双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构与方法

专利名称：双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构与方法
技术领域：
本发明涉及一种环锭纺纱领域中以不等张カ双长丝夹持短纤维须条的光洁纱的复合纺纱装置及方法。
背景技术：
随着人类需求和人口的増加，纤维资源和现用能源的匮乏，高效、低耗、生态、循环地利用现有纤维资源成为必须。纤维是ー种资源，纺织加工中会产生大量的短纤维，人类使用后的纺织品又有大量的纤维物质被废弃，其原因是这些纤维偏短、偏弱。传统的纺纱无法 解决这类纤维的回用，更不用说高效、低耗、高品质、超细支的纺纱了。无论天然纤维还是化学纤维都有各自的优缺点，単一种类的纤维和单ー结构的纱线难以克服纤维自身的不足，由不同原料组成的，尤其是同质(同物质组成的)纤维的复合纱，能最大程度地发挥不同纤维原料的优良特征，最大限度地弥补纤维间的不足，长/短复合纱正是兼顾了长丝和短纤各自的优点，不仅将原来不可纺的短纤利用起来纺纱和大大提高成纱的品质，而且可有效提升纤维的可纺性及纺成品质优良、风格独特的高支光洁纱。现有的长丝和短纤维复合纺纱技术，如包芯复合、包缠复合、长/短复合(Sirofil、Plyfil)等,主要对可纺性优良的纤维并以增加花式和改变风格为目的的纺纱。通常不关注不同品质纤维间，在纤维分布、相互摩擦抱合、防纤维滑脱、起毛、成纱耐久和光洁，以及超细支纺纱等系列与综合问题。特别是偏短、偏弱不可纺纤维和可纺性较差纤维的高品质、低消耗、光洁、细支和超细支的，以双长丝双侧保护式的复合纺纱，未见报道。

发明内容
本发明的ー个目的是提供ー种双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构。本发明的另ー个目的是提供了一种采用上述机构的方法。通过该机构及方法对偏短、偏弱、或可纺性差的纤维进行少毛羽、表面光洁、结构稳定的细支和超细支纱进行复合纺纱。为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了ー种双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构，其特征在干包括用于控制张カ长丝定位和张カ的张カ盘，用于低张カ长丝定位的导纱钩和稳定低张カ长丝张カ的握持辊，其中，张カ长丝绕经张カ盘获得张力后，喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳ロ，低张カ长丝经导纱钩定位后绕经握持辊，以保持低张カ长丝的低张カ或无张カ地喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳ロ。优选地，所述张カ盘设于所述环锭纺细纱机的前罗拉的上方，所述张カ盘可增加阻尼和前后移动来控制所述张カ长丝的张カ及其平稳，所述张カ盘可左右移动来调节张カ长丝使其靠近或紧靠从前罗拉钳ロ喂入的短纤维须条的右側。优选地，所述握持辊与所述环锭纺细纱机的前上罗拉接触并由其转动驱动，所述的低张カ长丝以一定包围角直接通过握持辊或在其上加绕1-3圈以增加握持作用和稳定张力。优选地，所述导纱钩可左右移动以使所述低张カ长丝位于从所述前罗拉钳ロ喂入的短纤维须条的左侧附近或紧靠短纤维须条的左侧，所述导纱钩还可上下移动以改变所述低张カ长丝在所述握持辊上的包围角。