专利名称：一种柔洁纺纱方法
技术领域：
本发明涉及了一种改善纱线性能特别是纱线毛羽性能的柔洁纺纱方法，属纺织加工技术领域，属纺织加工技术领域。
背景技术：
纱线毛羽不仅影响机织、针织等后工序的生产效率，而且决定最终产品的外观质量，因此毛羽是衡量纱线质量的重要指标之一。通常认为纱线毛羽产生于纺纱工序，增长于络筒工序，减少于浆纱工序。对于环锭纱而言，纤维束在加捻三角区得到加捻形成纱线；与之同时，纱线毛羽也由此产生。这主要是由于在加捻三角区，从前罗拉输出的扁平纤维须条在扭力矩的作用下加捻成圆形的纱线，这时内外层纤维由于动态压力差而不断发生内外转移；当纤维转到表层时，若没有足够大的扭力作用以克服纤维自身的刚性使其重新转移到纱线内部，该纤维就会裸露在纱线表面成为毛羽，尤其是在纤维末端脱离加捻三角区时，纤维本身受到的张力迅速消失，更无法再捻入纱线内部而被挤到纱线表面形成毛羽。因此，在纺纱工序，纤维的物理性能是影响纱线毛羽的一个重要的内在因素，纤维长度越长、细度和扭转刚度越小越有利于减少纱线毛羽。在控制纱线毛羽方面，国内外的学者做过大量的研究。通常采用的途径有两种，一种是采用常规优化普通环锭纺纱工艺的方法，该方法只能一定程度上减少纱线毛羽，作用效果有限；另一种是采用新型纺纱技术或专用消除毛羽装置来消除毛羽，能大幅度降低环锭纱线毛羽。新型环锭纺纱技术或专用消除毛羽装置是目前环锭纺纱技术研究的热点。现行的主要新型环锭纺纱技术是紧密纺纱技术，如美国知识产权局1984年12月18日公开白勺发明专禾[!"Device for stretching, condensing and transporting a rove of fibers during a spinning operation”，专利号 US 4488397 ；美国知识产权局 2000 年 6 月 13 日公开的发明专利“Device for condensing a drafted fiber strand”，专利号 6073314 ；美国知识产权局2000年6月13日公开的发明专利“Device for condensing a drafted fiber strand”，专利号6073314 ；美国知识产权局2000年7月4日公开的发明专利“Arrangement for condensing a drafted fiber strand”，专利号 6082089 ；美国知识产权局 2001 年 1月 9 El 公开白勺发明专禾1J "Transport belt for transporting a fiber strand to be condensed”，专利号US 6170126B1 ；美国知识产权局2001年7月M日公开的发明专利 "Arrangement and method for condensing a drafted fiber strand and method for making yarn thereform”，专利号US 6263656B1 ；美国知识产权局2001年8月14日公开的发明专利“Apparatus for condensing a drafted strand”，专利号US 6272834B1 ；美国知识产权局2001年5月四日公开的发明专利“Condensing zone for a spinning machine”， 专利号US 6237317B1。这些发明都是针环锭纺纱过程，对纺纱三角区纤维须条进行集束，加强了对纤维须条边缘纤维的控制，有效降低纺纱过程纤维头端外露，降低纱线毛羽。但这些发明是利用负压气流等对纤维须条施加机械外力以达到集束减少纤维外露，对一些刚度较大(如苎麻)、卷曲大且弹性好(如羊毛)的纤维作用效果不好。目前使用的专用降低毛羽装置是在前罗拉和导纱钩间安装气流喷射装置，利用气流的回转使已形成的毛羽贴伏在纱线表面，如美国知识产权局1979年4月10日公开的发明专利 “method and apparatus yarn treatment”，专利号 41481779、美国知识产权局 1989 年 8 月 22 日公开的发明专利“method and apparatus for modifying spun textile yarn”，专利号5263311。