浪費以及與此類線軸更換相關之停閉、起動時間。因此，軸向進料體現與材料使用及產量輸出相關之內建式成本節省，藉此軸向退繞為用於退繞黏性線且將此類黏性線饋入製造過程中之合乎需要的技術。亦已知用於降低紗線黏性之添加劑。一些態樣之紗線可包括抗黏性添加劑。
本發明將自隨附圖式更顯而易知，隨附圖式係藉助於非限制性實例提供且其中唯一的圖為一個實施例之器件的示意圖。
參看該圖，本發明器件係用於控制紗線F饋入至紡織機T中，例如尿布生產機，亦即此類紡織機，其中由該機器加工之相應紗線自其退繞之各線軸定位於可在一米至數十米之範圍內變化的距離處。在該實例中，紗線F自以已知的頭-尾方式連接至另一線軸1的線軸2退繞。此使得紗線能夠藉由紡織機連續地加工，從而避免當線軸空時停止。紗線可藉由上文所述之軸向退紗方法退繞。在離開線軸2之後，紗線F穿過常見的導線器3，該導線器可定位於兩個線軸1及2之前面以使得該線軸之軸與導線器之中心重合，從而允許當第一個線軸空時定期轉換且退繞兩個線軸。在與導線器3協作之後，紗線F與器件10協作而用於量測張力且調整紗線牽伸比。已知類型之此器件10在圖中所示之實例中包含驅動輥筒4，其包括旋轉元件4A，在上面紗線F側面藉由其自身電動馬達4B(例如無刷型)驅動，及常見張力感測器5。器件10之此等組件4及5連接至控制電路或單元，諸如微處理器型控制電路或單元6，其可基於藉由感測器5量測之張力資料調整紗線牽伸比。計算紗線牽伸比且其可藉由微處理器6控制，該微處理器與旋轉元件速度信號9A及生產線速度信號9B耦合。速度信號(9A)係獲自旋轉元件馬達(4B)且與生產線速度信號(9B)進行對比。控制演算法(控制迴路12)將旋轉元件馬達(4B)之速度設定為通常為生產線速度之一部分的預定設 定點。以此方式，彈性線之伸長率將管理為主控制迴路。
管理線之伸長率為主要控制，其允許服裝/尿布生產者使彈性線之產量達到最大(消耗降至最低)。張力控制迴路之設定點及量測結果可用於微調主紗線伸長率控制迴路且如所需要般喚起警報，從而避免由於斷線所致之生產線停工。
當微處理器6感測到臨界張力程度時，觸發警報。此可為可見警報、音響警報或信號。當警報提供信號時，其可為藉由提高驅動輥筒之速度降低彈性紗牽伸之張力。或者，可藉由降低紗線加工設備之速度降低牽伸。
視情況選用之第二感測器7亦可替換感測器5使用或連同感測器5一起使用。當第二感測器7替換感測器5時，其提供上文所述之相同功能。當除感測器5之外還包括第二感測器7時，其提供感應絲條中之張力的額外點，將該張力傳送至微處理器6以提供調整紗線牽伸比之警報或信號。
彈性紗可為任何適合之彈性紗，諸如彈性人造纖維、拉絲托(lastol)或聚酯雙組分纖維，諸如來自INVISTA,Wichita,KS之LYCRA® T400®纖維。
牽伸比可為用於紗線加工/製造設備之任何適合之牽伸比。實例包括其中牽伸比為約1.5至約5.5，或約2.5至約5，或約3至4。所選牽伸比可為彈性紗之最大牽伸比。
臨界高張力程度發出可能發生紗線斷裂之信號，紗線斷裂可造成紗線加工設備之停工。臨界高張力程度為約0.1gmf/分特或0.1gmf/分特以上。臨界低張力程度可為約0.02gmf/分特。
一些實施例之方法亦可包括：(f)在降低牽伸比之後量測該張力；及(g)在將張力降低至該臨界點以下之後將牽伸比提高至所選牽伸比。
雖然已描述目前咸信為本發明之較佳實施例，但熟習此項技術者應認識到可在不背離本發明之精神的情況下對其進行變化及改進，且意欲將所有該等變化及改進包括為屬於本發明之真實範疇內。
1‧‧‧線軸
2‧‧‧線軸
3‧‧‧導線器
4‧‧‧驅動輥筒
4A‧‧‧旋轉元件
4B‧‧‧電動馬達/旋轉元件馬達
5‧‧‧張力感測器
6‧‧‧微處理器/微處理器型控制電路或單元
7‧‧‧第二感測器
9A‧‧‧旋轉元件速度信號/速度信號
9B‧‧‧生產線速度信號
10‧‧‧器件
12‧‧‧控制迴路
F‧‧‧紗線
T‧‧‧紡織機

Claims (13)

  1. 一種適用於紗線製程之自紗線捲裝退繞彈性紗的方法，包含：(a)提供包括彈性紗之紗線捲裝；(b)選擇用於該彈性紗之所選牽伸比；(c)以該所選牽伸比將該彈性紗自驅動輥筒自該紗線捲裝退繞至紗線加工設備，該所選牽伸比係藉由該紗線加工設備之該紗線之速度與該驅動輥筒之速度之比來決定；(d)量測該彈性紗之張力；(e)當該張力達到臨界程度時提供警報。
  2. 如請求項1之方法，其中該臨界程度為臨界高張力程度或臨界低張力程度。
  3. 如請求項1之方法，其中該牽伸比為約1.5至約5.5。
  4. 如請求項2之方法，其中該臨界高張力程度為約0.1gmf/分特或0.1gmf/分特以上。
  5. 如請求項2之方法，其中該臨界低張力程度為約0.02gmf/分特。
  6. 如請求項1之方法，其中該警報為音響警報。
  7. 如請求項1之方法，其中該警報提供用於藉由提高該驅動輥筒之速度來降低該彈性紗牽伸之張力的信號。
  8. 如請求項7之方法，其中該用於降低該牽伸比之信號包含在該張力達到該臨界程度時自動調整該牽伸比。
  9. 如請求項7之方法，其中該牽伸比係藉由降低該紗線加工設備之速度來降低。
  10. 如請求項7之方法，進一步包含：(f)在降低該牽伸比之後量測該張力；及(g)在將張力降低至該臨界點以下之後將該牽伸比提高至該所 選牽伸比。
  11. 如請求項1之方法，其中該彈性紗包括抗黏性添加劑。
  12. 如請求項1之方法，其中該所選牽伸比為該彈性紗之最大牽伸比。
  13. 如請求項1之方法，其中該警報警告操作人員該彈性紗可能斷裂。
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