本发明的另ー个技术方案是提供了ー种上述的双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构的纺纱方法，其特征在干，步骤为步骤I、张カ长丝绕经张カ盘获得张力后，从短纤维须条右侧喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳ロ，此为第一轴；同步地，低张カ长丝经导纱钩定位后绕经握持辊保持低张カ或无张カ从短纤维须条的左侧喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳ロ，此为第二轴；又由经牵伸罗拉牵伸拉细的短纤维须条喂入前罗拉钳ロ，此为第三轴，从而形成三轴系喂入；步骤2、当张カ长丝、低张カ长丝和短纤维须条从前罗拉钳ロ输出时，张カ长丝在高张力作用下形成对短纤维须条的上盖；低张カ长丝在加捻作用下形成对短纤维须条 的下托，在加捻三角区形成上、中、下三股纤维束的旋扭结构，所成的复合纱因张カ的不同，为张力长丝与短纤维须条呈螺旋扭转、而低张カ长丝外包覆的光洁复合纱。优选地，所述张カ长丝和/或低张カ长丝为蚕丝、人造纤维长丝或合成纤维长丝中的ー种。优选地，所述短纤维须条通过已制成的粗纱条经由环锭纺细纱机上的后罗拉喂入，再经皮圈中罗拉牵伸所得到，其中，粗纱条是指用常用纺织纤维或回用纤维制成的纤维须条。本发明的另ー个目的是提供了ー种上述的双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构的应用，其特征在于，用于短纤维的高支光洁纱和超细纱的复合纺制。典型的与本发明相关的长/短纤维复合纺纱的专利如下如王强等人的专利ー种长丝短纤维复合纱线(专利公开号CN101775679A)复合纱线中的长丝一般为三根或三根以上的单丝或复丝，各自独立分布并与短纤维加捻结合，可以是短纤维包覆长丝的结构，也可以是内外兼有长丝而外表面由长丝包缠短纤维的结构，来增加纱线的强力、耐磨性、和抗弯刚度，该专利是多根长丝分立同短纤维复合，对纱线毛羽不能有效控制，与本发明专利在机构、原理和方法上均不相同。薛元的短纤维包覆长丝的包芯复合纱线的制造方法及其装置(专利公开号CN1372027A)专利，通过在细纱机上加装长丝张カ控制装置和导轮的简单改造纺制出包覆率较高的短纤维包覆长丝的包芯复合纱线，使复合包芯纱线具有短纤维纱线的外观风格、手感、蓬松性、饱满感、吸湿透气性，同时还有长丝的强伸性保型性等功效，该专利是短纤维包覆长丝，在原理、方法和用途上均与本发明不相同。陈越的无捻复合纱线及其エ艺技术(专利公开号CN1441097A)专利，无捻复合纱线是由长丝和无捻短纤维经熔融粘结而成的纱线，其织物具有独特的单纤和单纱复合组织结构，该专利是长丝和无捻短纤维并融复合而成，在机构、原理和方法上均与本发明不相同。施楣梧的专利ー种并捻复合纱线(专利公开号CN1405383)由合成纤维长丝和短纤维合股加捻而成，复合纱线的合股加捻捻向与单纱的捻向一致，兼顾了长纱和短纤维纱性能的优点，该专利是长丝和短纤维合股加捻而成，和本专利的长丝包覆短纤维须条的复合原理、机构和方法均不同。张同华等人的一种长短纤维复合结构纱线的制作方法(专利申请号201010042054. 6)专利，在环锭细纱机的牵伸机构上，从粗纱管退绕下来的短纤维粗纱须条，经导纱喇叭进入牵伸区进行牵伸，至少三根长丝从前罗拉后端以O. I 3mm的间距平行喂入前钳ロ，在钳ロ处与粗纱须条汇合，制作出具有独特内部空间结构和外部表面结构的纱线，增强纱线的強力、耐磨性等，该发明专利在原理上与本发明相似，但在机构和方法上均与本发明不同。采取保护式的复合纺纱，有徐卫林等的ー种嵌入式系统定位纺纱方法(专利公开号CN101492843)是双长丝和双须条的分开式的复合纺纱，对偏短偏弱纤维不适宜，在原理、方法、机构和用途上，均不同；于伟东等的对碳纤维对称保护的三轴系复合纺纱エ艺与用途(专利公开号CN102358970A)、非等汇集点羊绒高覆盖率的三轴系复合纺纱エ艺(专利公开号CN102358971A)、ー种非等汇聚点高弹复合纱的制备方法(专利公开号CN102304797A)、化纤长丝包覆刚性纤维长丝的复合纺纱装置及纺纱方法(专利公开号CN102296389A)、一种易掉屑短纤维的三轴系复合纺纱装置及纺纱方法(专利公开号CN102312305A)、短纤维束对称包覆刚性纤维长丝的纺纱方法及纺丝装置(专利公开号CN102330235A)等，虽在保护概念上有相似，但在复合纺的机构、原理方法和用途上均存在不同，尤其是上述方法都是纤维束相互分离、非紧靠保护式。