这些研究主要差别在于由于气流喷射装置的不同导致纱线表面纤维受力方向不同，从而产生不同的卷绕效果而导致纱线毛羽消除效果的不同。但是由于这些装置的只能安装在加捻三角区后(因加捻三角区中的纤维基本成散纤维装，喷射的气流会导致纤维运动混乱而断头)，即其处理对象是已经形成的毛羽，只是使这些毛羽贴伏在纱线表面，还是呈一种松弛不受力状态，在后道工序(如络筒)加工中，纱线与机件的摩擦又会使这些贴伏的毛羽又现露出来，达不到消除毛羽的效果。同时这些装置须安装专用的空气压缩设备及管线，同时安装在细纱机上后对挡车工接头操作有很大的影响。美国知识产权局2009年6月30日公开发明专利“Method and apparatus for producing high quality yarn on a ring-spinning machine，，，专禾号7552580B2，i亥专禾提供一种能够对纺纱三角区纤维进行加热以改善纺纱质量的熨烫纺纱方法。但该方法所涉及熨烫装置仅局限于对三角区纤维须条进行加热降低纤维模量；且对高速纺纱的较粗纤维须条不能瞬间有效降低纤维模量，对改善中低支纱线的纺纱品质效果差。
发明内容
针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种可有效消除各种粗细环锭纱线毛羽以提高纱线质量的方法，实质上是提供一种在线对所纺纱线中的纤维特别是加捻三角区中的纤维进行瞬间有效降低刚度的方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为一种柔洁纺纱方法，在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，粗纱2从粗纱卷装1退绕，经导纱喇叭3进入由后罗拉11、后胶辊4、中罗拉12、中胶棍5、皮圈6、前罗拉13、前胶辊7组成的牵伸区进行牵伸，牵伸后的粗纱须条从前罗拉13、前胶辊7形成的前钳口输出， 热湿处理装置9对从前钳口输出进入加捻三角区8的在线加捻粗纱须条进行在线热湿处理，经热湿处理后的粗纱须条捻成纱条，经导纱钩10，钢丝圈14和钢领15，卷绕在细纱管16 上。所述的在线热湿处理是指对加捻三角区8在线加捻须条采用热加湿剂处理，热加湿剂温度为80-200°C，或对加捻三角区在线加捻须条采用室温加湿剂和加热辅助装置加热，加热温度为80-200°C。所述的加湿剂为水或柔软剂水溶液。 所述的柔软剂为柔软剂V-1080或柔软剂V-1081或柔软剂V-1087或柔软剂SG或柔软剂TK-3066。所述的柔软剂水溶液的重量百分比浓度为0. _6%。由于采用以上技术方案，对从前钳口输出进入加捻三角区的在线加捻粗纱须条进行在线热湿处理，使得处于加捻三角区8的在线加捻粗纱须条纤维弯曲模量和刚度瞬间大幅度降低，提高须条纤维的柔性。与仅采取加热方式的熨烫纺纱技术相比，该纺纱方法采用热湿联合作用对加捻三角区8粗纱须条进行柔性处理，特别是水或柔软剂水溶液等加湿剂在高温环境下快速进入纤维内部，大幅提高对粗纱须条的柔化速度和程度，因此能对较粗纱条进行有效柔软化处理，实现较粗须条在更低模量、更低刚度性能时进行柔性加捻成纱， 致使纤维头端在加捻扭转力作用下更易于转移和缠绕，最终捻入纱体或贴伏在纱条表面， 有效消除成纱毛羽，大幅度改善成纱表面的光洁度。同时热湿处理过程也是对纱条的热定型过程，可降低环锭纱线的残余扭矩和残余应力，不但有效解决成纱的“扭结”现象，还提高了成纱的柔软度。
图1为本发明原理流程图。