本发明的优点在于①仅在普通细纱机上増加ー个张カ盘、ー个握持辊、一个导纱钩，就解决了偏短偏弱、可纺性差、或常规纺织纤维的高制成率、低毛羽量的光洁复合纺纱 问题，方法简捷、机构实用、安装方便、可控可调通过调整张カ盘就可以方便、快捷地增加或减小张カ长丝的张力，以达成纱结构的稳定可方便地实现左、右紧靠阻隔保护，以达减少掉毛、飞花和纱线毛羽可方便地调整两不等张カ长丝的张力，实现对短纤维须条的夹持和包覆度，以调控成纱结构和減少纱线毛羽；⑤采用不可纺和回用纤维，以及采用同质长丝的复合纺纱，是循环再利用的生产方式并在技术上突破。


图I为双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构原理俯视图；图2为双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构原理示意图；图3为双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱加捻三角区示意图。图中1_张カ长丝；2_低张カ长丝；3_短纤维须条；4_张カ盘；5_弹カ丝握持辊；6-导纱钩；7_前罗拉钳ロ ；8_前上罗拉；9_前下罗拉；10_光洁复合纱；11_中罗拉；12_后罗拉；其中A为上盖，B为下托，C为纺纱三角区。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图I及图2所示，本发明提供的ー种双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构，包括用于控制张カ长丝I定位和张カ的张カ盘4，用于低张カ长丝2定位的导纱钩6和稳定低张カ长丝2张カ的握持辊5。将张カ盘4、导纱钩6及握持辊5安装在通用的环锭细纱机上，调整张カ盘4和导纱钩6的左右位置，以保证低张カ长丝2及张カ长丝I对短纤维须条3的夹持、阻隔保护作用。其中，张カ盘4设于环锭纺细纱机的前罗拉8的上方，张カ盘4可増加阻尼和前后移动来控制所述张カ长丝I的张カ及其平稳，张カ盘4可左右移动来调节张カ长丝I使其靠近或紧靠从前罗拉钳ロ 7喂入的短纤维须条3的右側。握持辊5与环锭纺细纱机的前上罗拉8接触并由其转动驱动，低张カ长丝2以ー定包围角直接通过握持辊5或在其上加绕1-3圈以增加握持作用和稳定张力。导纱钩6可左右移动以使低张カ长丝2位于从环锭纺细纱机的前罗拉钳ロ 7喂入的短纤维须条3的左侧附近或紧靠短纤维须条3的左側，导纱钩6还可上下移动以改变低张カ长丝2在握持辊5上的包围角。结合图3，采用上述机构的纺纱方法，其步骤为取ー长丝筒，将其上张カ长丝I绕经张カ盘4张紧后，从短纤维须条3的右侧喂入于前罗拉钳ロ 7，此为第一轴。取另ー长丝筒，将其上低张カ长丝2经导纱钩6定位后，绕握持辊5保持低张カ或无张カ从短纤维须条3的左侧喂入前罗拉钳ロ 7，此为第二轴。取一粗纱筒，由后罗拉12后侧喂入再经皮圈中罗拉11牵伸得到平行伸直的短纤维须条3后，喂入 前罗拉钳ロ 7，此为第三轴。由此形成三轴系喂入。当张カ长丝I、低张カ长丝2和短纤维须条3从前罗拉钳ロ 7输出时，张カ长丝I在高张力作用下倾向于进入短纤维须条3，形成对短纤维须条3的上盖A。低张カ长丝2在加捻作用下倾向于悬荡于短纤维须条下，形成对短纤维须条3的下托B。在加捻三角区C形成上、中、下三股纤维束的旋扭结构。所成复合纱10因张カ的不同，呈现张カ长丝I与短纤维须条3螺旋扭转抱合，而低张カ长丝2则外包覆的光洁复合纱。调节张カ盘4的阻尼力使张カ长丝I的张カ改变，已达到连续、增强和減少毛羽及飞花的作用；调节低张カ长丝2在握持辊5上的包围角(包围角=绕角+加绕圈数X 360° )使低张カ长丝2的张カ改变，已达到连续、覆盖、光洁和防掉毛的作用。