具体实施例方式一种柔洁纺纱方法，在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，粗纱2从粗纱卷装1退绕，经导纱喇叭3进入由后罗拉11、后胶辊4、中罗拉12、中胶棍5、皮圈6、前罗拉13、前胶辊7组成的牵伸区进行牵伸，牵伸后的粗纱须条从前罗拉13、前胶辊7形成的前钳口输出，热湿处理装置9位于加捻三角区8内，热湿处理装置9对从前钳口输出进入加捻三角区8的在线加捻粗纱须条进行在线热湿处理。热湿处理装置9可以是加湿器或是加湿器和加热器的组合，其中加湿器采用中国知识产权局2011年5月11号公开的“纺纱定位加湿装置”，公开号为CN201^6076U所涉及的加湿装置；加热器采用美国知识产权局2009年 6 ^ 30 El &JF胃明I禾ll “Method and apparatus for producing high quality yarn on a ring-spinning machine”，专利号7552580B2，所涉及的熨烫加热装置，或采用中国知识产权局2009年5月27日授权公布的“一种熨烫纺纱装置”，专利号为CN201245734Y。热湿处理装置9采用加湿器时，直接对粗纱须条进行在线施加高温加湿剂，加湿剂为水或柔软剂水溶液，柔软剂水溶液的重量百分比浓度为0. 1% _6%，高温加湿剂温度为80-200°C ； 热湿处理装置9采用加湿器和加热器的组合时，加湿器预先采用温度为25士5°C的室温加湿剂对纱条进行加湿，加湿剂为水或柔软剂水溶液，柔软剂水溶液的重量百分比浓度为 0. 1% -6%，加热器对加湿后纱条进行加热，加热温度为80-200°C，实现对加捻纱条的热湿处理。经热湿处理后的粗纱须条捻成纱条，经导纱钩10，钢丝圈14和钢领15，卷绕在细纱管16上。所述的柔软剂为柔软剂V-1080或柔软剂V-1081或柔软剂V-1087或柔软剂SG或柔软剂TK-3066。下面结合实施例进一步解释本发明的应用。实施例1在棉纺环锭细纱机上纺制光洁低扭矩棉纱在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，棉粗纱2从粗纱卷装1退绕，经导纱喇叭3进入由后罗拉11、后胶辊4、中罗拉12、中胶棍5、皮圈6、前罗拉13、前胶辊7组成的牵伸区进行牵伸，牵伸后的棉粗纱须条从前罗拉13、前胶辊7形成的前钳口输出，热湿处理装置9 位于加捻三角区8内，热湿处理装置9对从前钳口输出进入加捻三角区8的加捻棉粗纱须条进行在线热湿处理。在线热湿处理可以是，在棉纱条加捻成纱过程中，采用加湿器对加捻三角区8内的加捻棉粗纱须条直接通高温水汽进行热湿处理；或者采用加湿器对加捻三角区8内的加捻棉粗纱须条通25士5°C常温加湿剂进行预加湿，然后对潮湿态纱条采用加热器进行高温处理，实现对加捻纱条的热湿处理。纺制的棉纱支越粗，给湿量越大，热处理温度越高。其中直接通高温加湿剂进行热湿处理时，60英支以上的高支棉纱条采用水做加湿时，加湿剂单锭用量为0. 05-0. 07克/分钟，温度为100-140°C，采用浓度为0. 1-0. 15% 的柔软剂TK-3066水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 05-0. 06克/分钟，加湿剂温度为80-140°C ；40至60英支之间的棉纱条采用水做加湿时，加湿剂单锭用量为0. 07-0. 08 克/分钟，加湿剂温度为110-160°C，采用浓度为0. 15-0. 25%的柔软剂TK-3066水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 07-0. 08克/分钟，加湿剂温度为90-150°C ；40英支以下的粗支棉纱条采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 08-0. 2克/分钟，加湿剂温度为160-190°C，采用浓度为0. 25-0. 6%的柔软剂TK-3066水溶液做时，加湿剂单锭用量为 0. 08-0. 2克/分钟，加湿剂温度为150-180°C。对加捻须条预加湿后高温加热进行热湿处理时，60英支以上的高支棉纱条采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 05-0. 07克/分钟，加热温度在100-140°C，采用浓度为0. 15-0. 25%的柔软剂TK-3066水溶液做加湿剂时， 加湿剂单锭用量为0. 05-0. 07克/分钟，加热温度为80-130°C;40至60英支之间的棉纱条采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 07-0. 08克/分钟，加热温度为140-160°C，采用浓度为0. 15-0. 25%的柔软剂TK-3066水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 07-0. 08克 /分钟，加热温度为130-150°C ；40英支以下的粗支棉纱条采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 08-0. 2克/分钟，加热温度为160-190°C，采用采用浓度为0. 25-0. 6%的柔软剂 TK-3066水溶液做时，加湿剂单锭用量为0. 08-0. 2克/分钟，加热温度为150_180°C。位于加捻三角区8的加捻棉纱条受到热湿联合作用时，水分子或水分子和柔软剂混合物在高温环境下快速进入须条纤维内部，大幅提高对粗纱须条的柔化速度和程度，与单独采用加热熨烫方式相比，须条纤维软化速度提高4-6倍，软化程度提高70-90 %，实现较粗须条在低模量、低刚度性能时进行柔性加捻成纱，致使棉纤维头端在加捻扭转力作用下易于转移和缠绕，最终捻入纱体或贴伏在纱条表面，与普通环锭纱线相比，毛羽降低70-95 %，大幅度改善成纱表面的光洁度。同时热湿处理过程也是对纱条的热定型过程，可降低环锭纱线的残余扭矩和残余应力，成纱扭矩大幅度降低。最终得到光洁低扭矩棉纱，并经导纱钩10，钢丝圈14和钢领15，卷绕在细纱管16上。。
实施例2在麻纺环锭细纱机上纺制光洁低扭矩苎麻纱 在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，苎麻粗纱2从粗纱卷装1退绕，经导纱喇叭3 进入由后罗拉11、后胶辊4、中罗拉12、中胶棍5、皮圈6、前罗拉13、前胶辊7组成的麻纺牵伸区进行牵伸，牵伸后的苎麻粗纱须条从前罗拉13、前胶辊7形成的前钳口输出，热湿处理装置9位于加捻三角区8内，热湿处理装置9对从前钳口输出进入加捻三角区8的加捻苎麻粗纱须条进行在线热湿处理。在线热湿处理可以是，在苎麻纱条加捻成纱过程中，采用加湿器对加捻三角区8内的加捻苎麻粗纱须条直接通高温加湿剂进行热湿处理；或者采用加湿器对加捻三角区8内的加捻苎麻粗纱须条通25士5°C常温加湿剂进行预加湿，对潮湿态纱条采用加热器进行高温处理，实现对加捻纱条的热湿处理。纺制的苎麻纱支越粗，给湿剂量越大，热处理温度越高。其中采用直接通高温加湿剂进行热湿处理时，30公支以上的苎麻纱条采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 09-0. 2克/分钟，加湿剂温度为130-170°C， 采用0. 1-2%浓度的柔软剂V-1081水溶液做加湿剂时，加湿剂用量为0. 09-0. 1克/分钟， 加湿剂温度为120-160°C，采用0. 1-2%浓度的柔软剂V-1087水溶液为加湿剂时，加湿剂用量为0. 1-0. 2克/分钟，加湿剂温度为110-150°c ；30公支以下的麻纱条采用水做加湿剂时，单锭加湿剂用量为0. 1-0. 3克/分钟，加湿剂温度为150-200°C，采用浓度为0. 2-6% 的柔软剂V-1081水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 1-0. 2克/分钟，加湿剂温度为 140-190°C，采用浓度为0. 2-6%的柔软剂V-1087水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为 0. 2-0. 3克/分钟，加湿剂温度为130-180°c。对30公支以上的苎麻纱条预加湿再高温加热进行热湿处理时，采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 1-0. 12克/分钟，加热温度为130-170°C，采用0. 1-2%浓度的柔软剂V-1081水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为 0. 