下述具体实施例I 4是对不同纤维及其比例，即选择不同的长丝；不同的粗纱条；不同的复合比例；不同复合纺纱エ艺參数，即长丝的不同张カ等，低张カ长丝对握持辊的不同包围角(包围角=绕角+加绕圈数X360° )，不同的纺纱捻度等，进行按本发明的双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构和方法的纺纱，并纺制成高支的光洁复合纱10。记录纺纱中的每千锭每小时的纺纱断头率(个/千锭时)。根据纺纱用粗纱条和长丝的质量和最終成纱的质量，计算纺纱的制成率。采用USTER仪测量成纱的条干均匀度(CVVo)0采用单侧毛羽计数法測定复合纱的毛羽，所得的光洁复合纱8的毛羽指数(F)，指单位长度纱线内单侧面上伸出长度超过某设定长度的毛羽累计数(根/m)F = A+Be_a，I为毛羽的设定伸出长度(_)，A、B、C为试验常数。采用强カ仪，測量成纱的断裂強度(cN/tex);断裂伸长率ε = (L-L0)/L0 = Λ L/U，其中，Ltl为原长，L为拉伸断裂时的试样长度，Λ L为绝对伸长值。具体实施和实际数据如下和见下表。实施例I采用粘胶长丝筒两个和回用落棉纤维粗纱筒ー个，按上述复合纺纱方法进行三轴系的复合纺纱，具体エ艺參数如下表所示。所纺成的粘胶长丝双长丝夹持回用落面短纤维须条的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂強度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。实施例2采用蚕丝长丝筒两个和毛粗纱筒ー个，按上述复合纺纱方法进行三轴系的复合纺纱，具体エ艺參数如下表所示。所纺成的粘胶、蚕丝双长丝夹持回用毛短纤维须条的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂強度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。实施例3 采用涤纶长丝筒两个和涤棉混纺粗纱筒ー个，按上述复合纺纱方法进行三轴系的复合纺纱，具体エ艺參数如下表所示。所纺成的粘胶、涤纶双长丝夹持短纤维须条的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂強度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。实施例4采用醋酯长丝筒ー个、锦纶6长丝筒ー个和加工回毛粗纱筒ー个，按上述复合纺纱方法进行三轴系的复合纺纱，具体エ艺參数如下表所示。所纺成的醋酯长丝、锦纶6长丝夹持短纤维须条的光洁复合纱，成纱的毛羽指数、捻回角、断裂強度、断裂伸长率及纱条细度不匀率见下表所列。其中纺纱制成率很高，表示飞花、掉屑、断头等纤维丢失很少；毛羽数也很少，表示成纱的光洁度好；千锭时断头率因长丝的连续和保护而极低，表示成纱加工的可纺性好和加工效率高。纺纱过程无明显的纤维丢失和飞花，钢领圈、板干净，证明此夹持保护式复合纺纱的有效性。纺制双长丝不等张カ夹持短纤须条的光洁复合纺纱エ艺參数与成纱品质指标
权利要求
1.一种双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构，其特征在于包括用于控制张力长丝(I)定位和张力的张力盘(4)，用于低张力长丝(2)定位的导纱钩(6)和稳定低张力长丝(2)张力的握持辊(5)，其中，张力长丝(I)绕经张力盘(4)获得张力后，喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳口(7)，低张力长丝(2)经导纱钩(6)定位后绕经握持辊(5)，以保持低张力长丝(2)的低张力或无张力地喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳口(7)。