09-0. 1克/分钟，加热温度为120-160°c，采用0. 浓度的柔软剂V-1087水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 1-0. 12克/分钟，加热温度为110-150°c;对30公支以下的麻纱条预加湿再高温加热进行热湿处理时，采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 12-0. 4 克/分钟，加热温度为150-200°C，采用0. 2-6%浓度的柔软剂V-1081水溶液做加湿剂时， 加湿剂单锭用量为0. 12-0. 2克/分钟，加热温度为140-190°C，采用0. 2_6%浓度的柔软剂 V-1087水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 2-0. 4克/分钟，加热温度为130-180°C。 位于加捻三角区8的加捻苎麻纱条受到热湿联合作用时，水分子或水分子和柔软剂混合物在高温环境下快速进入须条纤维内部，大幅提高对粗纱须条的柔化速度和程度，须条纤维软化速度提高4-6倍，软化程度提高70-90%，实现较粗硬的苎麻须条在低模量、低刚度性能时进行柔性加捻成纱，致使苎麻纤维头端在加捻扭转力作用下易于转移和缠绕，最终捻入纱体或贴伏在纱条表面，与普通环锭纱线相比，毛羽降低70-95 %，大幅度改善成纱表面的光洁度。同时热湿处理过程也是对纱条的热定型过程，可降低环锭纱线的残余扭矩和残余应力，成纱扭矩大幅度降低。经热湿处理捻成的苎麻纱条，经导纱钩10，钢丝圈14和钢领 15，卷绕在细纱管16上。实施例3在毛纺环锭细纱机上纺制光洁低扭矩苎羊毛纱线在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，羊毛粗纱2从粗纱卷装1退绕，经导纱喇叭3 进入由后罗拉11、后胶辊4、中罗拉12、中胶棍5、皮圈6、前罗拉13、前胶辊7组成的毛纺牵伸区进行牵伸，牵伸后的羊毛粗纱须条从前罗拉13、前胶辊7形成的前钳口输出，热湿处理装置9位于加捻三角区8内，热湿处理装置9对从前钳口输出进入加捻三角区8的加捻羊毛粗纱须条进行在线热湿处理。可以是，在羊毛纱条加捻成纱过程中，采用加湿器对加捻三角区8内的加捻羊毛粗纱须条直接通高温加湿剂进行热湿处理；或者采用加湿器对加捻三角区8内的加捻羊毛粗纱须条通25士5°C常温加湿剂进行预加湿，对潮湿态纱条采用加热器进行高温处理，实现对加捻纱条的热湿处理。纺制的羊毛纱支越粗，给湿剂量越大，热处理温度越高。其中采用直接通高温加湿剂进行热湿处理时，60公支以上的羊毛纱条采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 04-0. 25克/分钟，加湿剂温度为90-150°C，采用0. 1-2%浓度的柔软剂SG水溶液做加湿剂时，加湿剂用量为0. 04-0. 08克/分钟，加湿剂温度为80-140°C，采用0. 1-2%浓度的柔软剂XH818水溶液为加湿剂时，加湿剂用量为 0. 04-0. 08克/分钟，加湿剂温度为80-140°C ；60公支以下的毛纱条采用水做加湿剂时，单锭加湿剂用量为0. 25-0. 4克/分钟，加湿剂温度为120-190°C，采用浓度为0. 2_6%的柔软剂SG水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 08-0. 2克/分钟，加湿剂温度为1IO-ISO0C， 采用浓度为0. 2-6%的柔软剂XH818水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 08-0. 2克/ 分钟，加湿剂温度为110-180°C。对60公支以上的毛纱条预加湿再高温加热进行热湿处理时，采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 06-0. 25克/分钟，加热温度为100-160°C，采用0. 1-2%浓度的柔软剂SG水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 06-0. 1克/分钟，加热温度为90-150°C，采用0. 1-2%浓度的柔软剂XH818水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 06-0. 1克/分钟，加热温度为90-150°C ；对30公支以下的毛纱条预加湿再高温加热进行热湿处理时，采用水做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 1-0. 3克/分钟，加热温度为 110-170°C，采用0. 2-6%浓度的柔软剂SG水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 1-0. 2 克/分钟，加热温度为100-160°C，采用0. 2-6%浓度的柔软剂XH818水溶液做加湿剂时，加湿剂单锭用量为0. 1-0. 2克/分钟，加热温度为100-160°C。位于加捻三角区8的加捻羊毛纱条受到热湿联合作用时，水分子或水分子和柔软剂混合物在高温环境下快速进入须条纤维内部，大幅提高对粗纱须条的柔化速度和程度，毛条纤维软化速度提高4-6倍，软化程度提高70-90 %，实现羊毛须条在低模量、低刚度性能时进行柔性加捻成纱，致使羊毛纤维头端在加捻扭转力作用下易于转移和缠绕，最终捻入纱体或贴伏在纱条表面，与普通环锭纱线相比，毛羽降低70-95%，有效消除成纱毛羽，大幅度改善成纱表面的光洁度。同时热湿处理过程也是对纱条的热定型过程，可降低环锭纱线的残余扭矩和残余应力，成纱扭矩大幅度降低。经热湿处理捻成的羊毛纱条，经导纱钩10，钢丝圈14和钢领15，卷绕在细纱管16 上。
权利要求
1.一种柔洁纺纱方法，其特征在于在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，粗纱(2)从粗纱卷装⑴退绕，经导纱喇叭⑶进入由后罗拉(11)、后胶辊G)、中罗拉(12)、中胶棍 (5)、皮圈(6)、前罗拉(13)、前胶辊(7)组成的牵伸区进行牵伸，牵伸后的粗纱须条从前罗拉(13)、前胶辊(7)形成的前钳口输出，热湿处理装置(9)对从前钳口输出进入加捻三角区 (8)的在线加捻粗纱须条进行在线热湿处理，经热湿处理后的粗纱须条捻成纱条，经导纱钩 (10)，钢丝圈(14)和钢领(15)，卷绕在细纱管(16)上。
2.根据权利要求1，所述的一种柔洁纺纱方法，其特征在于所述的在线热湿处理是指对加捻三角区(8)在线加捻须条采用热加湿剂处理，热加湿剂温度为80-200°C，或对加捻三角区在线加捻须条采用室温加湿剂和加热辅助装置加热，加热温度为80-200°C。
3.根据权利要求2所述的一种柔洁纺纱方法，其特征在于所述的加湿剂为水或柔软剂水溶液。
4.根据权利要求3所述的一种柔洁纺纱方法，其特征在于所述的柔软剂为柔软剂 V-1080或柔软剂V-1081或柔软剂V-1087或柔软剂SG或柔软剂TK-3066。
5.根据权利要求3所述的一种柔洁纺纱方法，其特征在于所述的柔软剂水溶液的重量百分比浓度为0. -6%。
全文摘要
本发明涉及了一种改善纱线性能特别是纱线毛羽性能的柔洁纺纱方法，属纺织加工技术领域。在环锭细纱机的每一个牵伸机构上，牵伸后的粗纱须条从前钳口输出，热湿处理装置对从前钳口输出进入加捻三角区的在线加捻粗纱须条进行在线热湿处理。在线加捻粗纱须条纤维在热湿联合作用下，弯曲模量和刚度瞬间大幅度降低，柔化速度和程度大幅提高，实现较粗须条在更低模量、更低刚度性能时进行柔性加捻成纱，致使纤维头端在加捻扭转力作用下更易于转移和缠绕，最终捻入纱体或贴伏在纱条表面，有效消除成纱毛羽，大幅度改善成纱表面的光洁度。同时降低环锭纱线的残余扭矩和残余应力，不但有效解决成纱的“扭结”现象，还提高了成纱的柔软度。
文档编号D01H13/30GK102226303SQ20111014209
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者叶汶祥, 夏治刚, 崔卫钢, 徐卫林, 陈军 申请人:武汉纺织大学