2.如权利要求I所述的一种双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构，其特征在于所述张力盘(4)设于所述环锭纺细纱机的前罗拉(8)的上方，所述张力盘(4)可增加阻尼和前后移动来控制所述张力长丝(I)的张力及其平稳，所述张力盘(4)可左右移动来调节张力长丝(I)使其靠近或紧靠从前罗拉钳口(7)喂入的短纤维须条(3)的右侧。
3.如权利要求I所述的一种双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构，其特征在于所述握持辊(5)与所述环锭纺细纱机的前上罗拉(8)接触并由其转动驱动，所述的低张力长丝(2)以一定包围角直接通过握持辊(5)或在其上加绕1-3圈以增加握持作用和稳定张力。
4.如权利要求I所述的一种双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构，其特征在于所述导纱钩(6)可左右移动以使所述低张力长丝(2)位于从所述前罗拉钳口(7)喂入的短纤维须条(3)的左侧附近或紧靠短纤维须条(3)的左侧，所述导纱钩(6)还可上下移动以改变所述低张力长丝(2)在所述握持辊(5)上的包围角。
5.一种如权利要求I所述的双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构的纺纱方法，其特征在于，步骤为 步骤I、张力长丝(I)绕经张力盘(4)获得张力后，从短纤维须条(3)右侧喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳口(7)，此为第一轴；同步地，低张力长丝(2)经导纱钩(6)定位后绕经握持辊(5)保持低张力或无张力从短纤维须条(3)的左侧喂入环锭纺细纱机的前罗拉钳口(7)，此为第二轴；又由经牵伸罗拉牵伸拉细的短纤维须条(3)喂入前罗拉钳口(7)，此为第三轴，从而形成三轴系喂入； 步骤2、当张力长丝(I)、低张力长丝(2)和短纤维须条(3)从前罗拉钳口(7)输出时，张力长丝(I)在高张力作用下形成对短纤维须条(3)的上盖(A);低张力长丝(2)在加捻作用下形成对短纤维须条(3)的下托(B)，在加捻三角区(C)形成上、中、下三股纤维束的旋扭结构，所成的复合纱(10)因张力的不同，为张力长丝(I)与短纤维须条(3)呈螺旋扭转、而低张力长丝(2)外包覆的光洁复合纱。
6.如权利要求5所述的一种纺纱方法，其特征在于，所述张力长丝(I)和/或低张力长丝(2)为蚕丝、人造纤维长丝或合成纤维长丝中的一种。
7.如权利要求5所述的一种纺纱方法，其特征在于，所述短纤维须条(3)通过已制成的粗纱条经由环锭纺细纱机上的后罗拉(12)喂入，再经皮圈中罗拉(11)牵伸所得到，其中，粗纱条是指用常用纺织纤维或回用纤维制成的纤维须条。
8.—种如权利要求I所述的双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构的应用，其特征在于，用于短纤维的高支光洁纱和超细纱的复合纺制。
全文摘要
本发明涉及一种双长丝不等张力夹持短纤须条的光洁复合纺纱机构、方法及其应用，其机构是由一个用于张力长丝定位和张力控制的张力盘、一个用于低张力长丝定位的导纱钩和一个用于其张力保持的握持辊构成。该复合纺方法是将张力长丝和低张力长丝与短纤维须条同步喂入前罗拉，形成在牵伸区短纤维须条被两长丝束裹挟，在加捻三角区中形成张力长丝上盖而低张力长丝下托短纤维须条的三轴系纺纱，所成的复合纱为张力长丝与短纤维须条螺旋扭转，低张力长丝外包覆的光洁复合纱。该机构轻巧实用、安装方便、可控可调、成纱结构稳定，适用于短纤维的高支光洁纱和超细纱的复合纺制。
文档编号D01H13/04GK102704120SQ201210214690
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者于伟东, 于昊慧, 杜赵群, 王东, 邓成亮 申请人:东华大学